金属与矿物-知识点

△金属及其矿物

A、金属与金属矿物

一、金属的物理性质

大多数金属为银白色（铜为紫红色、金为黄色、铁粉为黑色）、有金属光泽、常温下为固体（汞为液体）、硬度大、熔沸点高、能导电导热、有延展性

问题：黄铜和黄金外观很相似，你们可用哪些方法将它们鉴别出来？

方法：测密度、硬度等（物理方法）

火烧，变黑的为黄铜，不变色的为黄金。（化学方法）

二、金属的化学性质

（1）金属与氧气的反应

常温下，铝和氧气也能反应，在表面形成一层致密的氧化铝膜。在加热条件下，铁、铜等很多金属都能跟氧气化合生成金属氧化物。

活动与探究：在酒精灯火焰上加热铜丝，观察现象

现象：铜丝表面变黑

2Cu+O2＝2CuO

实验表明：绝大多数金属能与氧气反应，但反应的难易程度不同和剧烈程度不同。表达式：金属+氧气→金属氧化物（化合反应）

①铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具不易生锈而铁制品却容易生锈呢？

②为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？

（2）金属与酸（稀盐酸或稀硫酸）的反应

观察与思考：在试管中分别加入少量镁带、锌、铜片、铁，再分别加少量稀盐酸或稀硫酸，观察各组物质是否反应，有没有气泡，有没有放热现象，反应速度如何，完成反应方程式。

Mg+2HCl=MgCl2+H2金属表面有气泡。

Fe+2HCl=FeCl2+H2 金属表面有气泡，溶液由无色变成浅绿色。

Zn+2HCl=ZnCl2+H2

铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。____反应最剧烈,其次是_____，然后是_____

(3)由此推出，金属活动性顺序__________________

小结：绝大数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，但反应的剧烈程度不同。

哪个反应最适合实验室制取氢气？为什么？

金属＋酸→盐＋氢气（置换反应）

+氧气 +酸 +盐溶液 （3）铁与硫酸铜的反应（金属与盐溶液的反应）

活动与探究：铁与硫酸铜的反应 现象：铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成浅绿色 化学方程式：Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu

拓展：铜与硝酸银溶液的反应、铝丝与硫酸铜溶液的反应

金属＋盐溶液→新金属＋新盐 (置换反应)

小结：金属的化学性质

金属

金属与酸反应条件：1、金属为活泼金属 2、酸为稀盐酸和稀硫酸

金属与盐溶液的反应条件：1、（金属符合）前换后 2、反应物盐要可溶

三、金属活动性顺序

活泼金属 不活泼金属

强 金属活动性顺序 弱

1、在金属活动顺序表中，只有排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢

2、在金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从溶液中置换出来

四、置换反应

Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu

Mg+2HCl=MgCl 2+H 2

Mg+H 2SO 4=Mg SO 4+H 2

单质+化合物=单质+化合物

1、概念：一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应

2、形式：

A+BC B+AC

小结：化学反应的类型 金属氧化物 盐+氢气 新金属+新盐

高温 高温 点燃 高温 高温

化合反应：A + B + … → AB…

分解反应：AB… →A + B + …

置换反应：A +BC →AC + B

B 、 铁的冶炼 合金

一、铁的冶炼

使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼

1、实验室铁的冶炼

(1)实验原理：3CO+2Fe 2O 3=4Fe+3CO 2

（2）实验操作：

1、组装仪器，并检查其密性

2、把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻管中，轻轻转动，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上

3、把硬质玻管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排空气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化

4、当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却

（3）实验现象：

红棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊

（4）注意问题：

1、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸

2、实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。（防 止灼热的铁与氧气反应）

（5）实验改进：

可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用、或点燃、或能源的再利用

2、工业炼铁的原理

设备：高炉

工业炼铁的主要原理：3CO+2Fe 2O 3=4Fe+3CO 2

化学反应： C+O 2=CO 2 C+CO 2=2CO 3CO+2Fe 2O 3=4Fe+3CO 2

二、生铁与钢

生铁和钢都是铁的合金

1、合金的概念：是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特

性的物质。

2、合金的性能

合金的硬度一般比各成分金属大，多数合金的熔点低于组成它的成分金属调整合金的配方和改变合金的形成条件，可以制成性能不同的各种合金

小结：目前合金的品种已不下万种，远远超出金属自身的种类。合金的制造大大拓宽了金属材料的应用范围和使用价值。

C、金属的防护与回收

一、钢铁的锈蚀与防护

1、钢铁锈蚀的原因

主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应，使铁转化成铁的化合物的过程。铁锈成分复杂,主要是氧化铁(Fe2O3)。

2、防止金属被腐蚀的方法

（1）避免钢铁与水接触：保持钢铁制品表面洁净、干燥。

（2）避免钢铁与氧气接触：

在钢铁表面覆盖保护层:涂防锈油、喷涂油漆、烧涂搪瓷、镀一层起保护作用的其他金属

（3）改变钢铁的内部结构：在钢铁中加入铬、镍等（不锈钢）

二、废金属的回收和利用：

1、废弃金属的危害

（1）极大地资源浪费（2）严重地环境污染

对策：回收利用废金属

2、回收金属的重要意义

节约矿产资源、节约能源等。有着巨大的社会效益和经济效益。