中考金屬和金屬材料復(fù)習(xí)

現(xiàn)代工業(yè)的筋骨金屬材料北京奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌璀璨奪目廚房用品現(xiàn)代化的交通工具建筑材料資料人類(lèi)從石器時(shí)代進(jìn)入青銅器時(shí)代，繼而進(jìn)入鐵器時(shí)代，銅和鐵作為金屬材料一直被廣泛地應(yīng)用著。鋁的利用要比銅和鐵晚得多，至今僅100多年的歷史，但由于鋁具有許多優(yōu)良的性能，鋁年產(chǎn)量已超過(guò)了銅，位于鐵之后，居世界第二位。一、幾種重要的金屬──銅銅是人類(lèi)認(rèn)識(shí)并應(yīng)用最早的金屬之一。人類(lèi)從石器時(shí)代后就進(jìn)入了青銅器時(shí)代。我國(guó)是最早使用銅器的國(guó)家之一。到目前為止，發(fā)現(xiàn)的中國(guó)最早的青銅器出自新石器時(shí)代后期，相當(dāng)于中原夏代的一些文化遺址中。青銅器除了禮器等外，更多是用于制造兵器，此外也有一些青銅農(nóng)具出土。司母戊鼎1939年在安陽(yáng)市出土的禮器“司母戊鼎”是殷代前期青銅器的代表作，是世界上最大的出土青銅器。四羊方尊湖南出土的盛酒器“四羊方尊”，造型逼真，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分布在四角的四支羊頭上長(zhǎng)著卷曲的羊角，還有突出的龍頭，鏤空的扉邊。它采用分鑄和嵌鑄等復(fù)雜的鑄造工藝，充分反映出了殷代青銅器的高超熔鑄技藝。一、幾種重要的金屬──銅戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，齊國(guó)工匠已了解到隨著用途不同，青銅器材料的性能也應(yīng)有所變化，為此可以改變青銅中各種金屬成分的比例。我國(guó)古代很早就認(rèn)識(shí)到銅鹽溶液里的銅能被鐵取代，從而發(fā)明了“水法煉銅”的新途徑，這一方法以我國(guó)為最早，是濕法冶金技術(shù)的起源，在世界化學(xué)史上是一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。一、幾種重要的金屬──銅在現(xiàn)代，銅仍舊有著極其廣泛的用途。銅的導(dǎo)電性?xún)H次于銀，居金屬中的第二位，大量用于電氣工業(yè)。銅易與其他金屬形成合金，銅合金種類(lèi)很多，例如，青銅質(zhì)堅(jiān)韌，硬度高，易鑄造；黃銅廣泛用于制作儀器零件；白銅主要用作刀具。微量元素──銅銅和鐵、錳、鉬、硼、鋅、鈷等元素都可用作微量元素肥料。微量元素是植物正常生命活動(dòng)所不可缺少的，它可以提高酶的活性，促進(jìn)糖、淀粉、蛋白質(zhì)、核酸、維生素和酶的合成，有利于植物的生長(zhǎng)。生命攸關(guān)的元素──銅銅在生命系統(tǒng)中有重要作用，人體中有30多種蛋白質(zhì)和酶含有銅元素，現(xiàn)已知銅的最重要生理功能是人血清中的銅藍(lán)蛋白，它有催化鐵的生理代謝過(guò)程功能。銅還可以提高白細(xì)胞消滅細(xì)菌的能力，增強(qiáng)某些藥物的治療效果。銅雖然是在生命攸關(guān)的元素，但如果攝入過(guò)多，會(huì)引起多種疾病。一、幾種重要的金屬──鐵人類(lèi)從石器時(shí)代進(jìn)入青銅器時(shí)代，繼而進(jìn)入鐵器時(shí)代，銅和鐵作為金屬材料一直被廣泛地應(yīng)用著?，F(xiàn)代社會(huì)，尤其在建筑業(yè)和制造業(yè)等領(lǐng)域，鐵及其鐵合金得到了廣泛的應(yīng)用。一個(gè)國(guó)家的鋼鐵產(chǎn)量，從某種意義上可以代表一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。河北滄州鐵獅子鑄造于公元953年，距今已有1千余年的歷史，獅高5.3m，長(zhǎng)6.5m，寬3m，重約40t。一、幾種重要的金屬──鋁鋁的利用要比銅和鐵晚得多，這是為什么？現(xiàn)在世界上鋁的產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)銅，而且鋁制品得到了廣泛的應(yīng)用，這又是為什么？金屬的物理性質(zhì)（2）有金屬光澤，大多數(shù)為銀白色。而銅為紫紅色，金為黃色。（3）有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。（1）常溫下除汞外均為固體。物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性（以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)）

