金属材料复习

1、祝同学们： 百尺竿头更进一步！金金属属材材料料化学性质化学性质金属金属四、金属资源的利用和保护合金合金金属与氧气的反应金属与氧气的反应 金属与酸金属与酸反应反应金属与盐溶液反应金属与盐溶液反应 铁的冶炼铁的冶炼金属金属资源的保护资源的保护金属的腐蚀和保护金属的腐蚀和保护常见常见合金及用途合金及用途合金的优势合金的优势物理性质物理性质金属活动性顺序金属活动性顺序 二、金属材料的性质C、CO两种还原剂的性质两种还原剂的性质一、常见的矿物金属之最金属之最三、金属与合金的简易鉴别菱铁矿赤铁矿磁铁矿铝土矿黄铜矿辉铜矿初中化学需记住金属矿物Fe2O3Fe3O4FeCO3Al2O3CuFeS2Cu2S(1)

2、(1)常温下为常温下为_体（汞为体（汞为_体）；体）；(2)(2)都有金属光泽，大多数为都有金属光泽，大多数为_色。色。而而铜为铜为_色，金为色，金为_色，铁粉为色，铁粉为_色色(3)(3)有有_性，性， _性，性，_性性；金属的物理性质金属的物理性质固固液液银白银白紫红紫红黄黄黑黑导电导电 导热导热延展延展4 4、熔点熔点比其组分金属低比其组分金属低 （焊锡（焊锡以及以及保险丝：武保险丝：武德合金）德合金）1 1、硬度硬度比其组分比其组分金属大金属大 （纯铁较（纯铁较软软生铁、锰钢生铁、锰钢）合金合金2 2、抗抗腐蚀性腐蚀性能比其组分金属强能比其组分金属强 （铁易（铁易生锈生锈不锈钢）不锈钢

3、）3 3、外观外观比其组分金属更艳丽比其组分金属更艳丽 （纯金外观上不如纯金外观上不如K K金亮丽）金亮丽）一、概念二、优势 所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质按一定组成和质量比量比制得的制得的合金合金已达已达几千种几千种金属之最金属之最地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金

4、属熔点最低的金属铝铝钙钙铁铁银银钨钨汞汞硬度最大的金属硬度最大的金属铬铬金属的存在：金属的存在：除少数不活泼除少数不活泼的金属如的金属如金、金、银银等有等有单质单质形形式存在外式存在外, ,其余其余都以都以化合物化合物形形式存在式存在. .常见合金常见合金1、铁的合金生铁钢不锈钢青铜、黄铜硬铝18K金钛和钛合金是21世纪的重要金属材料含碳量不同0.03-2%2%-4.3%2、常见的合金P7合金主要成分主要性能主要用途球墨铸铁铁、碳、硅、锰机械强度好在某些场合可代替钢锰钢铁、锰、碳韧性好、硬度大钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架不锈钢铁、铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、炊具、容器、反应釜黄铜铜、锌强

5、度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表、日用品青铜铜、锡强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮等白铜铜、镍光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品焊锡锡、铅熔点低焊接金属硬铝铝、铜、镁、硅强度和硬度好火箭、飞机、轮船等制造业18K黄金金、银、铜光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件18K 白金金、铜、镍、锌光泽好、耐磨、易加工金饰品K是表示金的纯度的指标。是表示金的纯度的指标。24K表示含金量达表示含金量达100%，18k表示含金量达表示含金量达75%，14K表示表示含金量达含金量达58.5%。使用使用是否便利是否便利资源资源废料是否废料是否易于回收易于回收价格价

6、格是否是否美观美观对环境对环境的影响的影响 考虑物质的用途时，考虑物质的用途时，首先要考虑物质的首先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质 建筑建筑 桥梁桥梁 器械器械 车辆、飞车辆、飞机、舰艇机、舰艇 生活生活用具用具简述实验方案简述实验方案现象现象结论结论物理物理方法方法化学化学方法方法1.加热加热变黑变黑2.稀稀H2SO4产生气泡产生气泡3.AgNO3溶液溶液生成银白色固生成银白色固体体,溶液变蓝溶液变蓝测密度测密度密度较小密度较小是黄铜，不是是黄铜，不是金金点燃点燃3Fe+2O2 = Fe3O4 2Mg+O2 = 2MgO点燃点燃回回 顾顾 已已 知知4Al

7、+ 3O2 = 2Al2O3点燃点燃注意：注意：铝铝的化学性质很活泼，常温下能与氧气反应的化学性质很活泼，常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，所以铝制品耐腐蚀生成一层致密的氧化铝保护膜，所以铝制品耐腐蚀。如果钢丝如果钢丝球擦洗铝制品会破坏铝制品表面的氧化膜，球擦洗铝制品会破坏铝制品表面的氧化膜，氧化膜不能保护铝从而使铝制品氧化膜不能保护铝从而使铝制品受损受损。镁、锌、铁、铜与盐酸反应比较镁、锌、铁、铜与盐酸反应比较镁、锌、铁与盐酸、硫酸反应的化学方程式镁、锌、铁与盐酸、硫酸反应的化学方程式Mg + 2 HCl = MgCl2 + H2Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2Zn

