第八章金属

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初三化学第八章 金属和金属材料知识点梳理

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。

腐蚀学原理第八章 金属在自然环境中的腐蚀_图文

腐蚀学原理第八章 金属在自然环境中的腐蚀_图文
1 毛细凝聚。
零件之间的间缝和狭缝、氧化膜和腐蚀产物以及镀层中的 孔隙、材料的裂缝,以及落在金属表面上的灰尘和碳粒下 的缝隙等等,都是促使毛细凝聚的良好条件。在这些地方 大气腐蚀的产生和加速,很大程度上取决于毛细凝聚作用 。
2 吸附凝聚。在相对湿度低于100%时,未发生纯粹的物 理凝聚之前,由于固体表面对水分子的吸附作用也能形成 薄的水分子层。吸附的水分子层数随相对湿度的增加而增 加。吸附水分子层的厚度也与金属的性质及表面状态有关 。一般为几十个分子层的厚度。
(2) 湿膜的形成
金属暴露在室外大气或易遭到水滴飞溅的条件下,金属表面易形 成约1μm~1mm厚的可见水膜。这种情况如大气沉降物的直接 降落(雨、雪、雾、露、融化的霜和冰等);水分的飞溅(海水的 飞沫);周期浸润(海平面上工作的零件,周期地与水接触的构件 等);空气中水分的凝结(露点以下水分的凝结、水蒸气的冷凝等 )。例如,露天仓库、户外工作的飞机、设备、仪器、海上运输 和水上飞机等,这些都经常会溅上水分或落上雨雪。
在中性或碱性液膜下:O2+2H2O+4e → 4OH-
在酸性液膜下: O2+4H++4e → 2H2O
3.大气腐蚀机理
大气腐蚀开始时受很薄而致密的氧化膜性质的影响。一旦金属处于“湿态 ”,即当金属表面形成连续的电解液膜时,就开始以氧去极化为主的电化 学腐蚀过程。在薄的锈层下氧的去极化在大气腐蚀中起着重要的作用。
8.1.3 影响大气腐蚀的主要因素
1.大气相对湿度的影响
空气中含有水蒸气的程度叫做湿度。水分愈多,空气愈潮 湿,通常以1m3空气中所含的水蒸气的克数来表示潮湿程 度,称为绝对湿度。在一定温度下空气中能包含的水蒸气 量不高于一定极限(不高于大气中的饱和蒸汽值),温度愈 高,空气中达到饱和的水蒸气量就愈多。所以习惯用在某 一温度下空气中水蒸气的量和饱和水蒸气量的百分比来表 示相对湿度(RH)。当空气中的水蒸气量增大到超过饱和 状态,就出现细滴状的水露。

人教版初中化学第八章金属和金属材料重点知识点大全

人教版初中化学第八章金属和金属材料重点知识点大全

(每日一练)人教版初中化学第八章金属和金属材料重点知识点大全单选题1、空气中含①N2 ②O2 ③稀有气体④水蒸气等成分,其中与钢铁生锈有关的是()A.①③B.②④C.③④D.①④答案:B解析:钢铁生锈的条件是与水和氧气同时接触,铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用生成铁锈。

故选:B。

2、国产飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。

下列有关说法错误的是A.铝锂合金密度小B.铝锂合金的硬度比纯铝大C.铝锂合金抗腐蚀性强D.铝锂合金是合成材料答案:D解析:A、铝锂合金密度小,故选项说法正确;B、合金比组分金属硬度大,铝锂合金的硬度比纯铝大,故选项说法正确;C、铝锂合金抗腐蚀性强,故选项说法正确;D 、铝锂合金属于金属材料,故选项说法错误。

故选D 。

3、工业上利用黄铁矿(主要成分是FeS 2)生产硫酸。

同时还能得到一种副产品氧化铁用于炼铁,其反应原理如下:①4FeS 2+11O 2高温2Fe 2O 3+8SO 2 ②2SO 2+O 2高温催化剂2SO 3 ③SO 3+H 2O=H 2SO 4 ④ Fe 2O 3+3CO 高温2Fe+3CO 2下列说法不正确的是A .反应①②④均是在高温条件下进行的B .只有①②发生的是氧化反应C .反应②③属于化合反应D .反应①④不属于四种基本反应类型中的任何一种答案:B解析:A 、反应①②④均是在高温条件下进行的,不符合题意;B 、①②是物质与氧气发生的化学反应,属于氧化反应;④中一氧化碳夺取了氧化铁中的氧,发生了氧化反应,符合题意;C 、反应②③符合“多变一”的形式,符合化合反应的特征,属于化合反应,不符合题意;D 、反应①④不属于化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,不属于四种基本反应类型中的任何一种,不符合题意。

