1、v1.0可編輯可修改九年級化學第八單元金屬和金屬材料（知識點）第一課時金屬材料一.金屬1 .金屬材料金屬材料包括純金屬和它們的合金。人類從石器時代進入青銅器時代，繼而進入鐵器時代，100多年前才開始使用鋁。鐵、鋁、銅和它們的合金是人類使用最多的金屬材料，世界上年產量最多的金屬是鐵，其次是鋁（鋁的密度小，抗腐蝕性強，在當今社會被廣泛使用）2 .金屬的物理性質金屬具有很多共同的物理性質：常溫下金屬都是固體（汞除外），有金屬光澤,大多數金屬是電和熱的優良導體，有延展性，能夠彎曲，密度大，熔點高。金屬除具有一些共同的物理性質外，還具有各自的特性，不同種金屬的顏色、硬度、熔點、導電性、導熱性等物理性質差

2、別較大。鐵、鋁、銀、鋁、鎂等金屬呈銀白色，銅卻呈紫紅色，金呈黃色。常溫下，鐵、鋁、銅等大多數金屬是固體，但體溫計中的汞（俗稱水銀）卻是液體。3 .金屬之最地殼中含量最高的金屬元素是鋁（其次是鐵）。人體中含量最高的金屬元素是鈣。目前世界上年產量最高的金屬是鐵。導電，導熱性最好的金屬是銀（較好的有銅、金、鋁）。密度最大的金屬鉞（密度較大的金屬有金、鉛）。密度最小的金屬是鋰（密度較小的金屬有鋁、鎂等）。熔點最高的的金屬是鴇，熔點最低的金屬是汞。為什么（熔點較低的金屬是錫）硬度最大的金屬是銘，（硬度較小的金屬有鉛Pb）。4 .影響物質用途的因素討論：為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制一一鉛硬度小

3、，鉛有毒。銀的導電性比銅好，但電線一般用銅制而不用銀制，原因是銀的價格昂貴，資源稀少。為什么燈泡里的燈絲用鴇制而不用錫制如果用錫的話，可能會出現什么情況（鴇的熔點高，錫的熔點低，用錫做燈絲會熔化。） 為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍銘如果鍍金怎么樣（銘的硬度大，不生銹，金雖然美觀但價格高。） 在制造保險絲時，則要選用熔點較低的金屬。（為什么） 在制造硬幣時，要選用光澤好、耐磨、耐腐蝕易加工的金屬。（為什么）結論：物質的性質在很大程度上決定了物質的用途，但這不是唯一的決定因素，在考慮物質的用途時，還需要考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利以及廢料是否易于回收和對環境的影響等多種因素。二.合金1.

4、合金：合金是由一種金屬跟其他金屬（或非金屬）熔合而形成的具有金屬特性的物質。（合金至少含一種金屬，也可含多種金屬。）注意：（1）合金是金屬與金屬或金屬與非金屬的混合物。（2）合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，使合金更容易適合不同的用途。（3）日常使用的金屬材料，大多數為合金。（4）金屬在熔合了其它金屬和非金屬后，不僅組成上發生了變化，其內部組成結構也發生了改變，從而引起性質的變化。2 .合金的形成條件：其中任一金屬熔點不能高于另一金屬沸點（當兩種金屬形成合金時）。3 .合金與組成它們的純金屬性質比較。卜面是黃銅和銅片，焊錫和錫，鋁合金和鋁線的有關性質比較:性質比較黃銅銅焊錫錫鋁合金鋁光澤與

5、顏色黃色有光澤紫紅色有光澤深灰色金屬光澤銀白色有光澤銀白色有光澤銀白色有光澤硬度比銅大堅韌硬度大質軟堅硬質軟熔點比銅低較局比錫低較低比鋁低較局合金的強度和硬度一般比組成它們的純金屬更高(黃銅比銅更硬，焊錫比錫硬),抗腐蝕性能等更好；顏色更鮮艷，有些合金的熔點比純金屬更低(如：保險絲熔點很低)4 .幾種常見合金(1)鐵合金：主要包括生鐵和鋼，它們的區別是含碳量不同，生鐵含碳量2%鋼的含碳量為%-2%鋼比生鐵具有更多的優良性能，易于加工，用途更為廣泛。(2)鋁合金：鋁中加入鎂、銅、鋅等金屬形成合金。廣泛應用于制造飛機、艦艇和載重汽車等，可增加它們的載重量以及提高運行速度，并具有抗海水腐蝕、避磁性等

