中化学-金属和金属材料知识点和考点.docx

第八单元 金属和金属材料考点1 金属材料1. 金属材料包括纯金属和合金两类。金属属于金属材料，但金属材料不肯定是纯金属，也可能是合金。2. 金属制品是由金属材料制成的，铁、铜、铝及其合金是人类运用最多的金属材料。考点2 金属材料的开展史依据历史的学习，我们可以知道金属材料的开展过程。商朝，人们开场运用青铜器；春秋时期开场冶铁；战国时期开场炼钢；铜和铁始终是人类广泛应用的金属材料。在100多年前，又开场了铝的运用，因铝具有密度小和抗腐蚀等很多优良性能，铝的产量已超过了铜，位于第二位。考点3 金属的物理性质1.共性：大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大，熔沸点较高，具有良好的延展性和导电、导热性，在室温下除汞为液体，其余金属均为固体。2.一些金属的特性：铁、铝等大多数金属都呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色；常温下大多数金属都是固体，汞却是液体；各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大；银的导电性和导热性最好，锇的密度最大，锂的密度最小，钨的熔点最高，汞的熔点最低，铬的硬度最大。铁是目前世界年产量最高的金属，钙是人体含量最高的金属元素，铝是地壳中含量最高的金属元素。考点4 物质的性质及物质的用途之间的关系1.物质的性质确定物质的用途，而物质的用途又反映出物质的性质。2.物质的性质很大程度上确定了物质的用途。但这不是唯一的确定因素，在考虑物质的用途时，还须要考虑价格、资源、是否美观、运用是否便利，以及废料是否易于回收和对环紧的影响等多种因素。考点5 合金1. 合金：在金属中加热熔合某些金属和非金属，形成具有金属特性的物质。留意：1合金是金属及金属或金属及非金属的混合物。 2合金的很多性能及组成它们的纯金属不同，使合金更简单适于不同的用途。 3日常运用的金属材料，大多数为合金。 4金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成构造也发生了改变，从而引起性质的变化。即：合金的强度、硬度、和抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更高，但是熔点会比组成它们的纯金属要低。2.合金的形成条件：其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点当两种金属形成合金时。3.合金及组成它们的纯金属性质比拟。下面是黄铜和铜片，焊锡和锡，铝合金和铝线的有关性质比拟：性质比拟黄铜铜焊锡锡铝合金铝光泽及颜色黄色 有光泽紫红色有光泽深灰色金属光泽银白色有光泽银白色有光泽银白色有光泽硬度比铜大坚韧硬度大质软坚硬质软熔点比铜低较高比锡低较低比铝低较高 1铁合金：主要包括生铁和钢，它们的区分是含碳量不同，生铁含碳量2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%2%。钢比生铁具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。 2铝合金：铝中参与镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，可增加它们的载重量以及提高运行速度，并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。 3铜合金：黄铜：铜、锌的合金； 青铜：铜、锡的合金； 白铜：铜、镍的合金。4钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料。 性质：优异的耐腐蚀性，对海水、空气和假设干腐蚀介质都稳定，可塑性好，强度大，有密度小，又称亲生物金属。 用途：喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。考点6 金属及氧气的反响金属条件反响方程式现象Mg常温下在空气中2MgO2 =2MgO银白色镁条在空气中外表渐渐变暗，生成白色固体。点燃时在空气中或在氧气中点燃2MgO2 =2MgO猛烈燃烧，发出刺眼的白光，生成一种白色固体。Al常温下在空气中4Al+3O2 =2Al2O3银白色的外表渐渐变暗，生成一层致密的氧化铝薄膜。点燃时在氧气中点燃4Al+3O2 =2Al2O3猛烈燃烧，放出大量的热和刺眼的白光，生成白色固体。Fe常温下，枯燥的空气常温下，在潮湿的空气中铁及空气中的氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质铁锈Fe2O3·H2O在氧气中点燃点燃3Fe2O2 =Fe3O4 猛烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体。Cu常温下，枯燥的空气加热时2CuO2 =2CuO铜丝外表渐渐变为黑色在潮湿的空气中2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3铜外表生成一层绿色物质Au、Ag即使在高温下也不及氧气反响“真金不怕火炼。结论：大多数金属都能及氧气反响，但反响的难易和猛烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能及氧气反响；Fe、Cu等在常温下几乎不能单独及氧气反响，但在点燃或加热的状况下可以发生反响；Au、Ag等在高温时也不及氧气反响。考点7 金属及酸的反响金属现象反响的化学方程式稀盐酸稀硫酸稀盐酸稀硫酸镁猛烈反响，产生大量气泡，溶液仍为无色，试管壁发热，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。Mg2HCl =MgCl2H2MgH2SO4=MgSO4H2锌反响比拟猛烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，试管壁发热，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。Zn2HCl =ZnCl2H2ZnH2SO4=ZnSO4H2铁反响缓慢，有气泡产生，溶液由无色渐渐变为浅绿色，生成气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。