故选B 。

小提示:物质与氧发生的化学反应是氧化反应。

四种基本反应类型指的是化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。

4、重铬酸钾(K2Cr2O7)可用于测定酒驾中的酒精(C2H5OH)含量。

电化学原理-第八章-金属的阳极过程解析

电化学原理-第八章-金属的阳极过程解析

①含氧粒子吸附加 强,溶解减少; ②电场增强,促进 金属溶解;
两种作用的结果使得 在一定电位范围钝态 金属的溶解电流不随 电位变化
在过钝化电 位范围
阳极极化达到可能生 成可溶性高价含氧离 子的程度
氧的吸附不仅不阻止 电极反应,反而促进 高价离子生成
金属溶解速 度增大
过钝化现 象发生
§8.3 影响金属阳极过程的主要因素
三、对成相膜理论进行验证的实验现象
(5)由于大多数金属电极上金属氧化物的生 成电位都比氧的析出电位负得多,因此金属 可以不必通过氧的作用而直接由阳极反应生 成氧化物。
注意:有些金属的氧化物疏松、附着力差,不 能导致金属的钝化。
四、吸附理论
(1)金属的钝化是由于在金属表面形成氧或 含氧粒子的吸附层而引起的。
3、钝化膜的性质: 通常极薄,可以是单分子层至几个分子层的吸
附膜,也可以是三维成相膜。 膜的导电性与膜的成分、结构、厚度有关。
例如:较厚的铝合金氧化膜是非电子导体,但 厚度小于几纳米时,电子可以借助隧道效应通 过膜层而具有导电性。
一、金属钝化的原因、过程和膜的性质
3、钝化膜的性质: 注意区分钝化膜和转化膜。通常将金属表面
三、对成相膜理论进行验证的实验现象
(2) 在钝化了的金属表面可观察到成相膜的存 在,并可测定膜的厚度和组成。 方法:溶解基体金属、光学方法、充电曲线
(3)膜的组成:金属氧化物、金属的难溶盐。例:
Fe2O3 Al2O3
三、对成相膜理论进行验证的实验现象
4)某些金属的活化电位与临界钝化电位很接 近。 说明:钝化膜的生长与消失是在接近于可逆 的条件下进行的。 且这些电位与该金属生成氧化物的热力学 平衡电位接近。
(2)吸附层至多只有单分子层厚,它可以是

第八章 金属疲劳试验

第八章 金属疲劳试验
分两类:曲线上有明显的水平部分。碳钢、合金钢、球铁等属于此类。试样可以经受无限次应力循环也不发生疲劳断裂的最大应力称为疲劳极限。记为σ-1。试验时常用循环周次为107也不断裂的应力。
没有水平部分。铝合金、不锈钢、高强度钢。(条件疲劳强度)
(二)疲劳曲线及疲劳极限的测定
1、方法及特点:常用旋转弯曲疲劳试验。试验机结构简单、操作方便,应用广泛。
3、冲击疲劳的特点
试验表明,冲击疲劳抗力是一个取决于强度和塑性的综合性能,具有以下特点:
①冲击能量高时,材料的冲击疲劳抗力主要取决于塑性;冲击能量低时,材料的冲击疲劳抗力主要取决于强度。从此可以看出,不能仅根据工件承受冲击就要求高的冲击吸收功。
②不同的冲击能量要求不同的强度与塑性配合。淬火回火钢的冲击疲劳抗力随回火温度的变化有一峰值,该峰值随冲击能量的增加向高温方向移动(见图5-36)。
二、冲击疲劳
1、定义:是机件在重复冲击载荷作用下的疲劳断裂。
实际工作中,很少有仅经过一次或几次冲击就断裂的机件,即便是通常认为承受剧烈冲击载荷的机件,大多数是承受小能量的多次冲击才断裂。试验表明,当试样于破坏前承受的冲击次数较少时(500~1000次),试样断裂的原因与一次冲击相同;当冲击次数>105次时。破坏具有典型的疲劳断口,属于疲劳断裂,即为冲击疲劳。
3冲击韧度对冲击疲劳抗力的影响因材料的强度水平不同而异。
高强度钢和超高强度钢的塑性和冲击韧度对冲击疲劳抗力有较大影响。
(因其强度高、冲击韧度低,适当提高韧度对提高冲击疲劳抗力的影响较突出)
中、低强度钢的塑性和冲击韧度对冲击疲劳抗力的影响较小。
(因其冲击韧度已经比较高,在增加Ak值对提高冲击疲劳抗力已影响较不大)当我被上帝造出来时,上帝问我想在人间当一个怎样的人,我不假思索的说,我要做一个伟大的世人皆知的人。于是,我降临在了人间。

