1、金屬專題一、金屬材料1、金屬材料 純金屬（90多種）合金 （幾千種）2、金屬的物理性質： （1）常溫下一般為固態（汞為液態），有金屬光澤。（2）大多數呈銀白色（銅為紫紅色，金為黃色）（3）有良好的導熱性、導電性、延展性3、金屬之最：（1）鋁：地殼中含量最多的金屬元素（2）鈣：人體中含量最多的金屬元素（3）鐵：目前世界年產量最多的金屬（鐵鋁銅）（4）銀：導電、導熱性最好的金屬（銀銅金鋁）（5）鉻：硬度最高的金屬 （6）鎢：熔點最高的金屬（7）汞：熔點最低的金屬 （8）鋨：密度最大的金屬（9）鋰 ：密度最小的金屬4、金屬分類：黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金。 重金屬：如銅、鋅、鉛等 輕金屬

2、：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬。5、合金：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質。 ：一般說來，合金的熔點比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好合金鐵的合金銅合金焊錫鈦和鈦合金形狀記憶金屬生鐵鋼黃銅青銅:成分含碳量2%4.3%含碳量0.03%2%銅鋅合金銅錫合金鉛錫合金鈦鎳合金備注不銹鋼：含鉻、鎳的鋼具有抗腐蝕性能紫銅為純銅熔點低鋁合金（鋁錳合金、鋁鎂合金） 特點： 密度小、強度高、耐腐蝕、良好的塑性。 用途：軍用快艇、摩托車車架、輪圈、飛機零件、高級運動器材鈦合金 特點：優良的耐腐蝕性、強度很大、密度較小、機械性能好

3、、可塑性好、 用途：飛機發動機、飛機機身、壓力容器、人造衛星外殼，火箭箭體、海水淡化設備、通訊設備、海輪等；是親生物金屬，可制人造骨，被稱為21世紀的時髦金屬。鉑金、白金、K金： 鉑金 指稀有貴金屬 Pt，有天然的白色光澤，經久不變， 白金 指黃金Au 與銅、鎳、鋅等金屬制成的白色合金，時間長了會變色。 K金 24 K金純度為99.99 % ，18 K金純度為75% ，14 K金純度為58.3 % 。銅合金 青銅 銅錫合金 黃銅 銅鋅合金 白銅 銅鎳合金注：鈦和鈦合金：被認為是21世紀的重要金屬材料，鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨等。 優點：（1）熔點高、密度?。?）可塑

4、性好、易于加工、機械性能好（3）抗腐蝕性能好二、金屬的化學性質1、大多數金屬可與氧氣的反應常溫下：Mg、Al、Zn等易與O2形成氧化膜； 溫度較高時：Fe在氧氣中燃燒生成Fe3O4 ，Cu在加熱條件下與氧氣反應生成CuO，大多數金屬能與O2反應，形成氧化物； Au等少數金屬高溫時也不與O2反應2、金屬 + 酸 鹽 + H2 酸液金屬稀鹽酸稀硫酸反應現象及化學方程式反應現象及化學方程式鎂劇烈反應，產生大量氣泡，試管發燙Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 劇烈反應，產生大量氣泡，試管發燙Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 鋅反應較劇烈，鋅表面有大量的氣泡，試管較熱 Zn +

5、2HCl = ZnCl2 + H2反應較劇烈，鋅表面有大量的氣泡，試管較熱 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 鐵鐵表面有氣泡產生 Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2鐵表面有氣泡產生Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2 銅無明顯現象無明顯現象這四種金屬與鹽酸、硫酸反應的劇烈程度不同，鎂與鹽酸、硫酸反應最快、最劇烈，其次是鋅，鐵與酸反應較慢；銅不和鹽酸、稀硫酸反應。 實驗結論：金屬活動性 MgZnFeCu選擇哪種金屬在實驗室制取氫氣?置換反應 一種單質與一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物，這樣的反應叫做置換反應。3、金屬 + 鹽 另一金屬 + 另一鹽（條件：“

6、前換后，鹽可溶”）Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 (“濕法冶金”原理)實驗內容反應現象反應的化學方程式鐵釘放入硫酸銅溶液中鐵釘表面有紅色的銅，溶液由藍色變成淺綠色Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu （藍色溶液） （淺綠色溶液）光亮的鋁絲浸入硫酸銅溶液中鋁絲表面有紅色的銅，溶液由藍色變成無色2Al + 3 CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3 Cu （藍色溶液） （無色溶液）銅絲浸入硝酸銀溶液中銅絲表面有一層銀白色的銀，溶液由無色變成藍色Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag （無色溶液） （藍色溶液）實驗結論：金屬活動性AlCuAg金屬活動性