6、特點。(3)銅合金：黃銅：銅、鋅的合金；青銅：銅、錫的合金；白銅：銅、鍥的合金。(4)鈦和鈦合金：被認為是21世紀的重要金屬材料。性質：熔點高、強度大、密度小、可塑性好、易于加工，機械性能好，抗腐蝕性能非常好，與人體具有很好的“相容性”，又稱親生物金屬。用途：噴氣式發動機、飛機機身、人造衛星外殼、火箭殼體、醫學補形、造紙、人造骨、海水淡化設備、海輪、艦艇的外殼等。鈕鋼:（韌性好、硬度大）用于鋼軌、挖掘機鏟斗、坦克裝甲、自行車架。課外閱讀：P7頁形狀記憶合金家庭小實驗：P8頁淬火與回火課題二金屬的化學性質.金屬與氧氣的反應金屬條件反應方程式現象Mg常溫下（在空氣中）2M什O=2MgO銀白色鎂條在

7、空氣中表面逐漸變暗，生成白色固體。點燃時（在空氣中或在氧氣中）點燃2M什Q2MgO居喔、光,4燃燒，發出耀眼的白生成一種白色固體。Al常溫下（在空氣中）4A1+3O2=2ALQ銀白色的表面逐漸變暗，生成一層致密的薄膜。點燃時（在氧氣中）點燃4A1+3O2=2AbQ劇烈燃燒，放出大量的熱和耀眼的白光，生成白色固體。Fe常溫下，干燥的空氣常溫下，在潮濕的空氣中鐵與空氣中的氧氣和水共同作用卜會生成暗紅色疏松的物質鐵銹（FezQH2Q在氧氣中點燃點燃3Fe+2QFe3Q劇烈熱量燃燒，火星四射，放出,生成一種黑色固體。Cu常溫下，干燥的空氣加熱時2Cu+022CuO銅絲表面逐漸變為黑色在潮濕的空氣中2C

8、u+(2+C(2+H2O=Cu(OH)2CQ銅表面生成一層綠色物質Au>Ag即使在高溫下也不與氧氣反應“真金不怕火煉”。結論：大多數金屬都能與氧氣反應，但反應的難易和劇烈程度不向。MgAl等在常溫下就能與氧氣反應；Fe、Cu等在常溫下幾乎不能單獨與氧氣反應，但在點燃或加熱的情況下可以發生反應；Au>Ag等在高溫時也不與氧氣反應。1 .根據金屬與氧氣反應的難易和劇烈程度不同可以知道金屬的活潑性。以上事實說明：鎂，鋁較活潑；鐵，銅次之；金，銀最不活潑。2 .鋁具有很好的抗腐蝕性能，原因是鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化鋁（ALQ）薄膜，能阻止鋁被進一步氧化。.金屬與酸的反

9、應金屬現象反應的化學方程式稀鹽酸稀硫酸稀鹽酸稀硫酸鎂劇烈反應，產生大量氣泡，溶液仍為無色，試管壁發熱，生成的氣體能燃燒，火焰呈淡藍色。M什2HCl=MgCl2+H2tMg+H2SO=MgSaH2T鋅反應比較劇烈，產生大量氣泡，溶液仍為無色，試管壁發熱，生成的氣體能夠燃燒并且產生淡藍色火焰。Zn+2HCl=ZnCl2+HTZn+H2SO=ZnSO+HT鐵反應緩慢，有氣泡產生，溶液由無色逐漸變為淺綠色，生成氣體能燃燒并且產生淡藍色火焰。Fe+2HCl=FeCl2+H2tFe+H2so=FeSQ+H4銅不反應結論：MgZn、Fe的金屬活動性比銅強，它們能置換出稀硫酸或稀鹽酸中的氫。1一金屬能與酸反應

