初中化学金属知识点总结.docx

专题五 金属和金属矿物主备人：冯小艳【复习目的】1、 理解金属的物理特征，相识常见金属的主要化学性质，理解防止金属锈蚀的简洁方法。2、 知道在金属中参加其他元素可以变更金属材料的性能，知道生铁和钢等重要的合金。3、 能用金属活动性依次对有关的置换反响进展推断，并能说明日常生活中的一些化学现象。4、 知道一些常见金属（铁、铝等）矿物；知道可用铁矿石炼铁。5、 相识金属材料在消费、生活和社会开展中的重要作用；相识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性。考点1 金属材料1. 金属材料包括纯金属（90多种）和合金（几千种）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、铝和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。金属分类： 重金属：如铜、锌、铅等 轻金属：如钠、镁、铝等；黑色金属：通常指铁、锰、铬和它们的合金。Fe、Mn、Cr（铬）有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。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。（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。 （2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色） （3）有良好的导热性、导电性、延展性 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。（1）铝：地壳中含量最多的金属元素 （2）钙：人体中含量最多的金属元素 （3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜） （4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝） （5）铬：硬度最高的金属          （6）钨：熔点最高的金属 （7）汞：熔点最低的金属        （8）锇：密度最大的金属 （9）锂 ：密度最小的金属 1、金属的物理性质 共性(大多数)特性(个例) 用处 色泽银白色，有金属光泽铜为紫红色固体，金呈黄色首饰等装饰品状态固体 汞常温下为液态导电性良好 银的导电性最好电线、电缆等导热性良好电饭煲、压力锅等炊具延展性良好金属薄片、金属丝等韧性能弯曲曲别针等熔点较高钨的熔点最高，汞最低电灯泡里的钨丝密度较大锇的密度最大，锂最小硬度较硬 铬的硬度最大铁锤等物质性质确定用处，但这不是唯一的确定因素。在考虑物质的用处时，还要考虑 价格、资源、是否美观 、是否便利、等多种因素。考点4 物质的性质及物质的用处之间的关系1.物质的性质确定物质的用处，而物质的用处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处。但这不是唯一的确定因素，在考虑物质的用处时，还须要考虑价格、资源、是否美观、运用是否便利，以和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：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属及非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。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。：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好留意：（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，使合金更简洁适于不同的用处。 （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更，其内部组成构造也发生了变更，从而引起性质的变更。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：性质比拟铁生铁钢铝铝合金铜黄铜锡焊锡颜色光泽银白色有光泽 银白色有光泽银白色有光泽紫红色有光泽黄色 有光泽银白色有光泽深灰色金属光泽硬度质软质软坚硬坚韧比铜大质软硬度大熔点较高较高比铝低较高比铜低较低比锡低4.几种常见合金 （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，用处更为广泛。不锈钢：含铬、镍的钢 （2）铝合金：铝中参加镁、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和进步运行速度，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，钛合金及人体有很好的“相容性”， 因此可用来制造人造骨等。   优点：（1）熔点高、密度小  （2）可塑性好、易于加工、机械性能好 （3）抗腐蚀性能好 性质：优异的耐腐蚀性，对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定，可塑性好，强度大，有密度小，又称亲生物金属。 用处：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的化学性质：1、大多数金属可及氧气的反响 2、金属 + 酸  盐 + H2 3、金属 + 盐  另一金属 + 另一盐 （条件：“前换后，盐可溶”）    Fe  +  CuSO4  =  Cu  +  FeSO4    （“湿法冶金”原理 ）金属条件反响方程式现象Mg常温下（在空气中氧化）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，生成的气体可以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，生成的气体可以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，生成气体可以燃烧并且产生淡蓝色火焰。Fe2HCl =FeCl2H2FeH2SO4 =FeSO4H2铜不反响结论：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更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。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  Pb（H） Cu  Hg  Ag  Pt  Au 金属活动性：由强到弱应用：在金属活动性依次里，金属的位置越靠前，它的活动性越强。1. 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（不行用浓硫酸、硝酸）。2. 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、银等以单质形式存在。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（方法： ）；装入药品并固定；向玻璃管内通入一氧化碳气体（缘由： ）；给氧化铁加热；停顿加热；停顿通入一氧化碳（缘由： ）。（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。（6）化学方程式：3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2 2CO+O2=点燃=2CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O（7）留意事项：要先通入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，处理的原则是将CO燃烧掉转化为无毒的CO2或搜集备用。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：选择矿石条件常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）焦炭：作用：1.供应高温 C+O2=高温=CO2 2.供应CO CO2+C=高温=2CO 石灰石：作用除去SiO2 CaCO3=高温=CaO+CO2 CaO+SiO2=高温=CaSiO3空气：作用（3）主要设备：高炉（4）冶炼过程中发生的化学反响：C+O2=点燃=CO2 CO2+C=高温=2CO 3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2CaCO3=高温=CaO+CO2 CaO+SiO2=高温=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。炼钢设备：转炉、电炉、平炉。 原理：在高温条件下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转变为气体和炉渣而除去。C+O2=点燃=CO2 考点16 金属的锈蚀和爱护（1）铁生锈的条件是：铁及O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O）     （铜生铜绿的条件：铜及O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3） （2）防止铁制品生锈的措施：1.铁的锈蚀条件：有水和氧气保持铁制品外表的清洁、枯燥 外表涂爱护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等 制成合金：不锈钢 （3）铁锈很疏松多孔，不能阻碍里层的铁接着及氧气、水蒸气反响，因此铁制品可以全部被锈蚀。铁锈很疏松多孔易吸水，反而会加快铁的生锈，因此铁生锈应和时除去。 （4）而铝及氧气反响生成致密的氧化铝薄膜，从而阻挡铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 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 废旧金属的回收利用3 有安排合理的开采矿物4 找寻金属的代用品意义：节约金属资源，削减环境污染