初中化学专题金属和金属材料知识点

精品文档精品文档 1 欢迎下载欢迎下载 中考化学专题三中考化学专题三 金属和金属材料金属和金属材料 考点梳理考点梳理 考点一 金属材料考点一 金属材料 一 一 纯金属材料 纯金属 纯金属材料 纯金属 9090 多种多种 重金属 如铜 锌 铅等重金属 如铜 锌 铅等 有色金属有色金属 轻金属 如钠 镁 铝等轻金属 如钠 镁 铝等 二 二 合金合金 几千种 由一种金属跟其他一种或几种金属 或金属与非金属 一起 几千种 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 熔合而成的具有金属特性的物质 1 1 金属材料包括纯金属和合金两类 金属属于金属材料 但金属材料不一定是纯金属 金属材料包括纯金属和合金两类 金属属于金属材料 但金属材料不一定是纯金属 也可能是合金 也可能是合金 2 2 合金可能是金属与金属组成 也可能是金属与非金属组成 金属材料中使用比较广合金可能是金属与金属组成 也可能是金属与非金属组成 金属材料中使用比较广 泛的是合金 泛的是合金 合金的优点 合金的优点 1 1 熔点高 密度小 熔点高 密度小 2 2 可塑性好 易于加工 机械性能好 可塑性好 易于加工 机械性能好 3 3 抗腐蚀性能好 抗腐蚀性能好 铁的合金铁的合金铜合金铜合金合合 金金生铁生铁钢钢黄铜黄铜青铜青铜 焊锡焊锡 钛和钛合钛和钛合 金金 形状记忆形状记忆 金属金属 成成 分分 含碳量含碳量 2 4 3 2 4 3 含碳量含碳量 0 03 2 0 03 2 铜锌铜锌 合金合金 铜锡铜锡 合金合金 铅锡铅锡 合金合金 钛镍合金钛镍合金 备备 注注 不锈钢 含铬 镍的钢不锈钢 含铬 镍的钢 具有抗腐蚀性能具有抗腐蚀性能 紫铜为纯铜紫铜为纯铜 熔点熔点 低低 下面是黄铜和铜片 焊锡和锡 铝合金和铝线的有关性质比较 下面是黄铜和铜片 焊锡和锡 铝合金和铝线的有关性质比较 有色金属 通常是指除黑色金属以外的其他金属 有色金属 通常是指除黑色金属以外的其他金属 黑色金属 通常指铁 锰 铬及它们的合金 黑色金属 通常指铁 锰 铬及它们的合金 纯金属纯金属 精品文档精品文档 2 欢迎下载欢迎下载 铜铜锡锡铝铝 性质比较性质比较 黄铜黄铜铜铜焊锡焊锡锡锡铝合金铝合金铝铝 光泽与颜色光泽与颜色 黄色黄色 有光泽有光泽 紫红色紫红色 有光泽有光泽 深灰色深灰色 金属光泽金属光泽 银白色银白色 有光泽有光泽 银白色银白色 有光泽有光泽 银白色银白色 有光泽有光泽 硬度硬度比铜大比铜大坚韧坚韧硬度大硬度大质软质软坚硬坚硬质软质软 熔点熔点比铜低比铜低较高较高比锡低比锡低较低较低比铝低比铝低较高较高 钛和钛合金 被认为是钛和钛合金 被认为是 2121 世纪的重要金属材料 钛合金与人体有很好的世纪的重要金属材料 钛合金与人体有很好的 相容性相容性 因此可用来制造人造骨等 钛合金的优点 因此可用来制造人造骨等 钛合金的优点 熔点高 密度小 熔点高 密度小 可塑性好 可塑性好 易于加工 机械性能好 易于加工 机械性能好 抗腐蚀性能好抗腐蚀性能好 钛镍合金具有钛镍合金具有 记忆记忆 能力 可记住某个特定温度下的形状 只要复回这个温度 能力 可记住某个特定温度下的形状 只要复回这个温度 就会恢复到这个温度下的形状 又被称为就会恢复到这个温度下的形状 又被称为 记忆金属记忆金属 此外 钛还可制取超导 此外 钛还可制取超导 材料 美国生产的超导材料中的材料 美国生产的超导材料中的 90 90 是用钛铌合金制造的 是用钛铌合金制造的 3 3 注意 注意 1 1 合金是金属与金属或金属与非金属的混合物 合金是金属与金属或金属与非金属的混合物 2 2 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同 使合金更容易适于不同的用 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同 使合金更容易适于不同的用 途 途 3 3 日常使用的金属材料 大多数为合金 日常使用的金属材料 大多数为合金 4 4 金属在熔合了其它金属和非金属后 不仅组成上发生了变化 其内部组 