8、 + 2HCl = ZnCl2 + H2 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2Fe + 2HCl = FeCl2 + H2Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2置换反应置换反应单质单质 化合物化合物 化合物化合物 单质单质铝丝浸入硫酸铜溶液铝丝浸入硫酸铜溶液实验实验反反 应应 现现 象象铝丝浸入铝丝浸入氯化铜溶液中氯化铜溶液中铜丝浸入铜丝浸入硝酸银溶液中硝酸银溶液中铝丝上有红色物质生成，溶液颜色逐铝丝上有红色物质生成，溶液颜色逐渐变淡渐变淡铜丝上有铜丝上有银白色物质银白色物质生成，生成，溶液由溶液由无色无色逐渐逐渐变为淡蓝变为淡蓝色色2Al+3Cu2Al+3CuClCl2 2

9、 = 3Cu+= 3Cu+2 2AlAlClCl3 3Cu+Cu+2Ag2AgNONO3 3 = = 2A2Ag+Cug+Cu（NONO3 3）2 2铜丝铜丝浸入硝酸银浸入硝酸银溶液溶液 铁与硫酸铜溶液反应：铁与硫酸铜溶液反应：Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu现象铁丝表面覆盖一层红色物质，1、不能用铁桶盛放农药波尔多液2、切割铁制品用CuSO4 溶液划线3、曾青得铁则化为铜（湿法冶金的先驱）溶液由蓝色变成浅绿色注意：金属活动性顺序金属活动性顺序： k Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 2、除、除Pt、Au外所有金属外所有金属都能

10、被都能被O2氧化，相同条件下，氧化，相同条件下，金属越活泼反应速率越快。金属越活泼反应速率越快。1. 金属金属的位置越靠前，它的活动性越强。的位置越靠前，它的活动性越强。4.在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把位于后面在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换的金属从它们的盐溶液里置换出来（出来（K、Ca、Na除外除外）金属活动性由强逐渐减弱金属活动性由强逐渐减弱3.在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的盐酸、稀硫酸中的氢氢金属越活泼反应速率越快金属越活泼反应速率越快5.在金属活动性顺序中，在金属

11、活动性顺序中，位于位于Al以后的金属的氧化物以后的金属的氧化物才能被才能被C、CO、H2所等所等还原剂还原。还原剂还原。铁的冶炼铁的冶炼 1 1、原理、原理：在高温条件下，利用还原剂把铁从其氧化物中还原在高温条件下，利用还原剂把铁从其氧化物中还原出来。出来。2 2、装置：、装置： Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高温3 3、现象：、现象：红色红色粉末粉末变变黑色黑色发出蓝色发出蓝色火焰火焰放出放出热量热量澄清石灰水变浑浊检验检验并吸收并吸收COCO2 2 防止防止COCO污染空气污染空气4 4、工业炼铁、工业炼铁（1）原料铁矿石、焦炭、石灰石（2）设备高 炉（3）主要过程焦炭过量空

12、气高温焦炭 赤铁矿高温CO2CO铁高温（4）产品生 铁金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护 人们采取了人们采取了多种措施，但多种措施，但每年锈蚀的钢每年锈蚀的钢铁约铁约 占世界年占世界年产量的产量的四分之四分之一一！一、钢铁生锈1 1、铁的生锈、铁的生锈11/12/2021干燥空气中干燥空气中不生锈不生锈 浸没在水中浸没在水中不生锈不生锈 潮湿空气中潮湿空气中生锈生锈 铁的生锈条件是：铁的生锈条件是：与空气与空气/O/O2 2和和水同时接触水同时接触铁生锈的实质铁生锈的实质： 铁铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。学反应的过程。铁锈的成份很复杂铁锈的成份很复杂, ,主要为氧化铁主要为氧化铁FeFe2 2OO3 3xHxH2 2OO2 2、钢铁锈蚀、钢铁锈蚀的条件的条件: :(3)(3)生成物不会对反应起障碍作用生成物不会对反应起障碍作用(1)(1)要有能够发生反应的物质要有能够发生反应的物质 (2)(2)反应物要能相互接触反应物要能相互接触 3 3、防止钢铁生锈防止钢铁生锈的方法的方法(1)(1)隔绝空气隔绝空气/ /氧气氧气 （3 3）制成合金）制成合金 (2)(2)隔绝水隔绝水加一加一层保层保护膜护膜 长期防腐：刷油漆长期防腐：刷油漆，镀