銀銅金鋁鋅鐵鉛優(yōu)

10099746127177.9

良密度/（gcm-3）金鉛銀銅鐵鋅鋁大

19.311.310.58.927.867.142.70

小熔點(diǎn)/℃

鎢鐵銅金銀鋁錫高

3410153510831064962660232低硬度（以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)）鉻鐵銀銅金鋁鉛大

94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5小一些金屬的物理性質(zhì)的比較1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？2.銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？3.為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？4、為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會(huì)怎樣？金屬的性質(zhì)決定它的用途考慮物質(zhì)的用途時(shí)，性質(zhì)不是唯一因素，還需要考慮什么因素？是否美觀價(jià)格廢料是否易于回收使用是否便利資源對(duì)環(huán)境的影響1、地殼中含量最高的金屬元素：鋁2、人體中含量最高的金屬元素：鈣3、目前世界年產(chǎn)量最高的金屬：鐵4、導(dǎo)電、導(dǎo)熱最好的金屬：銀5、硬度最高的金屬：6：熔點(diǎn)最高的金屬：7：熔點(diǎn)最低的金屬：8：密度最大的金屬：9：密度最小的金屬：鉻鎢汞鋨(Os)鋰金屬之最二、合金合金是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而得到的具有金屬特性或者超乎金屬特性的混合物。生鐵和鋼是鐵的兩種合金，也是使用最多的金屬材料。生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%。由于合金的很多性能與組成他們的純金屬不同，這就使得合金更容易適合不同的用途。因此，日常使用的金屬材料，大多數(shù)屬于合金。白金白金全稱(chēng)為“白色K金”，是將黃金與銅、鎳、鋅等金屬熔合在一起后所制成的一種白色合金。其中，黃金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多為75%。鉑金鉑是稀有的貴金屬，在首飾行業(yè)又叫做鉑金，開(kāi)采量只有黃金的5%。鉑金的強(qiáng)度和韌性都比其他貴金屬高得多，1g鉑金可以拉成1.6km長(zhǎng)的細(xì)絲而不斷裂，因此用鉑金制作的首飾堅(jiān)韌，如鉆石鑲嵌其中會(huì)很牢固，不易脫落。鉑金的白色光澤是天然的，經(jīng)久不會(huì)改變，而白金的色澤不是天然的，時(shí)間長(zhǎng)了就可能會(huì)褪色。鋁合金鋁合金的突出特點(diǎn)是密度小、強(qiáng)度高。Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蝕性，良好的塑性和較高的強(qiáng)度，稱(chēng)為防銹鋁合金，用于制造油箱、容器、管道、鉚釘?shù)?。新近開(kāi)發(fā)的高強(qiáng)度硬鋁，強(qiáng)度進(jìn)一步提高，而密度比普通硬鋁減小15%，且能擠壓成型，可用作摩托車(chē)骨架和輪圈等構(gòu)件。Al-Li合金可制作飛機(jī)零件和承受載重的高級(jí)運(yùn)動(dòng)器材。

鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工和通訊設(shè)備等。鈦金屬腕表鈦合金

鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來(lái)制造人造骨

鈦合金烤瓷牙

形狀記憶合金

形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金，被廣泛應(yīng)用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門(mén)和電路斷電的自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。合金與組成它們的金屬的性質(zhì)比較硬度_____、熔點(diǎn)_____、________性能也更好，故合金有更廣泛的應(yīng)用。變大變低抗腐蝕

你知道嗎?用來(lái)鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？你會(huì)嗎?

【例1】有些不法分子常常以黃銅冒充黃金進(jìn)行詐騙活動(dòng)，因?yàn)辄S銅（銅、鋅合金）單純從顏色、外形上看，與黃金極為相似，所以很難區(qū)分，你能想辦法用簡(jiǎn)易的方法鑒別嗎？

1.金屬具有很多共同的物理性質(zhì)。例如，常溫下（除汞外）均為固體；有金屬光澤，大多數(shù)為銀白色。而銅為紫紅色，金為黃色；有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。2.物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，但這不是唯一的決定因素。我們?cè)诳紤]物質(zhì)的用途時(shí)，還需要考慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對(duì)環(huán)境的影響等多種因素。課題小結(jié)