金属在熔合了其它金属和非金属后 不仅组成上发生了变化 其内部组 成结构也发生了改变 从而引起性质的变化 成结构也发生了改变 从而引起性质的变化 4 4 2 2 合金的形成条件 其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点 当两种金属形合金的形成条件 其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点 当两种金属形 成合金时 成合金时 5 5 青铜是人类历史上使用最早的合金 生铁和钢是人类利用最广泛的合金 青铜是人类历史上使用最早的合金 生铁和钢是人类利用最广泛的合金 6 6 合金都属于混合物 合金都属于混合物 考点考点 2 2 金属的物理性质金属的物理性质 1 1 常温下一般为固态 汞为液态 常温下一般为固态 汞为液态 有金属光泽 有金属光泽 2 2 大多数呈银白色 铜为紫红色 金为黄色 大多数呈银白色 铜为紫红色 金为黄色 3 3 有良好的导热性 导电性 延展性 有良好的导热性 导电性 延展性 4 4 密度和硬度较大 熔沸点较高 密度和硬度较大 熔沸点较高 注 金属的物理性质是只所有金属都有的共同性质 而不是指某一金属的特有性质 注 金属的物理性质是只所有金属都有的共同性质 而不是指某一金属的特有性质 精品文档精品文档 3 欢迎下载欢迎下载 考点考点 3 3 金属之最金属之最 1 1 铝 地壳中含量最多的金属元素 铝 地壳中含量最多的金属元素 2 2 钙 人体中含量最多的金属元素 钙 人体中含量最多的金属元素 3 3 铁 目前世界年产量最多的金属 铁 铁 目前世界年产量最多的金属 铁 铝铝 铜 铜 4 4 银 导电 导热性最好的金属 银 银 导电 导热性最好的金属 银 铜铜 金金 铝 铝 5 5 铬 硬度最高的金属 铬 硬度最高的金属 6 6 钨 熔点最高的金属 钨 熔点最高的金属 7 7 汞 熔点最低的金属 汞 熔点最低的金属 8 8 锇 密度最大的金属 锇 密度最大的金属 9 9 锂 锂 密度最小的金属 密度最小的金属 考点 4 金属与氧气的反应 金属金属条件条件反应方程式反应方程式现象现象 常温下 在空气中常温下 在空气中2Mg2Mg O O2 2 2MgO 2MgO银白色镁条在空气中表面逐渐变暗 生成银白色镁条在空气中表面逐渐变暗 生成 白色固体 白色固体 MgMg 点燃时 在空气中点燃时 在空气中 或在氧气中 或在氧气中 点燃点燃 2Mg2Mg O O2 2 2MgO 2MgO 剧烈燃烧 发出耀眼的白光 生成一种白剧烈燃烧 发出耀眼的白光 生成一种白 色固体 色固体 常温下 在空气中 常温下 在空气中 4Al 3O4Al 3O2 2 2Al 2Al2 2O O3 3银白色的表面逐渐变暗 生成一层致密的银白色的表面逐渐变暗 生成一层致密的 薄膜 薄膜 AlAl 点燃时 在氧气中 点燃时 在氧气中 点燃点燃 4Al 3O4Al 3O2 2 2Al 2Al2 2O O3 3 剧烈燃烧 放出大量的热和耀眼的白光 剧烈燃烧 放出大量的热和耀眼的白光 生成白色固体 生成白色固体 常温下 干燥的空常温下 干燥的空 气气 常温下 在潮湿的常温下 在潮湿的 空气中空气中 铁与空气中的氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质铁与空气中的氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质 铁铁 锈 锈 FeFe2 2O O3 3 H H2 2O O FeFe 在氧气中点燃在氧气中点燃点燃点燃 3Fe3Fe 2O2O2 2 Fe Fe3 3O O4 4 剧烈燃烧 火星四射 放出大量的热 生剧烈燃烧 火星四射 放出大量的热 生 成一种黑色固体 成一种黑色固体 常温下 干燥的空常温下 干燥的空 气气 加热时加热时 2Cu2Cu O O2 2 2CuO 2CuO 铜丝表面逐渐变为黑色铜丝表面逐渐变为黑色 CuCu 在潮湿的空气中在潮湿的空气中2Cu O2Cu O2 2 CO CO2 2 H H2 2O CuO Cu2 2 OH OH 2 2COCO3 