第八单元_金属和金属材料知识点总结

第八单元 金属和金属材料

考点1 金属材料

金属材料包括纯金属和合金两类，其中纯金属（90多种）， 合金（几千种）。（注意；合金不是合成材料，是金属材料）（从种类数目初步看出，合金的用途比纯金属使用更广泛） 考点2 金属材料的发展史及年产量

商朝，人们开始使用青铜器；春秋时期开始冶铁；战国时期开始炼钢；铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。在100多年前，又开始了铝的使用（铜，铁，铝）

因铝具有密度小和抗腐蚀，等许多优良性能，且地壳中含量较高，铝的产量已超过了铜，位于第二位。（年产量；铁＞铝＞铜）

考点3 金属的物理性质

金属都有光泽、能够导电、有导热性，有延展性（能拉成丝，能压成片），大多数金属密度和硬度较大，熔沸点较高，除此以外还具有各自特性，如铁、铝大多数金属呈银白色，但铜却呈紫红色（或红色），金呈黄色；在常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但金属汞却是液体。且各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大。

考点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；

目前世界上年产量最高的金属——铁； 导电、导热性最好的金属——银； 硬度最高的金属——铬； 海水中含量最高的金属——钠 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。 考点5 物质的性质与物质的用途之间的关系

1.物质的性质决定物质的用途，而物质的用途又反映出物质的性质。

2.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，在考虑物质的用途时，还需要考虑价 格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环紧的影响等多种因素。

考点5 合金

合金定义：即在金属中加热熔合某些金属或非金属而得到的具有金属特性的混合物。（注意；合金的生产过程是一个物理过程）注意：（1）合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。（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途.（3）日常使用的金属材料，大多数为合金。（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，其内部组成结构也发生了改变，从而引起性质的变化。 了解几种合金

钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。钛合金的优点：① 熔点高、密度小；② 可塑性好、易于加工、机械性能好；③ 抗腐蚀性能好

合金与组成它们的纯金属性质比较。

注意：(1)一般来说，强度和硬度比各成分大; (2)抗腐蚀性能更好。

（3）一般说来，合金的熔点比各成分低; （4）合金的导电导热性一般低于各组成成分。

4、金属分类：（了解）

黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。

重金属：如铜、锌、铅等（密度大于4.5g/cm3)

轻金属：如钠、镁、铝等；密度小于4.5g/cm3） （有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。） 常考金属及合金的性质及运用 ① 铝箔用作食品包装 延展性 ②铝用于制门窗 耐腐蚀，且密度小 ③铝用于制导线 导电性

④铝壶烧水 导热性（铝的导热性比铁强） ⑤铝用于制飞机，火箭 密度小，强度硬度大 ⑥铝制品用作化学反应器具 耐腐蚀性 ⑦汞用于制温度计 熔点低 ⑧镀在热水瓶的内胆上的是银 ⑨焊锡 熔点低 ⑩用钨丝做灯丝 熔点高

锌做干电池负极 导电性 （了解）

锌和铝一样在空气中形成致密的氧化膜，刻镀在铁制品表面防锈（即白铁皮） 不锈钢抗腐蚀性好，用于医疗器械，炊具等

常用作导线的有铜和铝（由于铝的密度较小，在远程输电时常用铝做导线便于铺设） 白铜耐腐蚀耐磨，可用于制钱币（了解）

黄铜和青铜强度大耐腐蚀常用于做机械零件，仪表。（了解）

考点7 金属与酸的反应 注:实验室用锌和稀硫酸制氢气，因为反应速率刚好，镁铝太快，而铁太慢； （①CuSO4溶液：蓝色 FeSO4：浅绿色 FeCl3 黄色

②Fe在参加置换反应时，生成+2价的亚铁盐。）

根据金属和酸反应放出气体的速率可以判断金属的活动性顺序（但只能判断排在H前的金属活动性） 金属与酸反应生成氢气的质量（口述讲解）

（学会描述金属和金属盐溶液反应的实验现象）

考点9 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应。

高温 C+2CuO2Cu+CO2↑ Fe＋CuSO4= Cu＋FeSO4 Zn＋2HCl =ZnCl2＋H2

↑

考点10 金属活动性顺序

人们通过大量的实验验证得到常见金属的活动性顺序：

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性：由强到弱 应用：

1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越强。

2.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。（酸不能是浓硫酸或硝酸） 3.在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来（除K、Ca、Na） 考点11 矿石

