第九单元金属知识点
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第九单元金属
一.金属
1.金属材料
金属材料包括纯金属和它们的合金。
①人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,100多年前才开始
使用铝。
②铁、铝、铜和它们的合金是人类使用最多的金属材料,世界上年产量最多
的金属是铁,其次是铝(铝的密度小,抗腐蚀性强,在当今社会被广泛使用)2.金属的物理性质
金属具有很多共同的物理性质:常温下金属都是固体(汞除外),有金属光泽,大多数金属是电和热的优良导体,有延展性,能够弯曲,密度大,熔点高。
①金属除具有一些共同的物理性质外,还具有各自的特性,不同种金属的颜
色、硬度、熔点、导电性、导热性等物理性质差别较大。
②铁、铝、银、铂、镁等金属呈银白色,铜却呈紫红色,金呈黄色。
③常温下,铁、铝、铜等大多数金属是固体,但体温计中的汞(俗称水银)
却是液体。
3 . 金属之最
①地壳中含量最高的金属元素是铝(其次是铁)。
②人体中含量最高的金属元素是钙。
③目前世界上年产量最高的金属是铁。
④导电,导热性最好的金属是银(较好的有铜、金、铝)。
⑤密度最大的金属锇(密度较大的金属有金、铅)。
⑥密度最小的金属是锂(密度较小的金属有铝、镁等)。
⑦熔点最高的的金属是钨,熔点最低的金属是汞。
⑧硬度最大的金属是铬,(硬度较小的金属有铅Pb)。
4.影响物质用途的因素
讨论:
①为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?——铅硬度小,铅有毒。
②银的导电性比铜好,但电线一般用铜制而不用银制,原因是银的价格昂贵,
资源稀少。
③为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡的话,可能会出现什么情
况?(钨的熔点高,锡的熔点低,用锡做灯丝会熔化。)
④为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金怎么样?(铬的硬度大,不
生锈,金虽然美观但价格高。)
⑤在制造保险丝时,则要选用熔点较低的金属。(为什么?)
⑥在制造硬币时,要选用光泽好、耐磨、耐腐蚀易加工的金属。(为什么?)结论:物质的性质在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境的影响等多种因素。
二. 合金
1.合金:合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合而形成的具有金属特性
的物质。(合金至少含一种金属,也可含多种金属。)
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,使合金更容易适合不同的用途;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
其中任一金属熔点不能高于另一金属沸点(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:
合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高(黄铜比铜更硬,焊锡比锡硬),抗腐蚀性能等更好;颜色更鲜艳,有些合金的熔点比纯金属更低。
4.几种常见合金
(1)铁合金:主要包括生铁和钢,它们的区别是含碳量不同,生铁含碳量2%-4.3%,钢的含碳量为0.03%—2%。钢比生铁具有更多的优良性能,易于加工,用途更为广泛。
(2)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。
(3)铜合金:黄铜:铜、锌的合金;
青铜:铜、锡的合金;
白铜:铜、镍的合金。
(4)钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料。
性质:熔点高、强度大、密度小、可塑性好、易于加工,机械性能好,抗腐蚀性能非常好,与人体具有很好的“相容性”,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。
⑸锰钢:(韧性好、硬度大)用于钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架。
三、金属的化学性质
(一)金属与氧气的反应
1.根据金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同可以知道金属的活泼性。
以上事实说明:镁,铝较活泼;铁,铜次之;金,银最不活泼。
2.铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致
密的氧化铝(Al
2O
3
)薄膜,能阻止铝被进一步氧化。
(二)金属与酸的反应
注意:当铁与酸反应时,生成物为+2价的铁,而不是+3价的铁。(三)金属能与某些化合物的溶液反应:
注意:一些物质的颜色——MgO、Al
2O
3
为白色固体; Fe
3
O
4
、CuO为黑色固体;
铁丝为银白色,铁粉为黑色;ZnSO
4、AgNO
3
、HCl、H
2
SO
4
的溶液均为无色;FeCl
2
、
FeSO
4的溶液为浅绿色,FeCl
3
的溶液为黄色;CuSO
4
、 Cu(NO
3
)
2
、CuCl
2
的溶液为
蓝色。