7、順序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬活潑性由強逐漸減弱 在該表中 鉀化學性質最活潑，金最不活潑； 在金屬活動順序中，位置越靠前，它的活動性越強，越容易在水溶液中失去電子，變成陽離子； 排在氫前的金屬可以置換出鹽酸、稀硫酸中的氫生成氫氣； 位于前面的金屬能把排在其后的金屬從它的鹽溶液中置換出來； 活潑金屬與鹽溶液反應置換出另一種金屬，不能用K 、Ca 、Na（這三種金屬與鹽溶液接觸時首先與水反應生成堿和氫氣，而不是先與鹽反應。）三、金屬資源的保護和利用1、鐵的冶煉（1）原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原

8、出來。 3CO + Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2（2）原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣常見的鐵礦石有：磁鐵礦（主要成分是Fe3O4 ）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3 ） 黃鐵礦（主要成份 FeS2 ）焦炭： (1)提供熱量、(2)產生還原劑CO石灰石： 將礦石中的二氧化碳轉變為爐渣空氣：提供氧氣實驗室用一氧化碳還原三氧化二鐵一氧化碳有毒，在實驗過程中，要注意尾氣處理，防止污染空氣及造成人員中毒。2. 操作步驟先點燃酒精燈；通CO趕盡裝置內的空氣；點燃酒精噴燈加熱；當玻璃管中紅色的三氧化二鐵完全變成黑色以后，撤掉酒精噴燈，待試管冷卻到室溫時，停止通CO氣體，最后熄滅酒精燈。3. 反應現

9、象玻璃管內紅色三氧化二鐵變成黑色，試管內澄清的石灰水變渾濁（石灰水剛變渾濁，說明反應開始；生成物中有二氧化碳；吸收反應后剩余氣體中的二氧化碳，便于尾氣CO的處理）點燃尾氣，火焰呈淡藍色4.尾氣的處理方法：用儲氣瓶回收，留作一氧化碳的性質實驗；直接點燃；用氣球回收再燒掉氣球。CO是冶金工業中常用的還原劑。2、鐵的銹蝕（1）鐵生銹的條件是：鐵與O2、水接觸（鐵銹的主要成分：Fe2O3XH2O）（銅生銅綠的條件：銅與O2、水、CO2接觸。銅綠的化學式：Cu2(OH)2CO3）引起鐵生銹的因素還有：酸性物質、鹽溶液等。（2）防止鐵制品生銹的措施：保持鐵制品表面的清潔、干燥表面涂保護膜：如涂油、刷漆、電

10、鍍、烤藍等制成不銹鋼（3）鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續與氧氣、水蒸氣反應，因此鐵制品可以全部被銹蝕。因而鐵銹應及時除去。（4）而鋁與氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能。3、金屬資源的保護和利用: （1）金屬的腐蝕 當金屬和周圍的物質接觸時由于發生化學反應而引起的破壞，叫做金屬的腐蝕，金屬的腐蝕是自發的普遍存在的現象。（2）金屬腐蝕的危害 金屬腐蝕使金屬制品在外形、色澤、以及機械性能方面都將發生變化，造成設備破壞、管道泄漏、產品污染、釀成燃燒或爆炸事故、資源和能源的嚴重浪費、使國民經濟受到巨大損失。 防止金屬腐蝕 回收利用廢舊金屬保護金屬資源的途

11、徑： 合理開采礦物 尋找金屬的代用 意義：節約金屬資源，減少環境污染例1 （2011宿遷市）下列應用在高鐵列車上的材料，不屬于金屬材料的是 （ ）A不銹鋼 B玻璃 C鋁合金 D銅線例2 （2011成都市）將潔凈光亮的鐵釘在潮濕的棉花中比放在空氣中更易生銹，主要原因是（ ）A鐵釘附近濕度增大，溶氧量增多 B隔絕了氧氣C溫度更低 D更易與二氧化碳反應例3 （2011泰州市）把某稀硫酸分為等體積的兩份，放入兩個燒杯中，分別加入等質量的甲、乙兩種金屬，反應后金屬都沒有剩余。產生H2的質量隨時間變化的趨勢如圖。下列說法正確的是 （ ）A甲的活動性比乙強 B甲的相對原子質量一定比乙小C反應消耗等質量的硫酸