Fe2HCl =FeCl2H2FeH2SO4 =FeSO4H2铜无明显变化结论：Mg、Zn、Fe的金属活动性比铜强，它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。考点8 金属及化合物溶液的反响试验操作现象反响的化学方程式质量变化应用铁丝浸入硫酸铜溶液中浸入溶液的铁钉外表覆盖一层紫红色的物质，溶液由蓝色渐渐变为浅绿色FeCuSO4= CuFeSO4金属质量增加，溶液质量削减不能用铁制品放硫酸铜溶液或农药波尔多液铝丝浸入硫酸铜溶液中浸入溶液的铝丝外表覆盖一层紫红色的物质，溶液由蓝色渐渐变为无色2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu金属质量增加，溶液质量削减铜丝浸入硝酸银溶液中浸入溶液的铜丝外表覆盖一层银白色的物质，溶液由无色渐渐变为蓝色Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag金属质量增加，溶液质量削减铜丝浸入硫酸铝溶液中结论：1.以上四种金属的活动性由强到弱的依次为：Al>Fe>Cu>Ag2.活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从其化合物溶液中置换出来。留意：1.此类反响肯定在溶液中进展，不溶于水的化合物一般不及金属反响。 2. K、Ca、Na活动性特别强，但不能用它们置换化合物中的金属，因为它们能同溶液中的水猛烈反响。考点9置换反响：由一种单质及一种化合物反响，生成另一种单质及化合物的反响叫做置换反响。置换： 反响物：两种单质及化合物 生成物: 两种单质及化合物 特点：单质置换单质化合： 反响物：两种或者两种以上单质及单质、单质及化合物、化合物及化合物 生成物：一种化合物 特点：多变一分解： 反响物：一种化合物生成物：两种或者两种以上单质及单质、单质及化合物、化合物及化合物 特点：一变多考点10 金属活动性依次 人们通过大量的试验验证得到常见金属的活动性依次： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbHCu Hg Ag Pt Au 金属活动性：由强到弱应用：1. 在金属活动性依次里，金属的位置越靠前，它的活动性越强。2. 在金属活动性依次里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。3.在金属活动性依次里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来K、Ca、Na除外。考点11 矿石1. 金属资源的存在方式：地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数金属化合物性质较活泼，所以它们以化合物的形式存在；只有少数金属化学性质很不活泼，如金等以单质形式存在。2. 矿石：工业上把能提炼金属的矿物叫矿石。3. 常见矿石名称及其主要成分：名称主要成分名称主要成分赤铁矿Fe2O3铝土矿Al2O3黄铁矿FeS2黄铜矿CuFeS2菱铁矿FeCO3辉铜矿Cu2S磁铁矿Fe3O4考点12 钢铁生产的开展 钢铁的生产和运用是人类文明和社会进步的一个重要标记。在古代和中世纪的一段很长的历史时期内，我国的钢铁生产技术始终处于世界领先地位。早在春秋战国时期，我国劳动人们就开场了生产和运用铁器；从公元1世纪起，铁便成了我国最主要的金属；新中国成立后，我国的钢铁工业得到了飞速开展，1949年我国的钢铁产量只有15万吨，居世界第26位，1996年，我国的钢产量超过1亿吨，跃居世界首位。考点13 一氧化碳复原氧化铁(1)仪器：铁架台2个、硬质玻璃管、单孔橡皮赛2个、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮赛、导气管。(2)药品：氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体3装置图： 4步骤：检验装置的气密性；装入药品并固定；向玻璃管内通入一氧化碳气体；给氧化铁加热；停顿加热；停顿通入一氧化碳。5现象：红色粉末渐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 高温 点燃 6化学方程式：3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 2CO+O2=2CO2Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O7考前须知：及CO复原氧化铜的试验操作依次一样，即先通入CO再加热，试验完毕，停顿加热，接着通入CO至试管冷却。8尾气处理：因CO有毒，不能随意排放在空气中，处理的原那么是将CO燃烧掉转化为无毒的CO2或收集备用。考点14 工业炼铁1原理：在高温下，利用焦炭及氧气反响生成的复原剂CO将铁从铁矿石里复原出来。2原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气 3主要设备：高炉4冶炼过程中发生的化学反响：点燃 点燃 高温 C+O2=CO2 2CO+O2=2CO2 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2高温 高温CaCO3=CaO+CO2 CaO+SiO2=CaSiO3留意：石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。考点15 含杂质化学反响的计算1. 纯净物及含杂质物质的换算关系： X纯物质质量分数含杂质物质的质量 纯净物质的质量 ÷纯物质质量分数 纯净物质量物质纯度= ×100% = 1-杂质的质量分数 混合物质量2.含杂质物质的化学方程式的计算步骤：1将含杂质的物质质量换算成纯净物的质量。2将纯净物质质量代入化学方程式进展计算。3将计算得到的纯净物质量换算成含杂质物质的质量。考点16 金属的锈蚀和爱护1.铁的锈蚀条件：有水和氧气2.防锈的方法：1讲卫生：保持铁制品外表干净，枯燥。 2穿外衣：加一层爱护膜。如在铁制品外表涂油、刷漆、镀耐磨和耐腐蚀的铬、镍等金属。 3强体质：在铁中参与其它金属，改变其内部构造。如制成不锈钢等耐腐蚀的金属。考点17 爱护金属资源爱护金属资源的有效途径：1、 防止金属的腐蚀 2、金属的回收利用 3、有方案合理的开采矿物 4、找寻金属的代用品