3.金屬材料包括鐵、鋁、銅等純金屬和合金。在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的合金，其性能會(huì)發(fā)生改變。合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的純金屬更高，抗腐蝕性能會(huì)更好，因此，合金具有更廣泛的用途。課題小結(jié)現(xiàn)代工業(yè)的筋骨金屬的化學(xué)性質(zhì)一、金屬與氧氣反應(yīng)你知道哪些金屬可以與氧氣反應(yīng)嗎？1、鎂條和鋁片在常溫下就能和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)。

4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO2、鐵絲與銅片在高溫時(shí)與氧氣反應(yīng)

3、俗話說(shuō)“真金不怕火煉”，說(shuō)明金即使在高溫時(shí)也不與氧氣反應(yīng)。以上幾種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?/p>

Mg、Al>Fe、Cu>Au（1）鋁在常溫下能與氧氣反應(yīng)，那么為什么我們用的餐具有許多是用鋁制的？這是由于鋁能與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁的進(jìn)一步氧化，因而鋁具有很好的抗腐蝕性能。（2）為何不宜用鋼刷來(lái)擦洗鋁制餐具呢？若用鋼刷擦洗鋁制品，容易把氧化鋁薄膜除掉，從而起不到保護(hù)作用。二、金屬活動(dòng)性順序

在4只試管里分別放入銅、鐵、鋅、鎂，再分別加入約5mL稀鹽酸（或稀硫酸），觀察現(xiàn)象，比較反應(yīng)的劇烈程度。銅放入酸中鐵與酸反應(yīng)鋅與酸反應(yīng)鎂與酸反應(yīng)思考哪些金屬能與鹽酸反應(yīng)、稀硫酸反應(yīng)？反應(yīng)的劇烈程度如何？反應(yīng)后生成了什么氣體？哪些金屬不能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？

通過(guò)以上探究實(shí)驗(yàn)，我們可以得出鋅、鎂、鐵、銅四種金屬的活動(dòng)性順序：

Mg>Zn>Fe>CuMg>Zn>Fe>(H)>Cu回憶將鐵釘入放在硫酸銅溶液中，我們看到了什么現(xiàn)象？現(xiàn)象:鐵釘表面會(huì)有紅色物質(zhì)析出，溶液會(huì)從藍(lán)色變?yōu)闇\綠色。Fe+CuSO4=Cu+FeSO4活動(dòng)性:Fe﹥Cu鋁與硫酸銅溶液的反應(yīng)銅與硝酸銀溶液的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式光亮的鋁絲浸入硫酸銅溶液中銅絲浸入硝酸銀溶液中銅絲浸入硫酸鋁溶液中鋁絲表面覆蓋一層紅色的物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變成無(wú)色銅絲表面覆蓋一層銀白色的物質(zhì)，溶液由無(wú)色逐漸變成藍(lán)色2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag無(wú)本課小結(jié)1.很多金屬都能與氧氣、鹽酸、稀硫酸等發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)的難易和劇烈程度不同。2.由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫置換反應(yīng)。3.識(shí)記常見(jiàn)金屬的活動(dòng)性順序?，F(xiàn)代工業(yè)的筋骨金屬資源的利用和保護(hù)

地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀、鉑等以單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物形式存在。輝銅礦主要成分是Cu2S黃銅礦主要成分是CuFeS2鋁土礦主要成分是Al2O3黃鐵礦主要成分是FeS2赤鐵礦主要成分是Fe2O3以單質(zhì)形式存在的銀以單質(zhì)形式存在的金金屬元素在地殼中的含量礦石能用來(lái)提煉金屬的礦物叫礦石。赤鐵礦黃銅礦菱鐵礦輝銅礦一、鐵的冶煉1、原料：焦炭、石灰石、鐵礦石黃鐵礦FeS2赤鐵礦Fe2O3菱鐵礦FeCO3磁鐵礦Fe3O42、原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫一氧化碳還原氧化鐵現(xiàn)象：玻璃管里的粉末由紅色逐漸變黑,澄清的石灰水變渾濁。從安全角度考慮,就注意哪些方面?例題：用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96％的生鐵的質(zhì)量是多少

?解：設(shè)理論上可以煉出含鐵96的生鐵的質(zhì)量為x1602×561000t×80％x·96%

1602×561000t×80％x·96%

x=2×56×1000t×80％

160×96%=583t答：理論上可以煉出含鐵96的生鐵的質(zhì)量為583t

。Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2高溫鐵礦石、氧化鐵和鐵的關(guān)系鐵礦石Fe2O3Fe二、金屬資源的保護(hù)1、金屬的腐蝕和防護(hù)結(jié)論：鐵制品銹蝕的過(guò)程，實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。干燥空氣中部分浸沒(méi)水中浸沒(méi)水中想