初中化学第8单元知识点总结.doc

第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
一、几种常见的金属
1、常见的金属
（1）铁：（纯铁）是一种银白色有金属光泽，质软的固体，具有良好的延展性，是电和热的导体。（在冶金工业中被称为黑色金属）
（2）铜：是一种紫红色色有金属光泽，质软的固体，具有良好的延展性，是电和热的导体。
（3）铝: 是一种银白色有金属光泽，质软的固体，具有良好的延展性，导电性和导热性比较良好。
铝的耐腐蚀性能比较好，通常铝在空气中可以形成一层致密的氧化膜，防止内部铝的继续氧化。
（4）钛：银白色有金属光泽的固体，具有良好的耐腐蚀性，广泛应用于医疗，航天、航空等领域。
2、金属特性：（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
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
二、合金：
1、合金：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。
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
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

注：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
2、合金的优点：
合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好
课题2 金属的化学性质
一、金属与氧气发生反应：
（1）镁和氧气反应：
现象：发出耀眼白光，放出大量的热，同时生成一种白色固体粉末。
结论：2Mg+O22MgO
（2）铝和氧气反应:(常温) 4Al+3O2=2Al2O3 （白色固体粉末）
（3）铁与氧气的反应：
①铁在氧气中燃烧：
现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，同时生成一种黑色固体。
结论：3Fe+2O2Fe3O4
②铁在潮湿的空气中生锈：
生锈的条件：铁与氧气和水同时接触才会生锈（电化学反应）
铁锈：红棕色（红色）主要成分三氧化二铁Fe2O3
试验：
试验
分析
现象
铁钉放入盛有少量水的试管中：
铁钉与水和氧气同时接触
生锈
铁钉完全浸没在水中，用油封住液面
铁钉只与水接触
基本无明显变化
铁钉放入干燥的试管中，塞上胶塞：
铁钉只与氧气接触
无明显变化
防止铁生锈：保持铁制品表面干燥洁净；在铁制品表面涂一层保护膜（涂油、刷油漆等）；
使铁制品表面氧化、电镀。
二、金属与酸的反应：
金属+酸=盐+氢气
反应条件：金属比较活泼的金属（排在金属活动性顺序表H前面的金属）
酸：稀酸，盐酸、稀硫酸（浓硫酸、硝酸HNO3具有强的氧化性一般跟金属反应不生成氢气而生成水）

金属活动性顺序表：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱

在金属活动性顺序里：
（１）金属的位置越靠前，它的活动性就越强，越容易在水溶液中失去电子；
（２）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）
（３）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、Ba）
例如：Mg+2HCl==MgCl2+H2 ↑ Mg+H2SO4==MgSO4+H2 ↑
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2 ↑ 2Al+3H2SO4==Al2( SO4)3+3H2 ↑
Zn+2HCl==ZnCl2+ H2↑ Zn+H2SO4==ZnSO4+H2 ↑
Fe+2HCl==FeCl2+ H2 ↑ Fe+H2SO4==FeSO4+H2 ↑
现象：Mg Al Zn与酸反应时：金属逐渐溶解，有气体生成；酸与铁的反应：金属逐渐溶解，有气体产生，溶液由无色逐渐变成浅绿色。
三、金属与某些化合物的溶液反应:（盐溶液）
金属+盐溶液=新金属+新盐溶液
例如：铁与硫酸铜溶液反应
现象：铁表面有红色物质析出，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。
结论：Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
例如：铜与硝酸汞溶液反应
现象：铜的表面有银白色物质析出，溶液由无色逐渐变成蓝色。
结论：Cu + Hg(NO3)2 == Hg + Cu(NO3)2
溶液无色 溶液蓝色
Cu + 2AgNO3 == 2Ag + Cu(NO3)2 铜表面有银白色物质析出，溶液由无色逐渐变成蓝色
溶液无色
四、置换反应：
1、置换反应定义：一种单质和一种化合物，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
2、表达式 A + BC == B + AC 的形式。
课题3 金属资源的保护和利用
1、铁的冶炼
（1）原理：在高温下，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）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
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 ）
2、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）
（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、烤蓝等
③制成铁的合金
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。
而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。
3、金属资源的保护和利用:
保护金属资源的途径：
①防止金属腐蚀
②回收利用废旧金属
③合理开采矿物
④寻找金属的代用品
意义：节约金属资源，减少环境污染
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