3铜表面生成一层绿色物质铜表面生成一层绿色物质 AuAu AgAg即使在高温下也不与氧气反应即使在高温下也不与氧气反应 真金不怕火炼真金不怕火炼 结论 大多数金属都能与氧气反应 但反应的难易和剧烈程度不同 结论 大多数金属都能与氧气反应 但反应的难易和剧烈程度不同 MgMg AlAl 等在常温下就能与氧气等在常温下就能与氧气 反应 反应 FeFe CuCu 等在常温下几乎不能单独与氧气反应 但在点燃或加热的情况下可以发生反应 等在常温下几乎不能单独与氧气反应 但在点燃或加热的情况下可以发生反应 AuAu AgAg 等在高等在高 温时也不与氧气反应 温时也不与氧气反应 精品文档精品文档 4 欢迎下载欢迎下载 考点 5 金属与酸的反应 现象现象反应的化学方程式反应的化学方程式金属金属 稀盐酸稀盐酸稀硫酸稀硫酸稀盐酸稀盐酸稀硫酸稀硫酸 镁镁剧烈反应 产生大量气泡 溶液仍为无色 剧烈反应 产生大量气泡 溶液仍为无色 试管壁发热 生成的气体能够燃烧并且产试管壁发热 生成的气体能够燃烧并且产 生淡蓝色火焰 生淡蓝色火焰 MgMg 2HCl2HCl MgCl MgCl2 2 H H2 2 MgMg H H2 2SOSO4 4 MgSO MgSO4 4 H H2 2 锌锌反应比较剧烈 产生大量气泡 溶液仍为反应比较剧烈 产生大量气泡 溶液仍为 无色 试管壁发热 生成的气体能够燃烧无色 试管壁发热 生成的气体能够燃烧 并且产生淡蓝色火焰 并且产生淡蓝色火焰 ZnZn 2HCl2HCl ZnCl ZnCl2 2 H H2 2 ZnZn H H2 2SOSO4 4 ZnSO ZnSO4 4 H H2 2 铁铁反应缓慢 有气泡产生 溶液由无色逐渐反应缓慢 有气泡产生 溶液由无色逐渐 变为浅绿色 生成气体能够燃烧并且产生变为浅绿色 生成气体能够燃烧并且产生 淡蓝色火焰 淡蓝色火焰 FeFe 2HCl2HCl FeCl FeCl2 2 H H2 2 FeFe H H2 2SOSO4 4 FeSO FeSO4 4 H H2 2 铜铜不反应不反应 结论 结论 MgMg ZnZn FeFe 的金属活动性比铜强 它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢 的金属活动性比铜强 它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢 考点 6 属与化合物溶液的反应 实验操作实验操作现象现象反应的化学方程式反应的化学方程式质量变化质量变化应用应用 铁丝浸入硫铁丝浸入硫 酸铜溶液中酸铜溶液中 浸入溶液的铁钉表面覆盖浸入溶液的铁钉表面覆盖 一层紫红色的物质 溶液一层紫红色的物质 溶液 由蓝色逐渐变为浅绿色由蓝色逐渐变为浅绿色 FeFe CuSOCuSO4 4 CuCu FeSOFeSO4 4金属质量增加 金属质量增加 溶液质量减少溶液质量减少 不能用铁制不能用铁制 品放硫酸铜品放硫酸铜 溶液 或农溶液 或农 药波尔多液 药波尔多液 铝丝浸入硫铝丝浸入硫 酸铜溶液中酸铜溶液中 浸入溶液的铝丝表面覆盖浸入溶液的铝丝表面覆盖 一层紫红色的物质 溶液一层紫红色的物质 溶液 由蓝色逐渐变为无色由蓝色逐渐变为无色 2Al 3CuSO2Al 3CuSO4 4 Al Al2 2 SO SO4 4 3 3 3Cu 3Cu金属质量增加 金属质量增加 溶液质量减少溶液质量减少 铜丝浸入硝铜丝浸入硝 酸银溶液中酸银溶液中 浸入溶液的铜丝表面覆盖浸入溶液的铜丝表面覆盖 一层银白色的物质 溶液一层银白色的物质 溶液 由无色逐渐变为蓝色由无色逐渐变为蓝色 Cu 2AgNOCu 2AgNO3 3 Cu NO Cu NO3 3 2 2 2Ag 2Ag金属质量增加 金属质量增加 溶液质量减少溶液质量减少 铜丝浸入硫铜丝浸入硫 酸铝溶液中酸铝溶液中 结论 结论 1 1 以上四种金属的活动性由强到弱的顺序为 以上四种金属的活动性由强到弱的顺序为 Al Fe Cu AgAl Fe Cu Ag 2 2 活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从其化合物溶液中置换出来 