九年级化学下册第八单元《金属和金属材料》知识点归纳总结人教新课标版

同学们，当我们环顾四周，不难发现金属在我们的生活中扮演着不可或缺的角色。从日常使用的餐具、学习用品，到工业生产中的机器设备，再到现代科技中的精密仪器，金属材料以其独特的性能服务于人类文明的发展。本单元我们将一同探索金属的世界，了解它们的性质、变化规律以及在生产生活中的广泛应用。一、金属材料的物理特性金属材料包括纯金属以及它们的合金。在常温下，除了少数几种金属外，大多数金属都是固体。它们通常具有以下一些共同的物理性质：首先是金属光泽，许多金属在打磨后会呈现出独特的金属光泽，这使得它们在装饰和外观设计上具有优势。其次是良好的导电性和导热性，这一特性使得金属成为制作电线、电器元件以及各种热交换器的理想材料。延展性也是金属的重要特性，所谓延展性，是指金属能够被拉成细丝或压成薄片，比如我们常见的铁丝、铝箔等，都是金属延展性的体现。此外，金属一般具有较大的密度和较高的熔点，但不同金属之间这些性质的差异也很显著。需要注意的是，各种金属的物理性质并非完全相同，它们在颜色、硬度、密度、熔点等方面都存在差异。例如，铜呈紫红色，金呈黄色；钨的熔点极高，常被用作灯丝，而汞在常温下却是液态。这些特性的差异，决定了它们各自不同的用途。二、金属的化学性质金属的化学性质是本单元学习的重点。我们主要通过金属与氧气、酸以及某些盐溶液的反应来认识金属的化学活动性。（一）金属与氧气的反应许多金属都能与氧气发生反应，但反应的难易程度和剧烈程度却因金属的种类而异。有些金属在常温下就能与氧气发生反应。比如，镁在空气中就能与氧气缓慢反应，形成一层致密的氧化膜；铁丝在空气中不能燃烧，但在氧气中却能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体。铝也是一种活泼金属，在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜能阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。还有一些金属，如铜，在常温下与氧气反应非常缓慢，但在加热条件下，红色的铜会逐渐变成黑色的氧化铜。而像金、铂这类金属，即使在高温下也很难与氧气发生反应，因此它们常被称为“贵金属”，具有很好的稳定性。（二）金属与酸的反应这里所说的酸，主要指的是稀盐酸和稀硫酸。并不是所有的金属都能与稀酸反应生成氢气。只有那些活动性较强的金属才能与稀酸发生置换反应，生成盐和氢气。例如，镁与稀盐酸反应非常剧烈，产生大量气泡，金属迅速溶解；锌与稀盐酸反应也比较剧烈，但速率比镁稍慢；铁与稀盐酸反应则相对缓和，产生气泡的速率较慢，溶液会由无色逐渐变为浅绿色。而铜等一些不活泼的金属则不能与稀盐酸或稀硫酸反应。金属与酸反应的通式可以表示为：活泼金属+酸→盐+氢气。在书写这类化学方程式时，要注意配平，以及气体符号的标注。（三）金属与某些盐溶液的反应金属活动性顺序表中，排在前面的金属（除了钾、钙、钠等非常活泼的金属外），能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。这是一种重要的置换反应类型。例如，将铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉表面会逐渐覆盖一层红色的物质（铜），蓝色的硫酸铜溶液会逐渐变为浅绿色，这就是著名的“湿法炼铜”的原理。又如，铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面会出现银白色的物质（银），无色的硝酸银溶液会逐渐变为蓝色。但需要强调的是，钾、钙、钠这三种金属由于活动性极强，它们放入盐溶液中时，首先会与水发生反应生成相应的碱和氢气，然后生成的碱再可能与盐发生复分解反应，因此不能直接置换出盐溶液中的金属。三、金属活动性顺序及其应用通过对金属化学性质的学习，我们可以总结出常见金属的活动性顺序。这个顺序对于我们判断金属与酸、金属与盐溶液能否发生反应，以及反应的剧烈程度都具有重要的指导意义。金属活动性顺序表（常见部分）为：钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、（氢）、铜、汞、银、铂、金。这个顺序的核心意义在于：在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。其主要应用有以下几点：1.判断金属与酸能否发生反应：排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，生成氢气；排在氢后面的金属则不能与稀酸（指稀盐酸和稀硫酸）反应生成氢气。2.判断金属与盐溶液能否发生反应：排在前面的金属（K、Ca、Na除外）能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。3.用于解释一些与金属相关的现象，例如为什么铁会生锈而金不会，为什么锌可以用来回收废水中的铜离子等。理解和掌握金属活动性顺序，是学好本单元化学性质的关键。四、常见的金属（一）铁铁是我们日常生活中接触最多的金属之一。纯铁具有银白色的金属光泽，质地较软。但我们常见的铁制品大多不是纯铁，而是铁的合金。铁的化学性质比较活泼。它能与氧气反应，在潮湿的空气中更容易生锈，铁锈的主要成分是氧化铁的水合物，结构疏松，不能阻止里层的铁继续生锈，因此铁制品需要进行防锈处理，常见的方法有涂油、刷漆、镀一层耐腐蚀的金属等。工业上冶炼铁的主要原料是铁矿石（如赤铁矿、磁铁矿等）、焦炭和石灰石，在高温条件下，利用一氧化碳将铁从其氧化物中还原出来。（二）铝铝是地壳中含量最多的金属元素。铝具有银白色光泽，密度小，具有良好的导电性、导热性和延展性。铝在空气中能与氧气反应，形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。这也是铝制品在生活中被广泛应用的原因之一。工业上通过电解熔融的氧化铝来制取金属铝。五、合金合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的物质。合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，这使得合金更容易适合于不同的用途。例如，生铁和钢都是铁的合金，它们的主要区别在于含碳量的不同。生铁的含碳量较高，质地硬而脆；钢的含碳量较低，具有良好的韧性和延展性，用途更为广泛。铝合金密度小、强度高，常用于制造飞机、汽车等；铜合金（如黄铜、青铜）具有优良的性能，在机械制造、仪器仪表等方面有重要应用。钛合金由于具有熔点高、密度小、抗腐蚀性能好等优点，被广泛用于航空航天、医疗器械等领域。一般来说，合金的硬度比组成它的纯金属大，熔点比组成它的纯金属低。这些特性使得合金在各个领域都有着比纯金属更广泛的应用。六、金属资源的利用和保护地球上的金属资源是有限的，而且不可再生。因此，合理利用和保护金属资源具有重要的意义。保护金属资源的有效途径主要有：防止金属的腐蚀；回收利用废旧金属；合理开采矿物；寻找金属的代用品等。回收利用废旧金属不仅可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染。例如，回收废钢铁可以炼钢，回收废铝可以制取再生铝等。总结与思考本单元我们系统学习了金属和金属材料的相关知识，从金属的物理性质到化学性质，从金属活动性顺序到合金的特性，再到金属资源的利用与保护。这些知识不仅帮助我