金属和金属材料知识点汇总.docx
《金属和金属材料知识点汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属和金属材料知识点汇总.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
金属和金属材料知识点汇总
范文范例学习指导
九年级化学
第八单元金属和金属材料（知识点）
第一课时金属材料
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。
word整理版
范文范例学习指导
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。
为什么？
（熔点较低的金属
是锡）
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
word整理版
范文范例学习指导
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。
1.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）。
2.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
黄铜
铜
焊锡
锡
铝合金
铝
光泽与颜
黄色
紫红色
深灰色
银白色
银白色
银白色
色
有光泽
有光泽
金属光泽
有光泽
有光泽
有光泽
硬度
比铜大
坚韧
硬度大
质软
坚硬
质软
熔点
比铜低
较高
比锡低
较低
比铝低
较高
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（如：
保险丝熔
点很低）
word整理版
范文范例学习指导
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。
课外阅读：
P7页形状记忆合金家庭小实验：
P8页淬火与回火
课题二金属的化学性质
一.金属与氧气的反应
金属条件反应方程式现象
word整理版
范文范例学习指导
银白色镁条在空气中表面
常温下（在空气中）
2
2Mg＋O=2MgO
逐渐变暗，生成白色固体。
Mg
点燃时（在空气中
点燃
剧烈燃烧，发出耀眼的白
或在氧气中）
2Mg＋O2
======2MgO
光，生成一种白色固体。
银白色的表面逐渐变
常温下（在空气中）
2
2
3
暗，生成一层致密的薄
4Al+3O
=2AlO
Al
膜。
点燃
剧烈燃烧，放出大量的热和
点燃时（在氧气中）
耀眼的白光，生成白色固
2
2
3
4Al+3O
====2AlO
体。
常温下，干燥的空
气
常温下，在潮湿的
铁与空气中的氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质
Fe
空气中
23
2
——铁锈（FeO·HO）
点燃
剧烈燃烧，火星四射，放出
在氧气中点燃
3Fe＋2O======Fe3O4
热量，生成一种黑色固体。
常温下，干燥的空
气
△
Cu
加热时
铜丝表面逐渐变为黑色
2Cu＋O2=====2CuO
铜表面生成一层绿色物
在潮湿的空气中
2
2
2
23
2Cu+O+CO+HO=Cu（OH）CO
质
Au、Ag
即使在高温下也不与氧气反应“真金不怕火炼”。
结论：
大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。
Mg、Al等在常温下就能
与氧气反应；Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应，但在点燃或加热的情况下可以发
word整理版
范文范例学习指导
生反应；Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。
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（Al2O3）薄膜，能阻止铝被进一步氧化。
二.金属与酸的反应
金
现象
反应的化学方程式
属
稀盐酸
稀硫酸
稀盐酸
稀硫酸
剧烈反应，产生大量气
镁
泡，溶液仍为无色，试
Mg＋2HCl=MgCl＋H↑
Mg＋HSO=MgSO＋H↑
2
2
2
4
4
2
管壁发热，生成的气体
能燃烧，火焰呈淡蓝色。
反应比较剧烈，产生大
量气泡，溶液仍为无色，
锌
试管壁发热，生成的气
Zn＋2HCl=ZnCl
＋H↑
Zn＋HSO=ZnSO＋H↑
2
2
2
4
4
2
体能够燃烧并且产生淡
蓝色火焰。
反应缓慢，有气泡产生，
铁
溶液由无色逐渐变为浅
Fe＋2HCl=FeCl
＋H↑
Fe＋HSO=FeSO＋H↑
2
2
2
4
4
2
绿色，生成气体能燃烧
并且产生淡蓝色火焰。
word整理版
范文范例学习指导
铜不反应
结论：
Mg、Zn、Fe的金属活动性比铜强，它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
1．金属能与酸反应（注：
酸一般是指稀盐酸和稀硫酸）
有些金属的化学活动性比氢强，如Mg、Al、Zn、Fe等，它们都能与稀盐酸、
稀硫酸反应放出氢气；但有些金属比氢的活动性弱，它们不能与酸反应，
如Cu、Ag等。
