1、第三章第三章 金屬及其化合物金屬及其化合物高一化學高一化學 穆霖穆霖第三節第三節 用途廣泛的金屬材料用途廣泛的金屬材料具有金屬光澤具有金屬光澤物理通性物理通性具有導電性、導熱性具有導電性、導熱性具有延展性具有延展性1.鎂條燃燒鎂條燃燒2.鐵和鹽酸的反應鐵和鹽酸的反應3.鋅和硫酸銅的反應鋅和硫酸銅的反應化學通性化學通性 金屬的原子金屬的原子最外層最外層電子數電子數大多少于大多少于4 4個電子個電子，一般較易失去電子，表一般較易失去電子，表現現還原性還原性K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt AuNaClFe2O3 Ag3AsS3Au 金屬元素在自然界

2、中的存在形式金屬元素在自然界中的存在形式1. . 游離態游離態少數化學性質不活潑的金屬，在自然界中少數化學性質不活潑的金屬，在自然界中能以游離態存在，如：能以游離態存在，如：Au PtAu Pt及少量及少量Ag CuAg Cu2. 化合態化合態化學性質比較活潑的金屬，在自然界中化學性質比較活潑的金屬，在自然界中總是以化合態存在，如：總是以化合態存在，如：Na AlNa Al Fe Fe 等等常見的金屬礦物資源金礦金礦 Au鉑礦鉑礦 Pt 少數不活潑金屬以游離態存在（如金和鉑）少數不活潑金屬以游離態存在（如金和鉑）常見的金屬礦物資源絕大多數金屬以化合態存在絕大多數金屬以化合態存在黃銅礦（黃銅礦（

3、CuFeS2）方鉛礦（方鉛礦（PbS）孔雀石（孔雀石（Cu2(OH)2CO3）軟錳礦（軟錳礦（MnO2） 金屬的冶煉金屬的冶煉 金屬冶煉的實質金屬冶煉的實質用還原的方法，使金屬化合物中的金屬用還原的方法，使金屬化合物中的金屬陽離子得到電子變成金屬原子。即：陽離子得到電子變成金屬原子。即：Mn+ + ne- M電解法電解法 適用范圍：鉀、鈉、鈣、適用范圍：鉀、鈉、鈣、鎂、鎂、鋁等還原性鋁等還原性很強的金屬。很強的金屬。 原理：電解熔融原理：電解熔融氯化物氯化物或氧化物或氧化物 2NaCl（熔融）（熔融） 2Na+Cl2 2Al2O3 （熔融）（熔融） 4Al+3O2 電解電解電解電解熱還原法熱還

4、原法熱還原法熱還原法 適用范圍：多數金屬適用范圍：多數金屬 還原劑：還原劑：CO、H2、C、Al Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 CuO +H2 Cu+H2O Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3高溫高溫高溫高溫高溫高溫熱分解法熱分解法 適用范圍：金屬活動性順序中，位于氫后適用范圍：金屬活動性順序中，位于氫后面的金屬（如面的金屬（如Hg、Ag等）的氧化物受熱等）的氧化物受熱就能分解：就能分解： 2HgO 2Hg+O2 2Ag2O 4Ag+O2 同一種金屬可以有不同的冶煉方法同一種金屬可以有不同的冶煉方法 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 Cu2S+O2 2Cu+SO2（火法煉銅）（火

5、法煉銅）CuO + H2 Cu + H2O 高溫高溫（熱還原法熱還原法）高溫高溫（濕法煉銅濕法煉銅）方物理法方物理法（非冶煉）（非冶煉） Pt Au在自然界中有單質態存在，可以利在自然界中有單質態存在，可以利用其密度大，多次淘洗去掉礦粒、泥沙等用其密度大，多次淘洗去掉礦粒、泥沙等雜質。雜質。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬單質的還原性減弱，金屬離子的氧化性增強金屬單質的還原性減弱，金屬離子的氧化性增強電解法電解法 熱還原法熱還原法熱分解法熱分解法 物理方法物理方法金屬活動性順序與金屬的冶煉方法金屬活動性順序與金屬的冶煉方法 金屬冶煉

6、合金定義：合金定義：合金特性：合金特性：銅合金銅合金生鐵生鐵鋼鋼（含碳量在（含碳量在2%4.3%之間之間,還含硅、還含硅、 錳及少量硫、磷錳及少量硫、磷 ）質硬而脆、無韌性質硬而脆、無韌性碳素鋼碳素鋼低碳鋼低碳鋼（含碳（含碳0.30.6）高碳鋼高碳鋼（含碳（含碳0.030.3）中碳鋼中碳鋼（含碳（含碳0.62 ） 鋼的含碳量越低，韌性越好，硬度越低；鋼的含碳量越低，韌性越好，硬度越低； 含碳量越高，韌性越差，硬度越高。含碳量越高，韌性越差，硬度越高。合金鋼：在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、合金鋼：在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等合金元素鉬、鈷等合金元素( (如不銹鋼如不銹鋼) )。其它幾種

7、常見合金其它幾種常見合金這個你絕對沒坐過！金屬金屬材料材料的分類的分類 按冶金工業分按冶金工業分 黑色金屬：鐵、猛、鉻及其合金黑色金屬：鐵、猛、鉻及其合金 有色金屬：除鐵、鉻、錳有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬以外的金屬及其合金及其合金按密度分按密度分 重金屬重金屬 ：金、銀、銅、鐵、鉛等金、銀、銅、鐵、鉛等 輕金屬輕金屬 ：鎂、鈉、鉀、鈣鎂、鈉、鉀、鈣等等 按組成分按組成分 純金屬純金屬: :金屬單質金屬單質合金：如鋼、青銅等合金：如鋼、青銅等 保護我們的環境，我們可以做的更多保護我們的環境，我們可以做的更多 下列對合金的說法正確的是下列對合金的說法正確的是 ( ( ) ) A.A.合金中至

8、少含有兩種金屬元素合金中至少含有兩種金屬元素 B.B.合金中的金屬元素以化合物的形式存合金中的金屬元素以化合物的形式存 在在 C.C.黃銅是純凈物黃銅是純凈物 D.D.合金中也可以含有非金屬合金中也可以含有非金屬D D 純鐵的熔點為純鐵的熔點為1 5351 535，而高爐中煉鐵時，而高爐中煉鐵時 生鐵生鐵( (含碳量較高的鐵合金含碳量較高的鐵合金) )在在1 2001 200左右左右 就熔化了，這是因為（就熔化了，這是因為（ ） A.A.鐵的純度越高，熔點越低鐵的純度越高，熔點越低 B.B.合金的熔點比其成分物質的熔點高合金的熔點比其成分物質的熔點高 C.C.形成了鐵碳合金，所以熔點變低形成了鐵碳合金，所以熔點變低 D.D.在高爐中熔化的過程發生了化學反應在高爐中熔化的過程發生了化學反應 C 鋁鎂合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、鋁鎂合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、 易加工而成為新型建筑裝潢材料，主要易加工而成為新型建筑裝