人教版化学教材九年级(下册)课后习题答案.pdf

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第八章--金属和金属材料(人教版)课题1---金属材料题号解析1 密度小,具有抗腐蚀性。

2 铁:可用于做菜刀、镰刀、锤子等;利用了硬度大的性质。

铜:可用于制电线、火锅等;利用了其导电性好,导热性好,熔点高的性质。

金:可用于制作项链、戒指等饰品;利用了其具有较好的金属光泽的性质。

点拨:物质的性质决定物质的用途。

3需要有光泽好,抗腐蚀,硬度大的性质。

提示:合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,抗腐蚀性能等也更好。

4 (1)外科手术刀:不锈钢,因为其抗腐蚀性好。

(2)防盗门:锰钢,硬度大。

(3)门锁:黄铜,因为强度高,可塑性好、易加工、耐腐蚀。

(4)自行车支架:锰钢,因为其韧性好,硬度大。

5该金属可能的用途有:制作机器零件、火箭、飞机、轮船、电线、电榄、化工和通讯设备等。

6 解:1 000 kg铁红中铁的质量=1 000 kg××100%=1 000 kgX xl00%=700 kg答:1 000 kg铁红中最多含铁的质量为700 kg。

点拨:利用化学式中某元素的质量分数来求物质中某元素的质量。

课题2---金属的化学性质题号解析1 常温下铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,因此铝具有良好的抗腐蚀性能。

如果刷洗铝制品时,用钢刷、沙等来摩擦,就会破坏铝制品表面的致密氧化膜,使铝被腐蚀的速度加快。

2 配制波尔多液的硫酸铜溶于水可制成硫酸铜溶液,铁与硫酸铜在溶液中反应,使铁制品被腐蚀,硫酸铜变质发生反应的化学方程式为Fe+CuS04=FeS04+Cu,所以不能用铁制容器配制波尔多液,也不能在配制时用铁棒搅拌。

3 ①C+O2CO2。

(化合反应)或C+2CuO2Cu+CO2 (置换反应)②CO2+C2CO (化合反应) ③3Fe+2O2Fe3O4 (化合反应)④Fe3O4+4CO3Fe+4CO2⑤Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(置换反应)或Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(置换反应)⑥Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(置换反应)Fe+CuCl2=FeCl2+Cu(置换反应)点拨:本题主要熟练掌握有关化学方程式的书写,并会判断反应类型。

初中化学 第八章 金属和金属材料

初中化学 第八章  金属和金属材料

知1 金属材料(1)金属材料种类:金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的总称,包括纯金属和合金两大类。

如生铁中主要是铁,炭的含量很少。

注:①金属属于金属材料,金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。

②某些物质中虽含金属元素,但不是金属材料,如Fe2O3、MgO、MnO2等,因为它们不具有金属的物理性质,如导热、导电。

③金属材料中至少含一种金属单质。

(2)金属材料的发展史:人类最早使用的金属是铜,然后是铁,在然后是钢。

目前使用最多的金属是铁,铝位居第二。

知2金属的物理性质(1)金属的共性:有金属光泽、导电、导热、延展、密度大、熔点高、固体(汞除外)等。

(2)金属的特性:指不同的金属有各自的特征。

如,金是黄色的,铜是红色的。

金属之最:导电导热性最好的金属是银Ag;硬度最大的金属是铬Cr;常温时是液态(熔点最低)的金属是汞Hg;地壳中含量最多的金属是铝Al;人体中含量最高的金属是钙Ca;熔点最高的金属是钨W;密度最大的金属是锇Os;密度最小的金属是锂Li;延展性最好的金属是金Au;最轻的合金是铝锂合金。