12、D反應消耗等質量的金屬例4 （2011?雞西市）把金屬X放入Cu(NO3)2溶液中，X表面有紅色固體析出；若放入Mg(NO3)2溶液中，無明顯現象。則X、Cu、Mg三種金屬活動性由強到弱的順序正確的是 （ ）AMg、X、Cu BX、Mg、Cu CMg、Cu、X DCu、X、Mg例6.（2011天津市）人類的生產、生活離不開金屬。（1）地殼中含量最高的金屬元素是 。（2）在建筑工地露天放置的鋼鐵容易生銹，鋼鐵生銹實際是鐵與空氣中的 發生化學反應，所以在鋼鐵表面涂油、刷漆等，能防止鋼鐵生銹。（3）工業生產中常用10%的稀鹽酸來除鐵制品表面的鐵銹，實驗室若要配制該鹽酸200g，則需用量筒量取溶質質量

13、分數為38%的濃鹽酸（密度為1.19gml） ml(計算結果保留至0.1)；實驗室在配制10%的稀鹽酸的過程中，除了用到量筒、膠頭滴管外，還需要用到的儀器有 。例7.（2011.南充市）化學和我們的日常生活息息相關，化學科學的發展促進了人類社會文明的進步，提高了人們的生活質量。請你用化學方程式解釋下列問題：用鹽酸除去鐵制品表面的鐵銹 ，該反應的基本類型是 生活中鋁制器皿在空氣中形成具有保護作用的薄膜 ，該反應的基本類型是 例8.（2011.臨沂市）相同質量的M、N兩種活潑金屬，分別與足量的稀鹽酸在室溫下發生反應（M、N在生成物中的化合價為均為+2價），生成H2的質量m和反應時間t的關系如右下圖

14、所示。 （1）金屬活動順序是M比N (填“強”或“弱”)；相對原的相對原子質量是M比N的 （填“大”或“小”）。（2）M與稀鹽酸反應結束后，消耗稀鹽酸中溶質的質量為 g。例9.（2011.泰安市）（4分）工業上以大理石和赤鐵礦為主要原料制取B和G，其轉化關系如下圖所示，已知D、G為單質。B C D E F G 回答下列問題：寫出工業制取的兩種物質的化學式：B ，G ；寫出反應的化學方程式： 。例10.（2011.泉州市）（10分）為了達到收舊利廢節能減排的目的，從含有金屬鎂、鐵、銅的粉末中，分離和提取出重要化工原料MgSO4和有關金屬，實驗過程如下：請回答：（1）操作中被磁鐵吸引的金屬A是 ；

15、金屬B是 。（2）操作a的名稱是 ；在蒸發過程中需要使用玻璃棒，其作用是 。（3）寫出步驟所涉及的化學反應方程式： ，該反應發生的基本類型是： （4）實驗步驟中除了加入稀硫酸外，還可選用下列試劑 （填標號）。a硫酸銅溶液 b氯化鈉溶液 c硝酸銀溶液 練習1.（2011濟寧市）將垃圾分類回收利用，既節約資源，又防止污染，符合可持續發展的要求。例如：破鐵鍋、壞車架、廢棄易拉罐、舊電線和鋁材下腳料等可歸為一類回收，它們屬于 （ ） A金屬 B氧化物 C鹽 D有機物2.（2011南昌市）南昌市地鐵軌道1號線建成將極大改善市區交通狀況。地鐵軌道通常是由錳鋼制成的，錳鋼屬于 （ ）A金屬材料 B復合材料

16、C合成材料 D無機非金屬材料物3（2011宿遷市）下列應用在高鐵列車上的材料，不屬于金屬材料的是 （ ）A不銹鋼 B玻璃 C鋁合金 D銅線4（2011.婁底市）下列與金屬有關的說法正確的是 （ ）A生鐵和鋼都是鐵的合金B廢舊電池可以隨意丟棄，不會對環境造成污染C銀的導電性比銅強，所以一般用銀作電線D鐵礦石在地殼中含量最豐富，可以隨意開采5（2011.泉州市）下列有關鐵及其化合物的說法中錯誤的是 （ ） A生鐵和鋼都是鐵的合金 B鐵在潮濕的空氣中容易生銹C地殼中含量最多的金屬元素是鐵元素 D一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應生成鐵6.（2011桂林市）下列認識不正確的是 （ ） A鋼是很純的鐵 B鐵銹