活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从其化合物溶液中置换出来 注意 注意 1 1 此类反应一定在溶液中进行 不溶于水的化合物一般不与金属反应 此类反应一定在溶液中进行 不溶于水的化合物一般不与金属反应 2 2 K K CaCa NaNa 活动性非常强 但不能用它们置换化合物中的金属 因为它们能同溶液中的水活动性非常强 但不能用它们置换化合物中的金属 因为它们能同溶液中的水 剧烈反应 剧烈反应 考点考点 7 7 置换反应置换反应 置换反应 由一种单质与一种化合物反应 生成另一种单质与化合物的反应叫做置换反置换反应 由一种单质与一种化合物反应 生成另一种单质与化合物的反应叫做置换反 应 应 考点考点 8 8 金属活动性顺序金属活动性顺序 四 常见金属活动性顺序 四 常见金属活动性顺序 精品文档精品文档 5 欢迎下载欢迎下载 1 1 常见金属的活动性顺序 常见金属的活动性顺序 K K CaCa NaNa MgMg AlAl ZnZn FeFe SnSn PbPb H H CuCu HgHg AgAg PtPt AuAu 金属活动性由强逐渐减弱金属活动性由强逐渐减弱 2 2 意义 意义 H H 代表酸中的氢元素 代表酸中的氢元素 金属的位置越靠前 它的活动金属的位置越靠前 它的活动性就越强 性就越强 在在 金属活动性顺序里 位于氢前面的金属能置换出盐酸 稀硫酸中的氢 不可用浓金属活动性顺序里 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 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 来 除 除 K K CaCa NaNa 3 3 应用 应用 用于判断金属是否与酸发生置换反应 用于判断金属是否与酸发生置换反应 用于判断金属与酸发生化学反用于判断金属与酸发生化学反 应的剧烈程度 应的剧烈程度 用于判断金属与盐能否发生置换反应 用于判断金属与盐能否发生置换反应 注意 注意 1 1 金属与盐的反应必须在 金属与盐的反应必须在 盐溶液盐溶液 中进行 否则不能反应 如 中进行 否则不能反应 如 CuCu 可以与可以与 AgNOAgNO3 3 溶液反应置换出溶液反应置换出 AgAg 但不能与 但不能与 AgClAgCl 反应 反应 2 2 也可根据反应是否发生及反应剧烈程度来判断金属的活动性强弱 也可根据反应是否发生及反应剧烈程度来判断金属的活动性强弱 3 3 K K CaCa NaNa 三种金属的活动性太强 除与酸反应外 还能与水在常温下发生置换反应三种金属的活动性太强 除与酸反应外 还能与水在常温下发生置换反应 如 如 2Na 2H2Na 2H2 2O 2NaOH HO 2NaOH H2 2 其余金属则不能 其余金属则不能 考点考点 9 9 矿石矿石 1 1 金属资源的存在方式 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中 大多数金属金属资源的存在方式 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中 大多数金属 化合物性质较活泼 所以它们以化合物的形式存在 只有少数金属化学性质很不化合物性质较活泼 所以它们以化合物的形式存在 只有少数金属化学性质很不 活泼 如金 银等以单质形式存在 活泼 如金 银等以单质形式存在 2 2 矿石 工业上把能提炼金属的矿物叫矿石 矿石 工业上把能提炼金属的矿物叫矿石 3 3 常见矿石名称与其主要成分 常见矿石名称与其主要成分 名称名称赤铁矿赤铁矿黄铁黄铁 矿矿 菱铁菱铁 矿矿 磁铁磁铁 矿矿 铝土铝土 矿矿 黄铜黄铜 矿矿 辉铜辉铜 矿矿 主要成主要成 分分 FeFe2 2O O3 3FeSFeS2 2FeCOFeCO3 3FeFe3 3O O4 4AlAl2 2O O3 3CuFeSCuFeS 2 2 CuCu2 2S S 精品文档精品文档 6 欢迎下载欢迎下载 考点考点 1010 一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁 1 1 炼铁的基本原理是 