金属在日常生活中的应用:暖气片上刷的“银粉”是铝;包装香烟、巧克力等的金属箔是铝;保温瓶内胆上镀的金属是银;干电池外壳金属是锌;普通干电池负极材料的金属是锌;体温计、血压计中的金属是汞。

知3合金(1)合金定义:在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质。

注:①合金中至少含有一种金属,可以由金属与金属熔合而成,也可以由金属与非金属熔合而成。

②合金具有金属特性,如导热、导电、延展、金属光泽等。

③合金一定是混合物。

从这个角度也可以说明金属氧化物是纯净物,不是合金。

(2)不同物质熔合成合金的条件:任一物质的熔点低于另一物质的沸点。

①合金与组成它的纯金属性质比较:合金的硬度一般比组成它的纯金属硬度大,熔点比组成它的纯金属熔点低。

②生铁也叫铸铁,碳含量2%-4.3%;钢的碳含量0.03%-2%。

电化学原理-第八章-金属的阳极过程

电化学原理-第八章-金属的阳极过程

后果
阳极 钝化 OH 放电
Ni2
pH
黄棕色覆盖在阳极上, 使阳极有效工作面减少; 真实电流密度相应增大。
钝 化
镀层质量
解决方法:加 入活化剂 NaCl 或 NiCl2
二、溶液组成的影响
3、氧化剂的影响 溶液中存在氧化剂,促使金属钝化。 例如:硝酸银、重铬酸钾、高锰酸钾、溶解
氧、 O离H子阳极反应析出氧。

电流密度极化铁电极,只需通过 0.05mol / dm3NaOH
就使铁钝化。
电量
1105 mA/ cm2 0.3mC / cm2
五、对吸附理论进行验证的实验现象
(2)界面电容测量
如果界面上存在极薄的膜,则界面电容应比自由表面 的双电层电容小。
C 0 r
l
但实测界面电容变化不大,表明成相膜不存在。
某些金属在碱性溶液中,也会产生有一定溶解度的酸根离
子(如
),因而不易钝化。
ZnO22
三、阳极电流密度的影响
临界钝化
电流密度
当ja
j
时,
pp
ja jpp
ja 加速金属溶解,
变化不大。
ja jpp
ja j pp
t
当ja
j
时,
pp
ja 加速金属钝化,
发生阶跃 ,阳极转为钝态。
ja越大,钝化所需时间t p越短。
(例如:不锈钢

1Cr18Ni9
五、对吸附理论进行验证的实验现象
(3)反应速度的变化 铂电极表面6%被氧覆盖,可使铂的溶解速度
下降4倍。 铂电极表面12%被氧覆盖,可使铂的溶解速度
下降16倍。 表明,金属表面没有形成氧的单分子层时,就

金属的阳极过程

金属的阳极过程
使金属的脱水还原具有较低活化能。
2)当溶液中有几种阴离子时,活化效应是几种阴离子 竞争吸附的结果,而不是几种阴离子活化效应的叠加。
如Fe 在H2SO4 溶液中的溶解,随溶液pH的增加,溶 解速度增大,这是因为OH- 活化作用的结果,但如将Fe 浸入含有相同pH值的氯化物溶液中时,Fe 的溶解速度反 而降低,这是因为Cl- 离子的表面吸附取代了OH-离子, 减弱了它的活化作用。
2、钝态金属的活化
消除或减弱钝化因素
采取活化措施 ① 加入活化剂 ② 通阴极电流,使氧化膜还原。
思考题:
1、什么是金属的钝化?实现钝化的途径? 2、通过分析阳极钝化曲线说明阳极钝化的参数
有哪些及曲线中各段的意义? 3、钝化理论有哪些? 4、什么是自钝化?什么是过钝化?产生过钝化
的原因?
吸附理论 金属钝化是由于表面生成氧或含氧粒子的吸附层,
改变了金属/溶液界面的结构,使阳极反应的活化能显著 提高。即由于这些粒子的吸附,使金属表面的反应能力 降低了,因而发生了钝化。
二种理论的比较:
成相膜理论与吸附理论都有成功与不足的地方,都 能解释一些实验事实,但都不能解释全部的实验事实。
共同点:都承认表面膜的存在。一个认为是成相膜,一 个认为是吸附性膜;
注意: 并不是所有的阴离子都有加速阳极溶解的活化作
用,只有当阴离子与金属表面生成与晶格结合较弱的表 面络合物,才会有利于金属的溶解。
三、金属的自溶解过程和钝态金属的活化
1、金属的自溶解
把金属与溶液直接接触时,发生的与外电流无关的溶 解过程称为金属的自溶解。
这种金属的自溶解是自发进行的,一般是不希望发生的。 金属材料和设备由于金属自溶解遭受腐蚀破坏,所以金属 的自溶解又称为金属的腐蚀。