17、的主要成分是Fe2O3xH2OC隔絕空氣和水可以防止鐵生銹 D被腐蝕的鐵制品應該加以回收7.（2011蘇州市）下列關于合金的說法正確的是 （ ） A合金不屬于金屆材料 B合金的硬度一般比各成分金屬大 C合金屬于金屬單質 D多數合金的熔點高于組成它的成分金屬8.（2011黃石市）食品包裝袋中經常使用到鋁箔，鋁能制成鋁箔是因為鋁具有良好的 （ ） A. 導電性 B. 抗腐蝕性 C. 導電性 D. 延展性9.（2011成都市）將潔凈光亮的鐵釘在潮濕的棉花中比放在空氣中更易生銹，主要原因是 （ ）A鐵釘附近濕度增大，溶氧量增多 B隔絕了氧氣C溫度更低 D更易與二氧化碳反應10.（2011濱州市） 為預

18、防自行車生銹，下列做法中不合理的是 （ ） A車架表面噴涂油漆 B鋼圈表面鍍防護金屬 C鏈條表面涂機油 D露天放置，日曬雨淋11（2011.婁底市）對A、B、C三種金屬活動性的實驗研究過程如下：（1）取大小相等的三種金屬片，分別放入CuSO4溶液中，一段時間后，A、C表面出現紅色物質，B表面沒有現象。（2）取大小相等的A、C兩種金屬片，分別放入相同的稀鹽酸中，A、C表面都產生氣泡，但A產生氣泡的速度明顯比C的快。則A、B、C三種金屬的活動性順序是 （ ）AACB BCAB CCBA DABC 12.（2011廣州市）(9分)鋼鐵是使用最多的金屬材料。 (1)生鐵和鋼都是鐵合金，其中含碳量較高的

19、是_。 (2)人們常用“銅墻鐵壁”來形容物體的堅固但鐵在一定條件下也能發生各種反應，如鐵絲在氧氣中燃燒，反應的化學方程式是_。(3)將mg氧化銅加入稀硫酸中完全溶解后，再加入鐵粉充分反應，過濾，得到濾渣A和濾液B。再將濾渣A加入足量稀硫酸中，有氣泡冒出，充分反應后，剩余固體物質的質量為12.8g濾渣的成分是_，濾液B的成分是_。原氧化銅的質量m=_g。課后作業1、下列關于鐵的敘述不正確的是：（ ）A純鐵為銀白色金屬 B純鐵有良好的延展性C鐵絲在氧氣中可以燃燒 D鐵跟稀硫酸反應生成硫酸鐵2下列關于金屬的說法錯誤的是：（ ）生鐵和鋼都是鐵的合金 鐵在潮濕的空氣中不會生銹C鋁表面有氧化保護膜 D在鐵

20、表面刷上油漆，可防止鐵生銹3從金屬利用的歷史來看，先是青銅器時代，而后是鐵器時代，鋁的利用是近百年的事。這個先后順序跟下列有關的是： （ ） 地殼中的金屬元素的含量；金屬活動性順序；金屬的導電性； 金屬冶煉的難易程度；金屬的延展性； 4鋼材可以用作橋梁的結構材料是因為它： （ ）有良好的導熱性 有一定的機械強度 不易受空氣和水的作用 有良好的導電性5以下四種金屬中屬于有色金屬的是： （ ） A鐵 B鉻 C錳 D銅6元素在自然界分布不均勻，如非洲多金礦，澳大利亞多鐵礦，中國富產鎢。從整個地球的地殼中元素含量的多少分析，最豐富的金屬元素是 （ ） A鋁 B硅 C鐵 D鈣7下列材料制造的材料不宜存放

21、硫酸溶液的是 （ ） A銅制容器 B鐵制容器 C玻璃容器 D瓷制容器8為了出去混在鎂粉中的少量鐵粉，應采取的辦法是 （ ） A加入足量的稀鹽酸 B加入足量的硫酸銅溶液C在氧氣流中加熱 D用磁鐵吸取 9在治療貧血的藥物中，含有的主要成分是 （ ） ANa2CO3 BKCl CKIO3 DFeSO4 10把一根潔凈的鐵釘放入稀硫酸中，在鐵釘表面產生氣泡；溶液由無色逐漸變為淺綠色；鐵釘的質量減輕；溶液的質量增加。 以上敘述中正確的是（ ）A B C D 11煉鐵的主要原料有_ 、_ 和_ ;主要反應原理_。煉鐵的主要設備是_ 。鋼鐵都是_ 的合金，與鋼相比，生鐵含_ 元素較多，生鐵的硬度較_ , 韌性較_ 。12對于下列金屬鋁、銅、鋅、鈦（Ti）、鐵、鈣 可用于制干電池的是 _ 。 可廣泛用于制電線電纜的是 _ 。 白鐵表面所鍍的金屬是 _ 。 常用