人教版化学金属和金属材料知识点总结复习进程.doc

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人教版化学九年级第九单元金属和金属材料知识点归纳总结
课题1：金属材料
一、金属材料的发展与利用
1、从化学成分上划分，材料可以分为金属材料、非金属材料、有机材料及复合材料等四大类。
2、金属材料包括纯金属和合金。
（1）金属材料的发展
石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的应用→高分子时代
（2）金属材料的应用
①最早应用的金属是铜，应用最广泛的金属是铁，公元一世纪最主要的金属是铁
②现在世界上产量最大的金属依次为铁、铝和铜
③钛被称为21世纪重要的金属
二、金属的物理性质
1、金属共同的物理性质：常温下金属都是固体(汞除外)，有金属光泽，大多数金属是电和热的良导体，有延展性，密度较大，熔沸点较高等。
2、金属的特性：
①纯铁、铝等大多数金属都呈银白色，而铜呈紫红色，金呈黄色；
②常温下，大多数金属都是固体，汞却是液体；
③各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大。
3、金属之最
地壳中含量最多的金属元素—铝（Al）
人体中含量最多的金属元素—钙（Ca）
导电、导热性最好的金属——银（Ag）
目前世界年产量最高的金属—铁（Fe）
延展性最好的金属———金（Au）
熔点最高的金属————钨（W）
熔点最低的金属————汞（Hg）
硬度最大的金属————铬（Cr）
密度最小的金属————锂（Li）
密度最大的金属————锇（Os）
最贵的金属———— 锎kāi（Cf）
4、金属的用途：金属在生活、生产中有着非常广泛的应用，不同的用途需要选择不同的金属。
【练习】
（1）为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？答：因为铁的硬度比铅大，且铅有毒。
（2）银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？答：银和铜的导电性相近，但银比铜贵得多，且电线用量大，经济上不划算。
（3）为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡制的话，可能会出现什么情况？答：因为钨的熔点(3410℃)高，而锡的熔点(232℃)太低。如果用锡制的话，通电时锡易熔断，减少灯泡的使用寿命，还会造成极大浪费。
（4）为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？答：因为铁制品会生锈，镀上一层光亮且不易生锈的铬，能起到很好的保护作用，铬的硬度大，耐磨。由于金价格昂贵，如果镀金，虽然美观但成本太高。
三、合金
1、合金：在金属中加热熔合某些金属或非金属所制得的具有金属特征的物质。

2、合金的特点
一般来说，合金比组成他们的纯金属的硬度和强度大，抗腐蚀的性能也更好．
有的合金比组成他们的纯金属的熔点低。
多种多样的合金
黄铜（铜、锌）
机械零件仪表、日用品等
青铜（铜、锡）
机械零件如轴承、齿轮等
白铜（铜、镍）
银币、代替银做首饰
焊锡（铅、锡）
焊接金属
硬铝（铝、铜、镁、硅）
飞机、轮船、火箭、门窗
18K黄金（金、银、铜）
制作金饰品钱币电子元件
18K白金（金、银、镍、锌）
制作金饰品
3、21世纪重要的金属材料——钛和钛合金
钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料
①物理性质与性能：银白色、熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、尤其是抗腐蚀性能非常好，
②用途：广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。
钛合金与人体有很好的相容性，因此可用来制造人造骨骼。
4、钛镍形状记忆合金
形状记忆合金具有形状记忆效应的合金。
广泛用于人造卫星、宇宙飞船的天线、牙齿矫正、水暖系统等方面。
5、淬火和回火
淬火和回火是金属热处理中常用的两种方法.
(1)淬火：把金属工件加热到一定温度，然后浸入冷却剂(如冷水等)中急速冷却以增加硬度。例如经过淬火后的钢，其硬度和耐磨性增强，塑性和韧性却降低.
(2)回火：把淬火后的工件用较低温度加热，然后自然冷却，使其能保持一定的硬度，增加韧性。例如，淬火后的钢再经回火后，其韧性可部分恢复。
课题2：金属的化学性质
一、金属与氧气反应
常温下金属与氧气的反应
4Al+3O2=2Al2O3现象：银白色的铝的表面逐渐变暗生成一层致密的薄膜
2Mg+O2=2MgO现象：银白色的镁条在空气中表面会逐渐变暗，生成白色固体
2Cu+O2≠2CuO（常温下铜与氧气不反应）
点燃的条件下金属与氧气的反应

c、在氧气中点燃铝
现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成一种白色固体
即使高温条件下金、铂也不与氧气反应
金属活动性：镁>铝>铁>铜>金
二、金属与酸反应

