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作业7第八单元复习课
知识梳理
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答案
金属材料
- 纯金属（如：铁、铜、铝、金等），属于单质
- 合金（如：生铁、钢、黄铜、硬铝等），属于混合物
几种重要金属
- 物理性质
共性：常温下一般呈固态，大多数呈银白色，有金属光泽，有良好的导电性和导热性、延展性
特性：常温下汞为液态，铜为紫红色，金为黄色
- 金属之最
地壳中含量最高的是铝，人体中含量最多的是钙
世界年产量最高的是铁，导电、导热性最好的是银
- 性质决定用途：考虑物质用途时，除了考虑物质的性质外，还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境的影响
合金
- 定义：在金属中加热熔合某些金属或非金属得到的、具有金属特性的物质。
- 合金性能
合金的硬度一般比组成它们的纯金属要大
合金的熔点比组成它们的纯金属要低
合金的耐腐蚀性比组成它们的纯金属要强
- 常见合金
铁合金，如生铁、钢；其性能差异的原因是含碳量不同
铜合金，如黄铜、青铜
钛和钛合金的性能：熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好，抗腐蚀性能非常好
金属的化学性质
1. 金属与氧气反应（发生氧化反应）
镁在空气中燃烧：$2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃}2MgO$
铝表面形成氧化膜：$4Al + 3O_{2}=2Al_{2}O_{3}$
铁在氧气中燃烧：$3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}$
受热时铜被氧化：$2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta}2CuO$
2. 金属与酸（稀盐酸、稀硫酸）反应（发生置换反应）
$Mg + 2HCl = MgCl_{2}+H_{2}\uparrow$、$Mg + H_{2}SO_{4}=MgSO_{4}+H_{2}\uparrow$
$Zn + 2HCl = ZnCl_{2}+H_{2}\uparrow$、$Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4}+H_{2}\uparrow$
$Fe + 2HCl = FeCl_{2}+H_{2}\uparrow$、$Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4}+H_{2}\uparrow$
共同的现象：有气泡产生（金属表面有气泡冒出）
3. 金属与金属化合物的溶液反应（发生置换反应）
铁与硫酸铜溶液：$Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4}+Cu$
铝与硫酸铜溶液：$2Al + 3CuSO_{4}=Al_{2}(SO_{4})_{3}+3Cu$
铜与硝酸银溶液：$Cu + 2AgNO_{3}=Cu(NO_{3})_{2}+2Ag$
- 金属活动性顺序：$K$ $Ca$ $Na$ $Mg$ $Al$ $Zn$ $Fe$ $Sn$ $Pb$ $(H)$ $Cu$ $Hg$ $Ag$ $Pt$ $Au$
金属资源的利用和保护
- 铁的冶炼
实验室炼铁
反应原理：$3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}$
步骤：先通一氧化碳，再加热；反应结束后，先停止加热，继续通一氧化碳直至玻璃管冷却
现象：红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊
工业炼铁
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
主要反应：$C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}$、$CO_{2}+C\xlongequal{高温}2CO$、$3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}$
焦炭的作用：提供热量、生成一氧化碳；尾气的处理方法：点燃（或收集）
- 铁的腐蚀和保护
铁生锈的条件：铁与氧气和水接触，铁锈的主要成分是$Fe_{2}O_{3}· xH_{2}O$
防锈方法
保持铁制品表面洁净和干燥
在铁制品表面覆盖保护层，如刷漆、涂油、镀一层其他金属等
改变铁的结构，如制成不锈钢
- 金属资源保护
防止金属腐蚀，回收利用废旧金属
有计划、合理地开采，寻找金属的代用品
- 纯金属（如：铁、铜、铝、金等），属于单质
- 合金（如：生铁、钢、黄铜、硬铝等），属于混合物
几种重要金属
- 物理性质
共性：常温下一般呈固态，大多数呈银白色，有金属光泽，有良好的导电性和导热性、延展性
特性：常温下汞为液态，铜为紫红色，金为黄色
- 金属之最
地壳中含量最高的是铝，人体中含量最多的是钙
世界年产量最高的是铁，导电、导热性最好的是银
- 性质决定用途：考虑物质用途时，除了考虑物质的性质外，还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境的影响
合金
- 定义：在金属中加热熔合某些金属或非金属得到的、具有金属特性的物质。
- 合金性能
合金的硬度一般比组成它们的纯金属要大
合金的熔点比组成它们的纯金属要低
合金的耐腐蚀性比组成它们的纯金属要强
- 常见合金
铁合金，如生铁、钢；其性能差异的原因是含碳量不同
铜合金，如黄铜、青铜
钛和钛合金的性能：熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好，抗腐蚀性能非常好
金属的化学性质
1. 金属与氧气反应（发生氧化反应）
镁在空气中燃烧：$2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃}2MgO$
铝表面形成氧化膜：$4Al + 3O_{2}=2Al_{2}O_{3}$
铁在氧气中燃烧：$3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}$
受热时铜被氧化：$2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta}2CuO$
2. 金属与酸（稀盐酸、稀硫酸）反应（发生置换反应）
$Mg + 2HCl = MgCl_{2}+H_{2}\uparrow$、$Mg + H_{2}SO_{4}=MgSO_{4}+H_{2}\uparrow$
$Zn + 2HCl = ZnCl_{2}+H_{2}\uparrow$、$Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4}+H_{2}\uparrow$
$Fe + 2HCl = FeCl_{2}+H_{2}\uparrow$、$Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4}+H_{2}\uparrow$
共同的现象：有气泡产生（金属表面有气泡冒出）
3. 金属与金属化合物的溶液反应（发生置换反应）
铁与硫酸铜溶液：$Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4}+Cu$
铝与硫酸铜溶液：$2Al + 3CuSO_{4}=Al_{2}(SO_{4})_{3}+3Cu$
铜与硝酸银溶液：$Cu + 2AgNO_{3}=Cu(NO_{3})_{2}+2Ag$
- 金属活动性顺序：$K$ $Ca$ $Na$ $Mg$ $Al$ $Zn$ $Fe$ $Sn$ $Pb$ $(H)$ $Cu$ $Hg$ $Ag$ $Pt$ $Au$
金属资源的利用和保护
- 铁的冶炼
实验室炼铁
反应原理：$3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}$
步骤：先通一氧化碳，再加热；反应结束后，先停止加热，继续通一氧化碳直至玻璃管冷却
现象：红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊
工业炼铁
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
主要反应：$C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}$、$CO_{2}+C\xlongequal{高温}2CO$、$3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}$
焦炭的作用：提供热量、生成一氧化碳；尾气的处理方法：点燃（或收集）
- 铁的腐蚀和保护
铁生锈的条件：铁与氧气和水接触，铁锈的主要成分是$Fe_{2}O_{3}· xH_{2}O$
防锈方法
保持铁制品表面洁净和干燥
在铁制品表面覆盖保护层，如刷漆、涂油、镀一层其他金属等
改变铁的结构，如制成不锈钢
- 金属资源保护
防止金属腐蚀，回收利用废旧金属
有计划、合理地开采，寻找金属的代用品
