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文本内容:
1.金属材料包括纯金属(90多种)和合金(几千种)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.金属制品是由金属材料制成的,铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料根据历史的学习,我们可以知道金属材料的发展过程商朝,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,因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能,铝的产量已超过了铜,位于第二位金属分类重金属如铜、锌、铅等轻金属如钠、镁、铝等;黑色金属通常指铁、镒、铭及它们的合金Fe、Mn、Cr(铭)有色金属通常是指除黑色金属以外的其他金属
1.共性大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的延展性和导电、导热性,在室温下除汞为液体,其余金属均为固体⑴常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽⑵大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)⑶有良好的导热性、导电性、延展性
2.一些金属的特性铁、铝等大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色;常温下大多数金属都是固体,汞却是液体;各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大;银的导电性和导热性最好,镶的密度最大,锂的密度最小,鸨的熔点最高,汞的熔点最低,铭的硬度最大⑴铝地壳中含量最多的金属元素
(1)钙人体中含量最多的金属元素⑴铁目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
(1)银导电、导热性最好的金属(银〉铜>金>铝)
(1)铭硬度最高的金属
(1)铝熔点最高的金属⑴汞熔点最低的金属⑴饿密度最大的金属
(1)锂密度最小的金属检测一金属材料
1.金属的物理性质(±0共性(大多数)特性例用途色泽银白色,有金属光泽金属铜呈紫红色:金呈黄色,铁粉呈黑首饰等装饰品色状态固体汞常温下为液态导电性良好银的导电性最好电线、电缆等导热性良好电饭煲、压力锅等炊具延展性良好金属薄片、金属丝等韧性能弯曲曲别针等熔点较高铝的熔点最高,汞最低电灯泡里的铝丝密度较大设的密度最大,锂最小硬度较硬最大铁锤等
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
1.合金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在金属中加热熔合某些金属和非金属,形成具有金属特性的物质★一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好注意
(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)
3.合金与组成它们的纯金属性质比较下面是黄铜和铜片,焊锡和锡,铝合金和铝线的有关性质比较性质比较iR帙生帙沼用台金洞黄洞揭饵竭颜色银白色有银白色有银白色紫a色苗色银白色有深灰色光举龙i光泽有光源有光泽有光举光泽金属光泽tugtt硬度质较商软坚硬坚物质软硬度大tttfc烬点较高较高比如低百较低
4.几种常见合金⑵铝合金铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,可增加它们的载重量以及提高运行速度,并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点⑶铜合金黄铜铜、锌的合金;青铜铜、锡的合金;白铜铜、银的合金
(4)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抗腐蚀性能好性质优异的耐腐蚀性,对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定,可塑性好,强度大,有密度小,又称亲生物金属用途喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等金属的化学性质
1.大多数金属可与氧气的反应
4.金属+酸f盐+H2t
5.金属+盐f另一金属+另一盐(条件“前换后,盐可溶”)Fe+CuS04==Cu+FeS04(“湿法冶金”原理)金现象反应的化学方程式国稀盐酸稀调霰漏硫酸谓剧烈反应,产生大置气电,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体肓湖燃烧并且声生淡蓝色火焰M-+2HC1式1+HI应+KSa*SO,+KT锌反应比较刷烈,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发Zn+2HC1=ZnCL+J Zn+HJOLZnSO,+H_T热,生成的气体能够燃烧并且声生淡蓝色火焰铁反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐音变为浅绿色,生Ft*2HCi-FtCi*H,Ft4-H
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0.K^成气体能够迷烧开且产生发蓝邑火焰O调_-------------一一一结论:如、Zn、F•的金禺舌功性比洞强,它们能置换出稀磕酸或稀益酸中的氢实/操作地象反应的化学方程式质里变化应用铁丝漫入硫骸洞溃入溶袤的铁钉表面覆盖一层紫红Fe+CuS
0.M Cu**-FeSO.不能用铁制品放硫酸金黑脑里地:溶液中色的物质,溶波由蓝色逐就变为浅绿加,涔遽质里洞台液《或农药波尔色叱、多在)沼丝漫入硫酸病2,U*3CuS0,-Al.S0J*3Cu金属后里相溶液中漫入溶液的沼丝表面覆羞一层紫红加•溶谟质置色的物质,溶液由蓝色连渐竟为无色感少洞丝澧入硝酸银Cu*2A^»0=CuN0*2Ag金国成里增;溶液中澧入溶液挣同丝表面箱盖一层粮白加,溶液质里色的物质,溶液由无色逐斯费为篮色啦一洞丝漫入硫酸铝结论.以上四种金厘的活幼性由强膈翔喉序为〉1W FeCu=舌族性,曲勺至属能把活我性弱的金厘从箕化合物不戒中置换出来
2.注意.此类反应一定在溶液中遂行,不溶于水的化合物一般不与金属反应
1、、网活动性非常强,但不能用它们贵摘化合物中的金属因为它们能同溶谖中的水剧烈反应
2.K C.•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人们通过大量的实验验证得到常见金属的活动性顺序K CaNa MgAl ZnFe SnPb(H)Cu HgAg PtAu金属活动性由强到弱应用在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性越强⑴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)⑵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(K、Ca、Na除外)
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主要成分名称主要成分赤铁矿铝土矿Fe.0A1A黄铁犷黄洞犷Fe CuFeS.菱铁矿辉洞矿FeCO Cu.S磁铁犷FeO4⑴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⑵药品氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体气密性;
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⑸现象红色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产软化奥生蓝色火焰
(6)化学方程式3C0+Fe203==高温==2Fe+3C022C0+02==点燃==2C02Ca(OH)2+CO2===CaCO3I+H20⑺注意事项要先通入CO再加热,实验完毕,停止加⑶装置图:⑷步骤
①检验装置的热,继续通入CO至试管冷却
(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C02或收集备用慎丁石、焦炭、石灰6,⑴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⑵原料铁矿石选择矿石条件常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe304)、赤铁矿(主要成分是Fe203)焦炭作用
(1)提供高温C+02=高温=C02
(2)提供CO0)2+0二高温=2C0石灰石作用除去SiO2CaCO3==高温===Ca0+C02t==CaSiO3Ca0+Si02=二高温⑶主要设备高炉4冶炼过程中发生的化学反应C+02=点燃==C02C02+C=二高温==2C03C0+Fe203==高温==2Fe+3C02CaC03==高温===Ca0+C02t CaO+S i02=高温==CaS i03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炼钢设备转炉、电炉、平炉原理在高温条件下,用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转变为气体和炉渣而除去C+02=点燃=C02⑴铁生锈的条件是铁与
02、水接触铁锈的主要成分Fe203-XH20铜生铜绿的条件铜与
02、水、C02接触铜绿的化学式Cu2OH2C03⑵铁的锈蚀条件有水和氧气,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制成合金不锈钢3铁锈很疏松多孔,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铁锈很疏松多孔易吸水,反而会加快铁的生锈,因而铁生锈应及时除去4而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保护金属资源的有效途径1防止金属的腐蚀⑵废旧金属的回收利用⑶有计划合理的开采矿物⑷寻找金属的代用品意义节约金属资源,减少环境污染。
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