化学第08单元知识点.doc

化学第八单元知识要点课题一 金属材料一、几种重要的金属1、金属材料包括纯金属（90多种）以及它们的合金（几千种）。金属材料的使用历史：铜铁铝（与金属活动性顺序有关）现在世界上年产量居前三位的金属分别是铁、铝、铜。2、金属的物理性质： 常温下一般为固态（汞为液态）有金属光泽，大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色） 有良好的导热性、导电性、延展性、熔点较高、能够弯曲、硬度较大、密度较大。3、物质的性质很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。还要考虑到价格、资源、是否美观、使用时是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。铜、铝电线导电性好、价格低廉；钨灯丝熔点高铬电镀硬度大；铁菜刀、镰刀、锤子等汞体温计液柱；银保温瓶内胆；铝“银粉”、锡箔纸4、金属之最 地壳中含量最高的金属元素铝； 人体中含量最高的金属元素钙；目前世界年产量最高的金属铁； 导电、导热性最好的金属银；硬度最高的金属铬； 熔点最高的金属钨；熔点最低的金属汞； 密度最大的金属锇； 密度最小的金属锂。二、合金1、定义：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。合金的形成过程属于物理变化，合金属于混合物。2、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，抗腐蚀性强，熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。3、常见的合金合金铁的合金铜合金焊锡形状记忆合金生铁钢黄铜青铜成分含碳量2%4.3%含碳量0.03%2%铜锌合金铜锡合金铅锡合金钛镍合金备注不锈钢是含铬、镍的钢，具有抗锈蚀性能。生铁较脆，钢铁具有韧性。生铁常制成暖气片。紫铜是纯铜熔点低具有形状记忆效应生铁和钢性能不同的原因：含碳量不同。钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体具有良好的“相容性”，可用来造人造骨。钛和钛合金的优点：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。课题2 金属的化学性质一、金属与氧气的反应（金属 + 氧气 金属氧化物）1、镁、铝：在常温下能与空气中的氧气反应：2Mg+O22MgO 4Al+3O2=2Al2O3铝的抗腐蚀性能好的原因：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。2、铁、铜：在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。铁、铜在高温时能与氧气反应：3Fe+2O2Fe3O4；2Cu+O22CuO3、金即使在高温时也不与氧气反应。4、实验表明大多数金属都能与氧气发生反应，但不同的金属与氧气的反应条件不同。与氧气反应条件的不同，说明金属的化学活动性不同。二、金属与盐酸、稀硫酸的反应（置换反应：活泼金属 + 酸 盐 + H2）M(金属)生成物中金属元素的化合价金属的相对原子质量当一定质量的金属与足量的稀盐酸（或硫酸）反应时，产生的氢气质量与金属质量的关系：M(H2) = 1、镁：Mg2HCl =MgCl2H2， MgH2SO4=MgSO4H2现象：反应剧烈，产生大量气泡，液体仍为无色2、铝：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2，2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2现象：反应剧烈，产生大量气泡，液体仍为无色3、锌：Zn2HCl =ZnCl2H2， ZnH2SO4=ZnSO4H2现象：反应较剧烈，产生较多气泡，液体仍为无色4、铁：当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈+2价。Fe2HCl =FeCl2H2， FeH2SO4 =FeSO4H2现象：反应缓慢，产生较少气泡，溶液由无色变浅绿色5、可根据金属是否与稀盐酸或稀硫酸反应或反应的剧烈程度判断金属的活动性强弱。6、置换反应：由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。三、金属与化合物(盐)的溶液的反应金属 + 盐 新金属 + 新盐（条件：“前换后，盐可溶”）（置换反应）铁和硫酸铜溶液反应：FeCuSO4= CuFeSO4（现象：铁表面有红色固体物质析出，溶液由蓝色变浅绿色）（“湿法炼铜”原理）锌和硫酸铜溶液反应：ZnCuSO4= CuZnSO4（现象：锌表面有红色固体物质析出，溶液由蓝色变无色）铜和硝酸银溶液反应：Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag（现象：铜表面有银白色物质析出，溶液由无色变蓝色）铝和硫酸铜溶液反应：2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu（现象：铝表面有红色物质析出，溶液由蓝色变无色）可根据金属能不能把另一种金属从金属化合物的溶液中置换出来，判断金属活动性的强弱。四、金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。 位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）注意：1、排在氢前面的金属可以置换出酸中的氢(指氢元素)而不是氢气；2、强氧化性的酸如浓硫酸及硝酸与金属不是发生置换反应产生氢气而是产生水等；3、金属与其他金属的化合物溶液反应时需注意是“前换后，盐可溶”。五、补充1、Fe2+的盐溶液是浅绿色的，Fe3+的盐溶液是黄色的，Cu2+的盐溶液是蓝色的。2、比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序使用铁、银和溶液，一次性得出结果：操作及现象：把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，铁表面没有现象；而银表面会附着一层红色物质，并且溶液会由蓝色逐渐变为无色。使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果：操作及现象：把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液没有现象；而在硝酸银溶液中，铜表面会附着一层白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。选用试剂时，要根据金属活动性顺序表将三种金属排序，然后将排在中间的金属变成盐溶液，或者将排在两边的金属变成盐溶液，这样才能一次性得出结果。课题三、金属资源的利用和保护一、矿石1、地球上的金属资源除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在。2、常见的矿石及主要成分：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（Al2O3）、黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等。二、铁的冶炼1、早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。2、原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。化学方程式：3CO+Fe2O32Fe+3CO2现象：红色粉末逐渐变为黑色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。证明产物中有铁粉的方法是：用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡)注意事项：先通CO再加热的目的：排出装置内的空气，以免CO与空气混合加热时发生爆炸。停止加热后，继续通CO待冷却的目的：防止氧化铁被还原成铁后,在较高的温度下重新被氧化；又可避免澄清石灰水中的水沿导管进入热的玻璃管中，引起玻璃管破裂。尾气处理：因CO有毒，不能随意排放在空气中，处理的原则是将CO燃烧掉转化为无毒的CO2或收集备用。高炉炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石（将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣CaSiO3）含杂质的反应物或生成物的有关计算当参加反应的物质含杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。一般利用该公式及其变形：三、金属资源保护1、铁生锈的条件：铁与潮湿空气（含O2、H2O)接触（铁锈主要成分：Fe2O3XH2O）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。2、防止铁制品生锈的方法：保持铁制品的洁净、干燥；擦干后涂一层保护膜（作用：隔绝空气、防水）。具