初中化學金屬和金屬材料知識點-2024-2025學年九年級化學人教版（2024）下冊

第八單元金屬和金屬材料課題1金屬材料金屬材料包括：純金屬以及它們的合金一、金屬的物理性質(zhì)1、常溫下大多數(shù)為固體（除汞為液體）2、有金屬光澤大多數(shù)金屬為銀白色（銅是紫紅色，金是黃色）3、有導電性、導熱性4、有延展性5、多數(shù)熔點較高（汞除外），密度、硬度隨金屬的不同而不同二、物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，但這不是決定用途的唯一因素，考慮物質(zhì)用途時還要考慮：價格、資源、是否美觀、使用是否便利、以及廢料是否易于回收，對環(huán)境的影響等多種因素1、金屬的使用順序：銅、鐵、鋁（與金屬的活動性和冶煉的難易程度有關）2、金屬之最：地殼中含量最高的金屬——鋁人體中含量最高的金屬——鈣目前世界年產(chǎn)量最高的金屬——鐵導電導熱性最好的金屬——銀硬度最高的金屬——鉻熔點最高的金屬——鎢熔點最低的金屬——汞三、合金1、合金的定義：在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，就可以制得具有金屬特征的合金。注意：（1）合金是一種混合物，而不是化合物（2）合金中一定有金屬但并非都是金屬（如：生鐵和鋼就是鐵和碳的合金）2、合金的性質(zhì)：（1）熔點低于組成它的金屬（2）硬度大于組成它的金屬（3）抗腐蝕性強于組成它的金屬3、常見的合金①生鐵：含碳量在2%—4.3%之間的鐵合金。（1）鐵的合金：②鋼：含碳量在0.03%—2%之間的鐵合金。（2）不銹鋼：在鋼中加入鉻和鎳4、最有發(fā)展前景的金屬材料：鈦和鈦合金：（1）性質(zhì)：熔點高，密度?。?.5g/cm3），可塑性好，易于加工，機械性能好，抗腐蝕性好（優(yōu)于不銹鋼），與人體相容性好。（2）用途：被廣泛應用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工、通信設備、人造骨等。四、淬火和回火：經(jīng)過淬火后的鋼，其硬度和耐磨性增強，塑性和韌性降低，在經(jīng)過回火后，其韌性可部分恢復。課題2金屬的化學性質(zhì)一、金屬的化學性質(zhì)1、金屬與氧氣反應點燃點燃點燃點燃△點燃①2Mg+O2===2MgO②4Al+3O2====2Al2O3

△點燃③3Fe+2O2====Fe3O4④2Cu+O2===2CuO△△⑤2Hg+O2===2HgO銀白色汞變?yōu)榧t色粉末【現(xiàn)象】①②劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，放出大量熱，生成白色固體。③劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體。④紫紅色的銅在加熱時生成黑色固體。結論：1.不同的金屬與氧氣的反應條件不同2.與氧氣反應條件不同，說明金屬的化學活動性不同思考：為什么鋁具有很好的抗腐蝕性能：鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化鋁（Al2O3）薄膜，從而阻止鋁進一步被氧化，因此鋁具有很好的抗腐蝕性。在清洗鋁制品時，應該注意不要用鋼絲球把鋁制品表面的氧化鋁保護膜洗掉2、金屬+酸（鹽酸或稀硫酸） 鹽+H2金屬在H前條件酸不能是濃H2SO4、濃稀HNO3Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Mg+2HCl=MgCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑鎂、鋁與稀鹽酸、稀硫酸劇烈反應，逐漸溶解，產(chǎn)生大量氣泡，放熱。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑鋅與稀鹽酸、稀硫酸反應，逐漸溶解，產(chǎn)生大量氣泡，放熱。Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑鐵釘與稀鹽酸、稀硫酸反應，逐漸溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液由無色變?yōu)闇\綠色3、金屬+鹽 新的金屬+新鹽(1)將鐵釘投入到硫酸銅溶液中：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4[濕法煉銅]【現(xiàn)象】鐵釘表面覆蓋一層紅色的物質(zhì)，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色。(2)將鋁絲投入到硫酸銅溶液中：2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu【現(xiàn)象】鋁絲表面覆蓋一層紫紅色的物質(zhì)，溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色。(3)將銅絲投入到硝酸銀溶液中：2AgNO3+Cu=Cu(NO3)2+2Ag【現(xiàn)象】銅絲表面覆蓋一層銀白色的物質(zhì)，溶液由無色逐漸變?yōu)樗{色。(4)將銅絲投入硫酸鋁溶液中：Cu+Al2(SO4)3====金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu1、在金屬活動順序里金屬的位置越靠前，它的活動性就越強2、在金屬活動順序里位于氫前的金屬能置換出酸中的氫元素3、在金屬活動性順序中，只有排在前面的金屬，才能把排在后面的金屬從它們的鹽溶液里置換出來。討論：驗證三種金屬的活動性：先排序直接驗證：中間金屬兩邊鹽；中間鹽兩邊金屬間接驗證：最活潑的是金屬，最不活潑的是鹽溶液，中間金屬單質(zhì)鹽溶液均可課題3金屬資源的利用和保護一、金屬資源的存在存在于地殼和海洋中，只有極少數(shù)的不活潑金屬以單質(zhì)形式存在如Ag、Pt、Au，其他大部分金屬以化合物質(zhì)形式存在。二、鐵的冶煉1、原料：鐵礦石焦炭石灰石空氣2、原理：高溫下，用還原劑CO將鐵從鐵的氧化物中還原出來。點燃高溫高溫C+O2====CO2C+CO2====2CO3CO+Fe2O3=====2Fe+3CO23、CO還原Fe2O33CO+Fe2O32Fe+3CO2補充：煉鋼原料：生鐵、廢鋼原理：高溫下用O2或鐵的氧化物除去鐵中過量的碳點燃百煉成鋼、千錘百煉C+O2====CO2三、金屬資源的保護1、金屬的銹蝕（1）常溫時，鐵在干燥的空氣中很難與氧氣反應（2）常溫時，鐵在潮濕的空氣中（即鐵與氧氣和水反應），生成鐵銹鐵銹的主要成分是氧化鐵，或者Fe2O3‘XH2O(3)鐵生銹后為什么要即使除去鐵銹：鐵銹結構疏松易，不能阻止水分和空氣穿過它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應，直至鐵被完全銹蝕。2、防止鋼鐵生銹的方法：①保持鐵制品表面潔凈，干燥②在鐵制品表面覆蓋保護層（保護膜）：涂油、刷漆、鍍金屬、形成致密的氧化膜（如：鋸條上的烤藍）。③制成合金3、保護金屬資源的措施〔1〕防止金屬的腐蝕〔2〕回收利用廢舊金屬〔3〕合理地開采礦物〔4〕尋找金屬的代用品練習：【例題】將一定量的鐵粉放入硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，充分反應后，過濾，濾渣中一定有Ag，濾液中一定有的溶質(zhì)是Fe（