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初三化学第八章 金属和金属材料知识点梳理

考点一、金属材料
(一)、纯金属材料:
纯金属(90多种)纯金属: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。

有色金属:重金属:如铜、锌、铅等
轻金属:如钠、镁、铝等
(二)、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)一起熔合而成的具有金属特性的物质。

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,也可能是合金。

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泛的是合金。

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;
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:
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抗腐蚀性能好钛镍合金具有“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,就会恢复到这个温度下的形状,又被称为“记忆金属”。

此外,钛还可制取超导材料,美国生产的超导材料中的90%是用钛铌合金制造的。

3.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。

(5)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)。

(6)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.
(7)合金都属于混合物。

考点2金属的物理性质
(1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。

(2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)(3)有良好的导热性、导电性、延展性(4)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。

考点3 金属之最
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素
(2)钙:人体中含量最多的金属元素
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
(5)铬:硬度最高的金属
(6)钨:熔点最高的金属
(7)汞:熔点最低的金属
(8)锇:密度最大的金属
(9)锂:密度最小的金属
考点7 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。

考点8 金属活动性顺序
常见金属活动性顺序:
1、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→金属活动性由强逐渐减弱
2、意义:①H代表酸中的氢元素;
②金属的位置越靠前,它的活动性就越强;
③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(不可用浓硫酸、硝酸);
④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)
3、应用:①用于判断金属是否与酸发生置换反应;②用于判断金属与酸发生化学反应的剧烈程度;③用于判断金属与盐能否发生置换反应。

注意:1、金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行,否则不能反应,如:Cu可以与AgNO3溶液反应置换出Ag,但不能与AgCl反应。

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。

3、K、Ca、Na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2Na+2H2O=2NaOH+H2↑),其余金属则不能。

考点9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。

3.常见矿石名称与其主要成分:
名称赤铁

黄铁

菱铁

磁铁

铝土

黄铜矿
辉铜

主要成

Fe2O3FeS2FeCO3Fe3O4Al2O3CuFeS2Cu2S
考点10一氧化碳还原氧化铁
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铁矿石里还原出来。

3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2
2、炼铁的原料:铁矿石[常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe3O4)和赤铁矿(主要成分是Fe2O3)]、焦炭、石灰石和空气,主要设备是高炉。

(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)装置图:
(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。

(6)化学方程式:
高温
3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2
点燃
2CO+O2=====2CO2
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(7)注意事项:与CO还原氧化铜的实验操作顺序一样,即先通入CO 再加热,实验完毕,停止加热,继续通入CO至试管冷却。

②、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火焰。

③实验注意事项:先能后点,先撤后停。

(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或收集备用。

考点11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)冶炼过程中发生的化学反应:
点燃
C+O2====CO2
点燃
CO2+ C=====2CO
高温
3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2
高温
CaCO3=====CaO+CO2↑
高温
CaO+SiO2=====CaSiO3
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(1)铁生锈的条件是:铁与O2、水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3·xH2O)(2)防止铁制品生锈的措施:①保持铁制品表面的清洁、干燥②表面涂保护膜:如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等③制成不锈钢
(3)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。

(4)铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。

注意:1.铜生铜绿的条件:铜与O2、水、CO2接触。

铜绿的化学式:Cu2(OH)2CO3)。

2.铁生锈的条件是:铁与O2、水接触。

铁锈的主要成分是氧化铁Fe2O3(红棕色)(铜生铜绿的条件:铜与O2、水、CO2接触。

铜绿的化学式:Cu2(OH)2CO3)3.防止铁制品生锈的措施:①保持铁制品表面的清洁、干燥②表面涂保护膜:如涂油、刷漆、电镀等③制成不锈钢
考点16 金属资源的保护和利用
1、金属资源的保护:①防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属;③合理开采矿物;④寻找金属的代用。

2、金属回收再利用的意义:①防止污染环境;②节约能源;③节约资源。

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