考点1 金属材料
(一)、纯金属材料：纯金属(90多种)
(二)、合金(几千种)：由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。
1. 金属材料包括纯金属和合金两类。金属属于金属材料，但金属材料不一定是纯金属，也可能是合金。
2. 合金可能是金属与金属组成，也可能是金属与非金属组成。金属材料中使用比较广泛的是合金。
合金的优点：(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;
|
合金 |
铁的合金 |
铜合金 |
焊锡 |
钛和钛合金 |
形状记忆金属 |
||
|
生铁 |
钢 |
黄铜 |
青铜: |
||||
|
成分 |
含碳量 2%~4.3% |
含碳量 0.03%~2% |
铜锌 合金 |
铜锡 合金 |
铅锡 合金 |
|
钛镍合金 |
|
备注 |
不锈钢：含铬、镍的钢 具有抗腐蚀性能 |
紫铜为纯铜 |
熔点低 |
|
|
||
下面是黄铜和铜片，焊锡和锡，铝合金和铝线的有关性质比较：
|
性质比较 |
铜 |
锡 |
铝 |
|||
|
黄铜 |
铜 |
焊锡 |
锡 |
铝合金 |
铝 |
|
|
光泽与颜色 |
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 |
钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。钛合金的优点：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
钛镍合金具有“记忆”能力，可记住某个特定温度下的形状，只要复回这个温度，就会恢复到这个温度下的形状，又被称为“记忆金属”。此外，钛还可制取超导材料，美国生产的超导材料中的90%是用钛铌合金制造的。
3. 注意：
(1)合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。
(2)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更容易适于不同的用途。
(3)日常使用的金属材料，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，其内部组成结构也发生了改变，从而引起性质的变化。
4. 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)。
5. 青铜是人类历史上使用最早的合金;生铁和钢是人类利用最广泛的合金.
6. 合金都属于混合物。
考点2 金属的物理性质
(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
(4)密度和硬度较大，熔沸点较高。
注：金属的物理性质是只所有金属都有的共同性质，而不是指某一金属的特有性质。
考点3 金属之最
(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
考点4 金属与氧气的反应
|
金属 |
条件 |
反应方程式 |
现象 |
|
Mg |
常温下（在空气中 |
2Mg＋O 2 =2MgO |
银白色镁条在空气中表面逐渐变暗，生成白色固体。 |
|
点燃时（在空气中或在氧气中） |
点燃 2Mg＋O 2 ======2MgO |
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色固体。 |
|
|
Al |
常温下（在空气中） |
4Al+3O 2 =2Al 2 O 3 |
银白色的表面逐渐变暗，生成一层致密的薄膜。 |
|
点燃时（在氧气中） |
点燃 4Al+3O 2 ====2Al 2 O 3 |
剧烈燃烧，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体。 |
|
|
Fe |
常温下，干燥的空气 |
|
|
|
常温下，在潮湿的空气中 |
铁与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（Fe 2 O 3 ·H 2 O） |
||
|
在氧气中点燃 |
点燃 3Fe＋2O 2 ======Fe 3 O 4 |
剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体。 |
|
|
Cu |
常温下，干燥的空气 |
|
|
|
加热时 |
△ 2Cu＋O 2 =====2CuO |
铜丝表面逐渐变为黑色 |
|
|
在潮湿的空气中 |
2Cu+O 2 +CO 2 +H 2 O=Cu 2 (OH) 2 CO 3 |
铜表面生成一层绿色物质 |
|
|
Au、Ag |
即使在高温下也不与氧气反应“真金不怕火炼”。 |
||
|
结论：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应；Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应，但在点燃或加热的情况下可以发生反应；Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。 |
|||
考点5 金属与酸的反应
|
金属 |
现象 |
反应的化学方程式 |
||
|
稀盐酸 |
稀硫酸 |
稀盐酸 |
稀硫酸 |
|
|
镁 |
剧烈反应，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。 |
Mg＋2HCl =MgCl 2 ＋H 2 ↑
|
Mg＋H 2 SO 4 =MgSO 4 ＋H 2 ↑ |
|
|
锌 |
反应比较剧烈，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。 |
Zn＋2HCl =ZnCl 2 ＋H 2 ↑ |
Zn＋H 2 SO 4 =ZnSO 4 ＋H 2 ↑ |
|
|
铁 |
反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。 |
Fe＋2HCl =FeCl 2 ＋H 2 ↑ |
Fe＋H 2 SO 4 =FeSO 4 ＋H 2 ↑
|
|
|
铜 |
不反应 |
|
|
|
|
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6 金属与化合物溶液的反应
|
实验操作 |
现象 |
反应的化学方程式 |
质量变化 |
应用 |
|
铁丝浸入硫酸铜溶液中 |