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。 2. 矿石：工业上把能提炼金属的矿物叫矿石。

考点13 一氧化碳还原氧化铁

(1)仪器：铁架台（2个）、硬质玻璃管、单孔橡皮赛（2个）、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮赛、导气管。 (2)药品：氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体 （3

（3）温度达到着火点或与明火接触可能发生爆炸。（氢气同理） （4）步骤：①检验装置的气密性；②装入药品并固定；③向玻璃管内通入一氧化碳气体；④给氧化铁加热；

⑤停止加热；⑥停止通入一氧化碳。

（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。 高温 点燃

（6）化学方程式：3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2 2CO+O2=====2CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

在实验中应先通入一会儿一氧化碳，再加热，原因是防止一氧化碳混入空气而引发爆炸；实验结束后应先停止加热，然后继续通一氧化碳一直到玻璃管冷却，主要是为了防止被还原的铁再次被氧化。 （7）用澄清石灰水的目的是检验产物中有二氧化碳。

（8）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或用气球收

集备用。

注意；实验室还原得到的铁是纯铁 考点14 工业炼铁

（1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的还原剂（CO）将铁从铁矿石里还原出来。 （2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气 （3）主要设备：高炉

（4）焦炭的作用①提供能量②与氧气反应生成还原剂 （5）石灰石的作用；将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 （6）冶炼过程中发生的化学反应：

点燃 高温 高温 C+O2====CO2 CO2+ C=====2CO 3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2

高温 高温 CaCO3=====CaO+CO2↑ CaO+SiO2=====CaSiO3 注意：工业炼铁得到的是生铁，不是纯铁

考点15 金属的锈蚀和保护 1. 铁生锈的实验（见右图） 【实验器材】大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、

棉花和干燥剂氯化钙等。 【实验过程】取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。 【实验现象】第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没有明显现象。 【实验结论】

【 第二个试

第三个试

2 注意：酸碱盐的溶液可加快铁的腐蚀。

3. 常见防锈的方法：①保持铁制品干燥，洁净； ②在金属表面涂一层保护膜，如；涂油，刷油漆，镀一层其他耐腐蚀的金属（如锌），或搪瓷，烤蓝（其实质是形成一层氧化膜）。③制成不锈钢

4. 常见的除锈方法；①用砂纸打磨，用刀刮②用酸清洗（酸不能过量）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O 考点16 保护金属资源 保护金属资源的有效途径：

1． 防止金属的腐蚀 2.金属的回收利用 3.有计划合理的开采矿物 4. 寻找金属的代用品

经典例题

1．(09广东省)．炼铁高炉中发生了下列反应：（ ）

①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁 ②高温煅烧石灰石

③灼热的焦炭和二氧化碳反应 ④焦炭充分燃烧 其中属于化合反应的是

A．①和④ B．②和③ C．③和④ D．只有④

3、（09南京）2010年上海世博会中国馆—“东方之冠”给人强烈的视觉冲击，它的主体结构为四根巨型钢筋混凝上制成的陔心筒。其中钢属于（ ）

A．金属材料 B．合成材料 C．天然材料 D．复合材料 4、（09南昌市）铝、铜、铁、金四种金属具有相似的性质是（ ）

A．都是银白色的固体 B．有导电性 C．能和稀硫酸反应 D．通常状况下能与氧气反应

5、（09临沂市）光亮的铁钉在下列几种情况下，最不容易生锈的是（ ）