当铁与酸反应时，生成物为＋２价的铁，而不是＋３价的铁。
2要求写：
Mg,Al,Zn,Fe分别与稀盐酸，稀硫酸反应的化学反应方程式。
①Mg+2HCl=MgCl+H2↑
③2Al+6HCl=2AlCl
3+3H2↑
②Mg+HSO=MgSO+H↑
④2Al+3H
2
SO=Al
（SO）+3H↑
2
4
4
2
4
2
4
3
2
⑤Zn+2HCl=ZnCl
+H↑
⑦
Fe+2HCl=FeCl
+H↑
2
2
2
2
⑥Zn+HSO=ZnSO+H↑
⑧
Fe+H
2
SO=FeSO+H↑
2
4
4
2
4
4
2
三．金属能与某些化合物的溶液反应：
实验操作
现象
反应的化学方程式
质量变化
应用
浸入溶液的铁钉
金属质量
不能用铁制
表面覆盖一层紫
铁丝浸入硫酸
增加，溶
品放硫酸铜
红色的物质，溶
4
4
Fe＋CuSO=Cu＋FeSO
铜溶液中
液质量减
溶液（或农药
液由蓝色逐渐变
少
波尔多液）
为浅绿色
浸入溶液的铝丝
金属质量
表面覆盖一层紫
铝丝浸入硫酸
增加，溶
红色的物质，溶
2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu
铜溶液中
液质量减
液由蓝色逐渐变
少
为无色
铜丝浸入硝酸
浸入溶液的铜丝
金属质量
Cu+2AgNO=Cu（NO）+2Ag
3
3
2
银溶液中
表面覆盖一层银
增加，溶
word整理版
范文范例学习指导
白色的物质，溶液质量减
液由无色逐渐变少
为蓝色
铜丝浸入硫酸
铝溶液中
结论：
1.以上四种金属的活动性由强到弱的顺序为：
Al>Fe>Cu>Ag
2.活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从其化合物溶液中置换出来。
注意1.此类反应一定在溶液中进行，不溶于水的化合物一般不与金属反应。
2.K、Ca、Na活动性非常强，但不能用它们置换化合物中的金属，因为它
们能同溶液中的水剧烈反应。
只有活动性强的金属，才能把活动性弱的金属从它们的化合物的溶液中置换出
来，反之则不能。
例如：
①Fe+CuSO4=FeSO4+Cu（我国西汉发现的湿法冶铁原
理）②Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag③Cu＋FeCl2不反应
（注意：
一些物质的颜色.MgO、Al２O３为白色固体，Fe３O４、CuO为黑色固体，
铁丝为银白色，铁粉为黑色。
ZnSO4AgNO3HClH2SO4的溶液均为无色，FeCl2
FeSO4的溶液为浅绿色；CuSO4Cu（NO3）2CuCl2的溶液为蓝色。
）
四.置换反应（由二,三总结如下）
由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫
置换反应。
置换反应的数学表达式为：
Ａ＋ＢＣ＝ＡＣ＋Ｂ。
常见的置换反应：
①活泼金属与酸的反应②活泼金属与化合物溶液的反应
③碳和金属氧化物的反应④氢气与金属氧化物的反应
五．金属活动性顺序
word整理版
范文范例学习指导
从金属与O2反应的难易、金属与酸反应的剧烈程度，可分析得出金属的活动性
顺序如下：
KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu
---------------------------------------------------------→
金属活动性由强逐渐减弱
（１）金属活动性顺序可采用“五元素一句”的方法记忆，即“钾钙钠镁铝，锌
铁锡铅氢，铜汞银铂金”。
（２）金属活动性顺序的应用：
①判断金属活动性的强弱
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判断金属与酸的置换反应能否发生
在金属活动性顺序里，位于氢前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。
位于氢后的金属不能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。
例如：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Cu＋H2SO4不反应
③判断金属与化合物溶液的置换反应能否发生
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的化合
物的溶液里置换出来。
例如：
①Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
②Cu＋FeSO4不反应
金属与化合物的溶液发生置换反应的条件：
A金属的活动性必须排在化合物中金属的前面；
如Fe能与CuSO4溶液发生置换反应，而Cu不能与FeSO4溶液发生反应.b不能用K、Ca、Na与化合物的溶液反应，因为它们太活泼，能与溶液
word整理版
范文范例学习指导
中的水反应。
c化合物必须溶于水，金属与化合物的固体不能发生置换反应。
注：
选择铁的化合物时只能选含Fe2＋的化合物，Fe3＋有较强的氧化性能与不活泼金属反应.如：
Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2而Cu＋FeCl2不反应。
⑶优先置换原理
∣←近→∣
KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu
∣←远→∣
①金属和化合物溶液的置换反应：
混合溶液与一种金属发生置换反应的顺序是
“先远”“后近”；例：
在AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入铁粉，铁
先和AgNO3进行置换反应，只有当AgNO3反应完了，铁才和Cu（NO3）进行
置换反应。
②金属混合物与一种盐溶液发生置换反应的顺序也是“先远”“后近”。
例：
锌粉和铁粉同时放入CuSO4溶液中，锌先和CuSO4反应，锌反应完了铁才
和CuSO4反应。
课题三金属资源的利用和保护
金属元素在自然界的存在方式
地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金、
银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。
工业上把能用来提炼金
属的矿物叫矿石。
（１）地壳中含量最多的金属元素是Al,其次是Fe,还含有Ca、Na、K、Mg、Zn、
Cu、Ag、Au等。
word整理版
范文范例学习指导
（２）几种常见矿石的名称及主要成分：
赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O４）、
菱铁矿（FeCO3）。
黄铁矿（FeS2）
一.铁的冶炼
1.实验室炼铁：
一氧化碳还原氧化铁
（1）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。
（2）药品：
氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体
（3）装置图：
（4）步骤：
①检验装置的气密性；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。
（5）现象：
红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火
焰。
（6）化学方程式：
3CO+FeO
高温
2CO+O
点燃
2Fe+3CO
2CO
2
3
Ca（OH）+CO=CaCO↓+HO
2
2
3
2
（7）注意事项：
与H2还原氧化铜的实验操作顺序一样，即先通入CO再加热（由
于CO具有可燃性，在加热前应先排尽装置内的空气，以免点燃不纯净的
word整理版
范文范例学习指导
CO气体而发生爆炸。
）实验完毕，停止加热，继续通入CO至试管冷却（防止
还原出来的铁重新被氧化）。
（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CO2或用气球收集起备用。
2.工业上炼铁：
工业上冶炼铁的原料、主要反应原理和主要设备见下表。
原料
铁矿石、焦炭、石灰石，空气等
主要反应
在高温条件下，利用焦炭与氧气反应生成一氧化碳把铁从铁矿石里还
原理
原出来，其主要反应原理为：
高温
23
FeO+3CO2Fe+3CO
主要设备
高炉
产品
生铁
高炉中发生的主要反应：
五个
点燃
COC+CO
高温
Fe
O+3CO
高温
C+O
2
2CO
2Fe+3CO
2
2
2
3
高温
CaO+CO↑
CaO+SiO
高温
CaSiO（渣）
CaCO
2
3
2
3
石灰石为造渣材料。
注：
实验室炼得的铁是纯净物，工业上炼得的铁是混合物。
3．含杂物质的化学方程式的计算
（１）化学方程式所表示的物质之间的质量关系，都是纯净物之间的质量关系。
当反应物中含有杂质时，必须先将它们换算成纯物质的质量，然后才能代人
计算。
（２）纯物质与不纯物质的质量之间换算关系如下：
①纯度＝纯物质的质量／不纯物质的总质量×100%＝1－杂质的质量分数
word整理版
范文范例学习指导
②纯物质的质量＝不纯物质的质量×纯度
③不纯物质的质量＝纯物质的质量÷纯度
④杂质质量＝不纯物质的质量×（1－纯度）
二.金属资源的保护
１.铁锈蚀的条件探究
a.干燥空气中不生锈
b.浸没在水中不生锈
c.潮湿空气中生锈，食盐水生锈更快
铁生锈的条件是铁必须要与水、氧气等物质共同作用，所以铁在潮湿的空气中易
生锈，在干燥的空气中不易生锈。
铁锈的几点说明
（１）铁锈是一种红褐色且不溶于水的固体，但铁锈易吸水，使铁制品表面潮湿
而易生锈。
（２）铁锈成分复杂，主要是Fe2O3·XH2O它是一种疏松多孔的物质；铁锈很疏松，
不能阻止里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。
（３）铁生锈的反应中有氧气参加，进程缓慢，没有发光现象，放热不易觉察，
所以铁生锈是缓慢氧化。
２．防止铁生锈的措施
根据铁生锈的原理，要防止铁制品锈蚀，依据的原理有三种：
（１）使铁制品隔绝氧气；
（２）防止铁制品与水接触（或者使铁制品既不与氧气也不与水接触）
（３）制成合金，改变性能，增强其抗腐蚀性。
word整理版
范文范例学习指导
①防止铁生锈的具体措施如下
采取措施实例相应原理
用过的菜刀要擦
保持铁制品表面干燥和洁净不与水接触
净
刷油
汽车表面刷油漆
漆
既隔绝氧气又隔绝
在铁制品表面涂一层保护膜涂油自行车链条
水
电镀零件表面
烤蓝锯条、枪支
改变铁的组织结构，制成合金不锈钢
升级会员 