初中化学专题金属和金属材料知识点

第 1 页 共 7 页 中考化学专题三 金属和金属材料 考点梳理 考点一 金属材料 一 纯金属材料 纯金属 90 多种 重金属 如铜 锌 铅等 有色金属 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 铁的合金 铜合金合 金 生铁 钢 黄铜 青铜 焊锡 钛和钛合 金 形状记忆 金属 成 分 含碳量 2 4 3 含碳量 0 03 2 铜锌 合金 铜锡 合金 铅锡 合金 钛镍合金 备 注 不锈钢 含铬 镍的钢 具有抗腐蚀性能 紫铜为纯铜 熔点 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 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 纯金属 第 2 页 共 7 页 铜 锡 铝性质比较 黄铜 铜 焊锡 锡 铝合金 铝 光泽与颜色 黄色 有光泽 紫红色有光泽 深灰色金属光泽 银白色有光泽 银白色有光泽 银白色有光泽 硬度 比铜大 坚韧 硬度大 质软 坚硬 质软 熔点 比铜低 较高 比锡低 较低 比铝低 较高 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 熔点高 密度小 可塑性好 易于加工 机械性能好 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 4 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 成合金时 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 6 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 第 3 页 共 7 页 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 4 金属与氧气的反应 金属 条件 反应方程式 现象 常温下 在空气中 2Mg O 2 2MgO 银白色镁条在空气中表面逐渐变暗 生成 白色固体 Mg 点燃时 在空气中 或在氧气中 点燃 2Mg O 2 2MgO 剧烈燃烧 发出耀眼的白光 生成一种白 色固体 常温下 在空气中 4Al 3O2 2Al2O3 银白色的表面逐渐变暗 生成一层致密的 薄膜 Al 点燃时 在氧气中 点燃 4Al 3O2 2Al2O3 剧烈燃烧 放出大量的热和耀眼的白光 生成白色固体 常温下 干燥的空 气 常温下 在潮湿的 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 锈 Fe 2O3 H2O Fe 在氧气中点燃 点燃 3Fe 2O 2 Fe3O4 剧烈燃烧 火星四射 放出大量的热 生 成一种黑色固体 常温下 干燥的空 气 加热时 2Cu O 2 2CuO 铜丝表面逐渐变为黑色 Cu 在潮湿的空气中 2Cu O2 CO2 H2O Cu2 OH 2CO3 铜表面生成一层绿色物质 Au Ag 即使在高温下也不与氧气反应 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 Mg Al 等在常温下就能与氧气 反应 Fe Cu 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 Au Ag 等在高 温时也不与氧气反应 第 4 页 共 7 页 考点 5 金属与酸的反应 现象 反应的化学方程式金属 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 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 生淡蓝色火焰 Mg 2HCl MgCl 2 H 2 Mg H 2SO4 MgSO4 H 2 锌 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 并且产生淡蓝色火焰 Zn 2HCl ZnCl 2 H 2 Zn H 2SO4 ZnSO4 H 2 铁 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 淡蓝色火焰 Fe 2HCl FeCl 2 H 2 Fe H 2SO4 FeSO4 H 2 铜 不反应 结论 Mg Zn Fe 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 现象 反应的化学方程式 质量变化 应用 铁丝浸入硫 酸铜溶液中 浸入溶液的铁钉表面覆盖 一层紫红色的物质 溶液 由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe CuSO 4 Cu FeSO 4 金属质量增加 溶液质量减少 不能用铁制 品放硫酸铜 溶液 或农 药波尔多液 铝丝浸入硫 酸铜溶液中 浸入溶液的铝丝表面覆盖 一层紫红色的物质 溶液 由蓝色逐渐变为无色 2Al 3CuSO4 Al2 SO4 3 3Cu 金属质量增加 溶液质量减少 铜丝浸入硝 酸银溶液中 浸入溶液的铜丝表面覆盖 一层银白色的物质 溶液 由无色逐渐变为蓝色 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 金属质量增加 溶液质量减少 铜丝浸入硫 酸铝溶液中 结论 1 以上四种金属的活动性由强到弱的顺序为 Al Fe Cu Ag 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 注意 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 2 K Ca Na 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 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 四 常见金属活动性顺序 第 5 页 共 7 页 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 H 代表酸中的氢元素 金属的位置越靠前 它的活动 性就越强 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 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 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 应的剧烈程度 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 赤铁矿 黄铁 矿 菱铁 矿 磁铁 矿 铝土 矿 黄铜 矿 辉铜 矿 主要成 分 Fe2O3 FeS2 FeCO3 Fe3O4 Al2O3 CuFeS 2 Cu2S 第 6 页 共 7 页 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 Fe 2O3 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 检验装置的气密性 装入药品并固定 向玻璃管内通入一氧化碳气 体 给氧化铁加热 停止加热 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 Fe 2O3 2Fe 3CO2 2CO O2 2CO2 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H 2O 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 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 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 第 7 页 共 7 页 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 点燃 高温 C O2 CO2 CO2 C 2CO 3CO Fe2O3 2Fe 3CO2 高温 高温 CaCO3 CaO CO2 CaO SiO 2 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 Fe 2O3 xH2O 2 防止铁制品生锈的措施 保持铁制品表面的清洁 干燥 表面涂保护膜 如涂油 刷漆 电镀 烤蓝等 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 CO 2接触 铜绿的化学式 Cu 2 OH 2CO3 1 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 CO 2 接触 铜绿的化学式 Cu2 OH 2CO3 2 防止铁制品生锈的措施 保持铁制品表面的清洁 干燥 表面涂保护膜 如涂油 刷漆 电镀等 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 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 合理开采矿物 寻找金属的代用 2 金属回收再利用的意义 防止污染环境 节约能源 节约资源