反应物
反应现象
反应速度
反应方程式
稀
盐
酸
或
稀
硫
酸
镁
镁剧烈反应，不断减少,产生大量气泡
很快
Mg + 2HCl==MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4==MgSO4 + H2↑
锌
锌剧烈反应，不断减少,产生大量气泡
较快
Zn +2HCl ==ZnCl2 +H2↑
Zn + H2SO4 == ZnSO4 +H2↑
铁
反应缓慢，有气泡生，溶液由无色变为浅绿色
较慢
Fe+2HCl ==FeCl2+ H2↑
Fe+ H2SO4 ==FeSO4+H2↑
铜
不反应
结论： Mg>Zn>Fe>Cu
置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应
A+BC→AC+B
三、金属与盐溶液反应
实验1铝丝浸入硫酸铜溶液中
现象：铝丝表面覆盖一层紫红色的物质，溶液由蓝色变成无色
2Al+3CuSO4== Al2(SO4)3+3Cu
实验2铜丝浸入硝酸银溶液中
现象：铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色逐渐变成蓝色
Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag
实验3把锌片放入硫酸铜溶液中
现象：锌片表面有红色物质析出。
实验4铜丝放入硫酸锌溶液中
现象：放入硫酸锌溶液中的铜丝无变化。
得出结论 金属+金属化合物→新金属化合物+新金属
铜、银、锌的活动性大小的顺序为：Zn＞Cu＞Ag
四、金属活动性顺序
金属活动性顺序：
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
应用：
①在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；
②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(不是氢原子）
③在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来(K、Ca、Na除外) 。
注意：
④酸一般指盐酸和稀硫酸，若是硝酸或浓硫酸，因其具有较强的氧化性，与金反应时，一般不生成氢气，而生成水；
⑤K、Ca、Na的金属活动性非常强，与化合物溶液接触时，它们能同溶液中的水发反应，如：2Na+2H20—2NaOH+H2↑，所以把它们放到化合物溶液里，不能将金属离子换出来；
⑥反应一定在溶液中进行，不溶于水的金属的化合物一般不与金属反应，如Cu与AgCl不反应，因为AgCl不溶于水。
讨论1
地壳中铝的含量远远大于金的含量，为什么人类很早就发现和使用金，铝的使用是近百年的事？
金属冶炼的早晚与金属的活动性有关和金属的冶炼难易程度也有关。
讨论2
（1）铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具是怎么回事呢？
金属铝在空气中与氧气反应：4Al+3O2=2Al2O3； 形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有较好的抗腐蚀性。
（2）为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？
若用钢刷擦洗铝制品，容易把氧化薄膜除掉，从而起不到保护作用。
（3）为什么铁制暖气片上要涂上一层铝粉？
铝在空气中与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，可以阻止铝进一步被氧化。所以铝具有很好的抗腐蚀性。
课题3：金属资源的利用和保护
一、金属资源的存在形式
1、单质(少数 如:Au、Ag等)
化合物(多数 如:Fe、Cu、Al等)
2、常见的矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物。
赤铁矿(Fe2O3)、黄铁矿(FeS2)、菱铁矿(FeCO3)、铝土矿(Al2O3)、黄铜矿(CuFeS2)、辉铜矿(Cu2S)

赤铁矿（Fe2O3） 黄铁矿（FeS2） 菱铁矿（FeCO3）

铝土矿（Al2O3） 辉铜矿（Cu2S） 黄铜矿（CuFeS2）
二、铁的冶炼
1、原料：焦炭、石灰石、铁矿石
2、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中还原出来

3、主要设备：高炉
4、一氧化碳还原氧化铁的实验
三、金属资源保护
1、金属的腐蚀和防护
（1）铁制品锈蚀条件的探究：现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。

现象
分析
结论
试管Ⅰ
生锈
铁既与水接触，又与氧气接触
 在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈
试管Ⅱ
 不生锈
铁只与水接触
试管Ⅲ
  不生锈
铁只与氧气接触
※在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀，铁锈的主要成分是Fe2O3 · xH2O
※铁锈具有疏松多孔的结构不能阻止里面的铁继续与氧气和水发生发应直到铁完全锈蚀。
（2）铁制品的防护措施
防止铁生锈的原理－－就是破坏铁生锈的条件：①隔绝空气 ②隔绝水
防止铁制品生锈的具体方法为：
※保持铁制品表面干燥和洁净
※在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等
※制成合金钢，如不锈钢
2、金属资源保护
※防止金属腐蚀
※回收和利用废旧金属
废弃金属的回收的意义：可节约金属资源；由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源；降低金属制品的生产成本；方便人们得到物美价廉的金属制品；可减少金属对环境的污染。
※合理开采矿物
※寻找金属的代用品
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