在高温条件下 利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从 炼铁的基本原理是 在高温条件下 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 铁矿石里还原出来 3CO3CO FeFe2 2O O3 3 高温高温2Fe 2Fe 3CO3CO2 2 2 2 炼铁的原料 铁矿石 常见的铁矿石有磁铁矿 主要成分是 炼铁的原料 铁矿石 常见的铁矿石有磁铁矿 主要成分是 FeFe3 3O O4 4 和赤铁矿 和赤铁矿 主要成分是 主要成分是 FeFe2 2O O3 3 焦炭 石灰石和空气 主要设备是高炉 焦炭 石灰石和空气 主要设备是高炉 1 1 仪器 铁架台 仪器 铁架台 2 2 个 个 硬质玻璃管 单孔橡皮赛 硬质玻璃管 单孔橡皮赛 2 2 个 个 酒精灯 试管 酒精喷灯 酒精灯 试管 酒精喷灯 双孔橡皮赛 导气管 双孔橡皮赛 导气管 2 2 药品 氧化铁粉末 澄清石灰水 一氧化碳气体药品 氧化铁粉末 澄清石灰水 一氧化碳气体 3 3 装置图 装置图 4 4 步骤 步骤 检验装置的气密性 检验装置的气密性 装入药品并固定 装入药品并固定 向玻璃管内通入一氧化碳气向玻璃管内通入一氧化碳气 体 体 给氧化铁加热 给氧化铁加热 停止加热 停止加热 停止通入一氧化碳 停止通入一氧化碳 5 5 现象 红色粉末逐渐变成黑色 澄清石灰水变浑浊 尾气燃烧产生蓝色火焰 现象 红色粉末逐渐变成黑色 澄清石灰水变浑浊 尾气燃烧产生蓝色火焰 高温高温 点燃点燃 6 6 化学方程式 化学方程式 3CO Fe3CO Fe2 2O O3 3 2Fe 3CO 2Fe 3CO2 2 2CO O2CO O2 2 2CO 2CO2 2 Ca OH Ca OH 2 2 CO CO2 2 CaCO CaCO3 3 H H2 2O O 7 7 注意事项 与 注意事项 与 COCO 还原氧化铜的实验操作顺序一样 即先通入还原氧化铜的实验操作顺序一样 即先通入 COCO 再加热 实验完再加热 实验完 毕 停止加热 继续通入毕 停止加热 继续通入 COCO 至试管冷却 至试管冷却 实验主要现象 红色粉末变为黑色时 澄清的石灰水变 实验主要现象 红色粉末变为黑色时 澄清的石灰水变浑浊 尾气点燃产生淡蓝色浑浊 尾气点燃产生淡蓝色 火焰 火焰 实验注意事项 先能后点 先撤后停实验注意事项 先能后点 先撤后停 8 8 尾气处理 因 尾气处理 因 COCO 有毒 不能随意排放在空气中 处理的原则是将有毒 不能随意排放在空气中 处理的原则是将 COCO 燃烧掉转化燃烧掉转化 为无毒的为无毒的 COCO2 2或收集备用 或收集备用 精品文档精品文档 7 欢迎下载欢迎下载 考点考点 1111 工业炼铁工业炼铁 1 1 原理 在高温下 利用焦炭与氧气反应生成的还原剂 原理 在高温下 利用焦炭与氧气反应生成的还原剂 COCO 将铁从铁矿石里还原 将铁从铁矿石里还原 出来 出来 2 2 原料 铁矿石 焦炭 石灰石和空气 原料 铁矿石 焦炭 石灰石和空气 3 3 主要设备 高炉 主要设备 高炉 4 4 冶炼过程中发生的化学反应 冶炼过程中发生的化学反应 点燃点燃 点燃点燃 高温高温 C OC O2 2 CO CO2 2 COCO2 2 C 2COC 2CO 3CO Fe3CO Fe2 2O O3 3 2Fe 3CO 2Fe 3CO2 2 高温高温 高温高温 CaCOCaCO3 3 CaO CO CaO CO2 2 CaO SiOCaO SiO2 2 CaSiO CaSiO3 3 注意 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 注意 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 铁的锈蚀铁的锈蚀 1 1 铁生锈的条件是 铁与 铁生锈的条件是 铁与 O O2 2 水接触 铁锈的主要成分 水接触 铁锈的主要成分 FeFe2 2O O3 3 xH xH2 2O O 2 2 防止铁制品生锈的措施 防止铁制品生锈的措施 保持铁制品表面的清洁 干燥保持铁