2006年度初中化學(xué)教學(xué)輔導(dǎo)之八

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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(zhì): (1)常溫下一般為固態(tài)(汞為液態(tài)),有金屬光澤。
    (2)大多數(shù)呈銀白色(銅為紫紅色,金為黃色)
    (3)有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)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(chǎn)量最多的金屬(鐵>鋁>銅)
    (4)銀:導(dǎo)電、導(dǎo)熱性的金屬(銀>銅>金>鋁)
    (5)鉻:硬度的金屬
    (6)鎢:熔點的金屬
    (7)汞:熔點最低的金屬
    (8)鋨:密度的金屬
    (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
     有色金屬
     輕金屬: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(zhì)。
     ★: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
    注:鈦和鈦合金:被認為是21世紀(jì)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。
     (1)熔點高、密度小
     優(yōu)點 (2)可塑性好、易于加工、機械性能好
     (3)抗腐蝕性能好
    二、金屬的化學(xué)性質(zhì)
    1、大多數(shù)金屬可與氧氣的反應(yīng)
    2、金屬 + 酸 → 鹽 + H2↑
    3、金屬 + 鹽 → 另一金屬 + 另一鹽(條件:“前換后,鹽可溶”)
     Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“濕法冶金”原理)
    三、常見金屬活動性順序:
    K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
    金屬活動性由強逐漸減弱
    在金屬活動性順序里:
    (1)金屬的位置越靠前,它的活動性就越強
    (2)位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫(不可用濃硫酸、硝酸)
    (3)位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。(除K、Ca、Na、Ba)
    四、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(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。
     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 )
    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:Fe2O3)
     (銅生銅綠的條件:銅與O2、水、CO2接觸。銅綠的化學(xué)式:Cu2(OH)2CO3)
    (2)防止鐵制品生銹的措施:
    ①保持鐵制品表面的清潔、干燥
    ②表面涂保護膜:如涂油、刷漆、 電鍍、烤藍等
    ③制成不銹鋼
    鐵銹很疏松,不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水蒸氣反應(yīng),因此鐵制品可以全部被銹蝕。因而鐵銹應(yīng)及時除去。
    而鋁與氧氣反應(yīng)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:
    保護金屬資源的途徑:
    ①防止金屬腐蝕
    ②回收利用廢舊金屬
    ③合理開采礦物
    ④尋找金屬的代用品
    意義:節(jié)約金屬資源,減少環(huán)境污染