10、（注：酸一般是指稀鹽酸和稀硫酸）有些金屬的化學活動性比氫強，如MgAl、Zn、Fe等，它們都能與稀鹽酸、稀硫酸反應放出氫氣；但有些金屬比氫的活動性弱，它們不能與酸反應，如CuAg等。當鐵與酸反應時，生成物為+2價的鐵，而不是+3價的鐵。2要求寫：Mg,Al,Zn,Fe分別與稀鹽酸，稀硫酸反應的化學反應方程式。 Mg+2HCl=MgC2+HT2Al+6HCl=2AlCl3+3H2T Mg+HSO=MgSO+Hd2Al+3H2SO=A12（SQ）3+3HT Zn+2HCl=ZnCl2+H2TFe+2HC1=FeCl2+H2T Zn+H2SO=ZnSO4+H4Fe+H2SO=FeSQ+HT.金屬能與

11、某些化合物的溶液反應:實驗操作現象反應的化學方程式質量變化應用鐵絲浸入硫酸銅溶液中浸入溶液的鐵釘表面覆蓋一層紫紅色的物質，溶液由藍色逐漸變為淺綠色Fe+CuS（4=Cu+FeSO金屬質里增加，溶液質量減少不能用鐵制品放硫酸銅溶液（或農藥波爾多液）鋁絲浸入硫酸銅溶液中浸入溶液的鋁絲表面覆蓋一層紫紅色的物質，溶液由藍色逐漸變2A1+3CuSO=A12（SO）3+3Cu金屬質里增加，溶液質量減少7為無色銅絲浸入硝酸銀溶液中浸入溶液的銅絲表面覆蓋一層銀白色的物質，溶液由無色逐漸變為藍色Cu+2AgNOCu(NG)2+2Ag金屬質里增加，溶液質量減少銅絲浸入硫酸鋁溶液中一/結論：1.以上四種金屬的活動性

12、由強到弱的順序為：Al>Fe>Cu>Ag2.活潑性強的金屬能把活潑性弱的金屬從其化合物溶液中置換出來。注意1.此類反應一定在溶液中進行，不溶于水的化合物一般不與金屬反應。2.K、CaNa活動性非常強，但/、能用它們置換化合物中的金屬，因為它們能同溶液中的水劇烈反應。只有活動性強的金屬，才能把活動性弱的金屬從它們的化合物的溶液中置換出來，反之則不能。例如：Fe+CuSO=FeSOCu（我國西漢發現的濕法冶鐵原理）Cu+2AgNO=Cu（NO）2+2AgCu+FeCL不反應（注意：一些物質的顏色.MgO、Al2Q為白色固體，Fe3Q>CuO為黑色固體，鐵絲為銀白色，鐵粉為黑

13、色。ZnSOAgNOHClH2SO的溶液均為無色，FeCbFeSO的溶液為淺綠色；CuSOCu（NQ）2CuCl2的溶液為藍色。）四.置換反應（由二,三總結如下）由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的反應叫置換反應。置換反應的數學表達式為：A+BC=AC+B。常見的置換反應：活潑金屬與酸的反應活潑金屬與化合物溶液的反應碳和金屬氧化物的反應氫氣與金屬氧化物的反應五.金屬活動性順序從金屬與Q反應的難易、金屬與酸反應的劇烈程度，可分析得出金屬的活動性順序如下：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱(1)金屬活動性順序可采用“五元素一句”

14、的方法記憶，即“鉀鈣鈉鎂鋁，鋅鐵錫鉛氫，銅汞銀鉆金”。(2)金屬活動性順序的應用：判斷金屬活動性的強弱在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。判斷金屬與酸的置換反應能否發生在金屬活動性順序里，位于氫前的金屬能置換出稀鹽酸、稀硫酸中的氫。位于氫后的金屬不能置換出稀鹽酸、稀硫酸中的氫。例如：Zn+HSO=ZnSO,+HTCu+HSO不反應判斷金屬與化合物溶液的置換反應能否發生在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的化合物的溶液里置換出來。例如：Fe+CuSQ=FeSO+CuCu+FeSO不反應金屬與化合物的溶液發生置換反應的條件：A金屬的活動性必須排在化合物中金

