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第8章 金属金属材料
01 金属材料
1.金属材料：
包括纯金属(纯净物)和合金(混合物)。
2.金属物理性质：
(1)共性：常温下为固体，有金属光泽，大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性。
(2)特性：
①多数金属呈银白色,而铜呈紫红色,金呈黄色。
②常温下,多数金属是固体,而汞是液体。
③各种金属的硬度、密度、熔点、导电性、导热性等物理性质差别较大。
④有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，粉末状的铁粉和银粉都是呈黑色的，这
主要是由于颗粒太小，光不容易反射。
2.金属材料的发展
(1)青铜器(商代)→铁器(春秋战国)→铝(100 多年前)→钛和钛合金(21 世纪重要的金属材料)。
(2)目前世界上年产量居前三位的金属依次是
铁、铝、铜。
4.金属的使用
(1)主要因素:性质决定用途。
(2)其他因素: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境的影响等多种因素。
(3)生活中的金属：
干电池外皮→锌/锰；
“银粉”→铝；水银温度计→汞；
“锡箔”纸→铝或锡；
保温瓶内胆→银
5.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
02 合金
1.概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。
①合金是混合物
②形成合金的过程是物理变化
③合金各成分的化学性质不变
2.合金的优点：
合金和组成其的纯金属相比较，硬度一般更大，熔点一般更低，抗腐蚀性更好
3.合金与纯金属的硬度比较方法：
几种重要的合金
03 金属的化学性质
一、与氧气反应：铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
二、与稀盐酸、稀硫酸反应：
1.反应规律：
金属＋酸→盐＋H2↑
2.注意事项：
实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的氧化膜，便于金属与酸接触反应。
三、金属与某些盐反应：
反应规律：
金属＋盐→新盐＋新金属
04 置换反应
一、定 义：
由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应
二、表达式：
A+BC→AC+B
三、置换反应类型：
①金属+酸→金属化合物+H2
②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物
③C+金属氧化物→金属单质+CO2
④H2+金属氧化物→金属单质+H2O
05 金属活动顺序
一、金属活动顺序：
二、金属活动性顺序表的意义：
1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；
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；
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。
06金属的冶炼
一、铁的冶炼
1. 一氧化碳还原氧化铁实验
①实验原理：Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
②实验装置：
③实验步骤
a.检查装置气密性；
b.转入药品并固定装置；
c.通入 CO 并点燃酒精灯；
d.排尽装置内的空气后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热；
e.当玻璃管内的红棕色粉末变为黑色时，停止加热；
f.等装置冷却后，停止通 CO，熄灭酒精灯。
④实验现象
红棕色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧时产生蓝色火焰。
2. 工业炼铁
①炼铁的原理
在高温下，一氧化碳还原铁的氧化物（氧化铁、四氧化三铁）。
②原料及作用
a.铁矿石：提供原料。
b.焦炭：燃烧提供热量、产生还原剂一氧化碳。
c.石灰石：可将矿石中二氧化硅转变为炉渣。
③设备：高炉。
07金属资源的保护
一、铁制品锈蚀的条件的探究
二、防止铁制品锈蚀的原理和方法
1. 防止铁制品锈蚀的原理：
破坏铁锈蚀的条件即可防止铁制品锈蚀，即防止铁制品与氧气或水接触。
2. 防止铁制品锈蚀的方法：
①保持铁制品表面干燥和洁净。
②在铁制品表面覆盖一层保护膜，如在铁制品表面刷漆、涂油等。
③在铁制品表面镀上其他金属，如镀锌、镀铬等。
④将铁制品制成合金，如不锈钢。
⑤通过化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜，如“烤蓝”等。
三、金属资源的保护
1. 必要性
①金属矿物的储量有限，且不可再生；
②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。
2. 有效途径
①防止金属腐蚀；
②回收利用废旧金属；
③合理有效地开采矿物；
④寻找金属的代用品等。
四、含杂质的反应物(或生成物)质量的计算
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