第八章-金属与非金属矿产资源

第八章-金属与非金属矿产资源

(三)我国矿产资源的特点(结构)
z 1、我国各类矿产资源有长有短 z 储量较多、找矿远景尚好,开发利用条件也不
错的矿产很多,其中,钨、锑、汞、煤、钒、 稀土等享有国际优势,几乎拥有世界钨资源储 量的1/2,重稀土资源更是得天独厚,成为重 要的创汇矿产。 z 铁、锰、铜、钴、铌、钽等储量虽不小,但 矿石质量、选冶性能、矿区分布等方面的严重 不足严重制约其开发。
元素的20多种产品。 z 锡矿:云南锡业公司(中国规模最大的锡矿采选冶炼
联合企业),生产10多个品种。 z 铝土矿:豫、晋、贵、桂4省区;常与煤、粘土共生。
2、铁矿的综合利用
z 四川、河北等省的钒钛磁铁矿:经过磁选-重 选-浮选-电选处理后,获得钒铁精矿、钛铁精 矿和硫钴精矿。
z 内蒙古白云鄂博铁矿:以铁、稀土、铌、萤石 为主要成分的大型共生矿床。包钢,成为世界 最大的稀土原料基地之一。
(四)我国矿产资源的综合利用
z 我国对矿产资源的开发和利用得到了迅速的发 展。
2008年
1、有色和稀有金属矿产的综合利用
z 铜矿:金川铜镍矿;长江中下游地区的矽卡岩铜矿。 z 铅锌矿:西南、中南地区,品位高,含50多种的有用
组分,主要有金、银、铜、锡、硫、锰、萤石等。 z 钨矿:南方各省,已能从钨矿生产中综合回收近50种
z 储量:指矿床规模。这也有相应的要求。富矿,规模 可以小一点;贫矿,要求具有的规模足够大。
矿石(床)与岩石的区别与联系
z 矿石与岩石都是矿物的集合体。 z 不同之处:矿石是质和量上能满足开采利用要
求的有用矿物的集合体;当前尚不能利用或品 位达不到要求的矿物集合体,则称为岩石。但 因矿物的有用和无用,品位要求的高低,都是 随时间和科技而变化的,因此矿床的范畴相对 的、变化的,总趋势是不断扩大的。许多过去 的非矿或矿山废石,随科技的进步,陆续成了 开开采利用的矿床。
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课题:第八单元金属和金属材料复习导学案
学习目标:
1、识记铁、铝、铜等金属和合金的重要性质和用途,金属活动性顺序。

2、能根据有关化学方程式进行含杂质问题计算。

3、识记铁锈蚀的条件及其防护,培养合理利用金属资源的意识。

本章知识回顾:
一、金属和金属材料
1、纯金属
物理性质相似性和差异性:
相似性:金属光泽、、、等
差异性:大多数金属呈色,铜呈色,金呈色。

大多数常温下是固体,汞是体。

2、合金种类:
铁合金:包括和,其含碳量分别是少,多。

性能:优于纯金属硬度比组成它的纯金属
熔点比组成它的纯金属
用途:比纯金属更广泛
二、金属的化学性质
1、金属与氧气的反应
铁丝燃烧,化学方程式:
镁带燃烧,化学方程式:
铝表面形成氧化膜,化学方程式:
铜加热变黑,化学方程式:
2、金属与酸反应
铁和盐酸,化学方程式:
锌和盐酸,化学方程式:
3、金属与盐溶液反应
铁与硫酸铜溶液反应,化学方程式:
铜和硝酸银溶液反应,化学方程式:3、金属活动性顺序的应用
(1)越靠前的,活动性越
(2)的金属能与酸发生置换反应,氢后的不能。

(3)前面的金属能把后面的金属从置换出来。

三、金属资源的利用和保护
1、铁的冶炼
炼铁的设备: 高炉原料:。

原理(化学方程式)
产物:
2、钢铁锈蚀的原因
铁与、等相互作用,发生复杂的变化铁锈是混合物,主要成分是铁锈的结构特点是:防止铁生锈的措施有:
3、保护金属资源的措施有:。

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