15、屬的前面；如Fe能與CuSO§液發生置換反應，而Cu不能與FeSO溶液發生反應.b不能用K、Ca、Na與化合物的溶液反應，因為它們太活潑，能與溶液中的水反應。c化合物必須溶于水，金屬與化合物的固體不能發生置換反應。注：選擇鐵的化合物時只能選含Fe"的化合物，Fe"有較強的氧化性能與不活潑金屬反應.如：Cu+2FeCl3=CuCb+2FeCL而Cu+FeCb不反應。優先置換原理9word整理版v1.0可編輯可修改I近一IKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuI遠I金屬和化合物溶液的置換反應：混合溶液與一種金屬發生置換反應的順序是“先遠”“后近”

16、；例：在AgN娜口Cu(NO3)2的混合溶液中加入鐵粉，鐵先和AgNO!行置換反應，只有當AgNO反應完了，鐵才和Cu(Nd)進行置換反應。金屬混合物與一種鹽溶液發生置換反應的順序也是“先遠”“后近”。例：鋅粉和鐵粉同時放入CuSO容液中，鋅先和CuSO反應，鋅反應完了鐵才和CuSO反應。課題三金屬資源的利用和保護金屬元素在自然界的存在方式地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中,除少數很不活潑的金屬如金、銀等以單質形式存在外，其余都以化合物形式存在。工業上把能用來提煉金屬的礦物叫礦石。(1)地殼中含量最多的金屬元素是Al,其次是Fe,還含有CaNaK、MgZn、Cu>Ag>Au等。

17、(2)幾種常見礦石的名稱及主要成分：赤鐵礦(FeO)、磁鐵礦(FeQ)、菱鐵礦(FeC。黃鐵礦(FeS)一.鐵的冶煉1.實驗室煉鐵：一氧化碳還原氧化鐵(1)儀器：鐵架臺(2個)、硬質玻璃管、單孔橡皮賽(2個)、酒精燈、試管、酒精噴燈、雙孔橡皮賽、導氣管。(2)藥品：氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳氣體(3)裝置圖：v1.0可編輯可修改(4)步驟：檢驗裝置的氣密性；裝入藥品并固定；向玻璃管內通入一氧化碳氣體；給氧化鐵加熱；停止加熱；停止通入一氧化碳。(5)現象：紅色粉末逐漸變成黑色，澄清石灰水變渾濁，尾氣燃燒產生藍色火焰。高溫占燃(6)化學方程式：3CO+FeQ2Fe+3CO2CO+。一一2CO

18、Ca(OH»+CO=CaC。+H2O(7)注意事項：與降還原氧化銅的實驗操作順序一樣，即先通入CO再加熱(由于CO具有可燃性，在加熱前應先排盡裝置內的空氣，以免點燃不純凈的CX體而發生爆炸。)實驗完畢，停止加熱，繼續通入CCE試管冷卻(防止還原出來的鐵重新被氧化)。(8)尾氣處理：因CO有毒，不能隨意排放在空氣中，處理的原則是將CO燃燒掉轉化為無毒的CO或用氣球收集起備用。2 .工業上煉鐵：工業上冶煉鐵的原料、主要反應原理和主要設備見下表。原料鐵礦石、焦炭、石灰石，空氣等主要反應原理在高溫條件卜，利用焦炭匕氧氣反應生成一氧化碳把鐵從鐵他石里還,一高溫原出來，其主要反應原理為：FeQ+

19、3CO=2Fe+3CO主要設備高爐產品生鐵高爐中發生的主要反應：五個點燃高溫高溫C+O=COC+CO2=2COFe2Q+3CO=2Fe+3COCaCOLCaO+COCaO+SiO2CaSiQ(渣)石灰石為造渣材料。注：實驗室煉得的鐵是純凈物，工業上煉得的鐵是混合物。3 .含雜物質的化學方程式的計算(1)化學方程式所表示的物質之間的質量關系，都是純凈物之間的質量關系。當反應物中含有雜質時，必須先將它們換算成純物質的質量，然后才能代人計算。(2)純物質與不純物質的質量之間換算關系如下：干燥空氣中 水中 半水中 食鹽水中,金屬資源的保護1.鐵銹蝕的條件探究a.干燥空氣中不生銹b.浸沒在水中不生銹c.潮濕空氣中生銹，食鹽水生銹更快純度=純物質的質量/不純物質的總質量X100%=1雜質的