浸入溶液的铁钉表面覆盖一层紫红色的物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 |
Fe＋CuSO 4 = Cu＋FeSO 4 |
金属质量增加，溶液质量减少 |
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 |
浸入溶液的铝丝表面覆盖一层紫红色的物质，溶液由蓝色逐渐变为无色 |
2Al+3CuSO 4 =Al 2 (SO 4 ) 3 +3Cu |
金属质量增加，溶液质量减少 |
|
|
铜丝浸入硝酸银溶液中 |
浸入溶液的铜丝表面覆盖一层银白色的物质，溶液由无色逐渐变为蓝色 |
Cu+2AgNO 3 =Cu(NO 3 ) 2 +2Ag
|
金属质量增加，溶液质量减少 |
|
|
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顺序为：Al>Fe>Cu>Ag 2.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。 |
||||
|
注意：1.此类反应一定在溶液中进行，不溶于水的化合物一般不与金属反应。 2. K、Ca、Na活动性非常强，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剧烈反应。 |
||||
考点 7 置换反应
置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与化合物的反应叫做置换反应。
考点8 金属活动性顺序
1、常见金属的活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
2、意义：①H代表酸中的氢元素;②金属的位置越靠前，它的活动图片性就越强;③在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸);④位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。(除K、Ca、Na)
3、应用：①用于判断金属是否与酸发生置换反应;②用于判断金属与酸发生化学反应的剧烈程度;③用于判断金属与盐能否发生置换反应。
注意：
▲▲▲
1、金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行，否则不能反应，如：Cu可以与AgNO3溶液反应置换出Ag，但不能与AgCl反应。
2、也可根据反应是否发生及反应剧烈程度来判断金属的活动性强弱。
3、K、Ca、Na三种金属的活动性太强，除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应(如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑)，其余金属则不能
考点9 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. 常见矿石名称与其主要成分：
|
名称 |
赤铁矿 |
黄铁矿 |
菱铁矿 |
磁铁矿 |
铝土矿 |
黄铜矿 |
辉铜矿 |
|
主要成分 |
Fe 2 O 3 |
FeS 2 |
FeCO 3 |
Fe 3 O 4 |
Al 2 O 3 |
CuFeS 2 |
Cu 2 S |
考点10 一氧化碳还原氧化铁
1、炼铁的基本原理是：在高温条件下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2
2、炼铁的原料：铁矿石[常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe3O4)和赤铁矿(主要成分是Fe2O3)]、焦炭、石灰石和空气，主要设备是高炉。
(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：①检验装置的气密性;②装入药品并固定;③向玻璃管内通入一氧化碳气体;④给氧化铁加热;
⑤停止加热;⑥停止通入一氧化碳。
(5)现象：红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。
(6)化学方程式：
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(7)注意事项：与CO还原氧化铜的实验操作顺序一样，即先通入CO再加热，实验完毕，停止加热，继续通入CO至试管冷却。
②、实验主要现象：红色粉末变为黑色时，澄清的石灰水变图片浑浊，尾气点燃产生淡蓝色火焰。
③实验注意事项：先能后点，先撤后停图片。
(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或收集备用。
考点11 工业炼铁
(1)原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的还原剂(CO)将铁从铁矿石里还原出来。
(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应：
注意：石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
铁的锈蚀
(1)铁生锈的条件是：铁与O2、水接触(铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O)
(2)防止铁制品生锈的措施：
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等
③制成不锈钢
(3)铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
(4)铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
注意：
1、铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3)。
(1)铁生锈的条件是：铁与O2、水接触。
铁锈的主要成分是氧化铁Fe2O3(红棕色)
(铜生铜绿的条件：铜与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保持铁制品表面的清洁、干燥
②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀等
③制成不锈钢
考点16 金属资源的保护和利用
1、金属资源的保护：
①防止金属腐蚀;
②回收利用废旧金属;
③合理开采矿物;
④寻找金属的代用。
2、金属回收再利用的意义：
①防止污染环境;②节约能源;③节约资源。
编辑：小徐