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1、点燃金属和金属材料金属材料一、金属材料的开展及利用1、从化学成分上划分，材料可以分为金属材料、非金属材料、有机材料及复合材料等四大类。2、金属材料包括纯金属和合金。金属材料：纯金属90多种；合金几千种 黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。纯金属 重金属：如铜、锌、铅等 有色金属 轻金属：如钠、镁、铝等；有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。1金属材料的开展 石器时代青铜器时代铁器时代铝的应用高分子时代 2金属材料的应用 最早应用的金属是铜，应用最广泛的金属是铁，公元一世纪最主要的金属是铁 现在世界上产量最大的金属依次为铁、铝和铜 钛被称为21世纪重要的金属二、金属的物理性质1、金属共
2、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良导体，有延展性又称可塑性金属所具有的展性和延性：在外力的作用下能够变形，而且在外力停顿作用以后仍能保持已经变成的形态和性质。各种金属的可塑性有差异；金属的可塑性一般是随着温度的上升而增大。，密度较大，熔沸点较高等。2、金属的特性： 纯铁、铝等大多数金属都呈银白色，而铜呈紫红色，金呈黄色； 常温下，大多数金属都是固体，汞却是液体； 各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大。3、金属之最地壳中含量最多的金属元素铝 人体中含量最多的金属元素钙导电、导热性最好的金属银 目前世界年产量最高的金属铁延展性最好的金属金
3、 熔点最高的金属钨W熔点最低的金属汞 硬度最大的金属铬密度最小的金属锂 密度最大的金属锇最贵的金属 锎ki4、金属的用途：金属在生活、生产中有着特别广泛的应用，不同的用途须要选择不同的金属。【练习】（1） 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？答：因为铁的硬度比铅大，且铅有毒。（2） 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？答：银和铜的导电性相近，但银比铜贵得多，且电线用量大，经济上不划算。（3） 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制假如用锡制的话，可能会出现什么状况？答：因为钨的熔点(3410)高，而锡的熔点(232)太低。假如用锡制的话，通电时锡易熔断，削减灯泡的运用寿命，还会
4、造成极大奢侈。 （4） 为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？假如镀金怎么样？答：因为铁制品会生锈，镀上一层光亮且不易生锈的铬，能起到很好的爱护作用，铬的硬度大，耐磨。由于金价格昂贵，假如镀金，虽然美观但本钱太高。三、合金1、合金：在金属中加热熔合某些金属或非金属所制得的具有金属特征的物质。2、合金的特点一般来说，合金比组成他们的纯金属的硬度和强度大，抗腐蚀的性能也更好有的合金比组成他们的纯金属的熔点低。多种多样的合金黄铜铜、锌机械零件仪表、日用品等青铜铜、锡机械零件如轴承、齿轮等白铜铜、镍银币、代替银做首饰焊锡铅、锡焊接金属硬铝铝、铜、镁、硅飞机、轮船、火箭、门窗18K黄金金、银、铜制作金饰品钱
5、币电子元件18K白金金、银、镍、锌制作金饰品3、21世纪重要的金属材料钛和钛合金 钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料物理性质及性能：银白色、熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、尤其是抗腐蚀性能特别好，用途：广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。 钛合金及人体有很好的相容性，因此可用来制造人造骨骼。 4、钛镍形态记忆合金形态记忆合金具有形态记忆效应的合金。广泛用于人造卫星、宇宙飞船的天线、牙齿矫正、水暖系统等方面。5、淬火和回火 淬火和回火是金属热处理中常用的两种方法.(1)淬火：把金属工件加热到肯定温度，然后浸入冷却剂(如冷水等)中急速冷却以增加硬度。例如经过
6、淬火后的钢，其硬度和耐磨性增加，塑性和韧性却降低. (2)回火：把淬火后的工件用较低温度加热，然后自然冷却，使其能保持肯定的硬度，增加韧性。例如，淬火后的钢再经回火后，其韧性可局部复原。 金属的化学性质一、金属及氧气反响常温下金属及氧气的反响43O2=22O3 现象：银白色的铝的外表渐渐变暗生成一层致密的薄膜22=2 现象： 银白色的镁条在空气中外表会渐渐变暗，生成白色固体222常温下铜及氧气不反响点燃的条件下金属及氧气的反响 c、在氧气中点燃铝现象：猛烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成一种白色固体即使高温条件下金、铂也不及氧气反响金属活动性：镁铝铁铜金二、金属及酸反响反响物反响现象反响速度反
7、响方程式稀盐酸或稀硫酸镁镁猛烈反响，不断削减,产生大量气泡很快 + 22 + H2 + H244 + H2锌锌猛烈反响，不断削减,产生大量气泡较快 +2 2 2 + H24 4 2铁铁反响缓慢，有气泡生，溶液由无色变为浅绿色较慢2 2+ H2 H24 42铜不反响结论： 置换反响：由一种单质及一种化合物反响，生成另一种单质及另一种化合物的反响 三、金属及盐溶液反响试验1铝丝浸入硫酸铜溶液中 现象：铝丝外表覆盖一层紫红色的物质，溶液由蓝色变成无色234 2(4)3+3试验2铜丝浸入硝酸银溶液中现象：铜丝外表覆盖一层银白色物质，溶液由无色渐渐变成蓝色23= (3)2+2试验3把锌片放入硫酸铜溶液中
8、现象：锌片外表有红色物质析出。试验4铜丝放入硫酸锌溶液中现象：放入硫酸锌溶液中的铜丝无变化。得出结论 金属+金属化合物新金属化合物+新金属铜、银、锌的活动性大小的依次为：四、金属活动性依次金属活动性依次：K H 金属活动性由强渐渐减弱应用：在金属活动性依次里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；在金属活动性依次里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不是氢原子在金属活动性依次里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来(K、除外) 。留意：酸一般指盐酸和稀硫酸，假设是硝酸或浓硫酸，因其具有较强的氧化性，及金反响时，一般不生成氢气，而生成水；K、的金属活动性特别强，及
9、化合物溶液接触时，它们能同溶液中的水发反响，如：22H2022，所以把它们放到化合物溶液里，不能将金属离子换出来；反响肯定在溶液中进展，不溶于水的金属的化合物一般不及金属反响，如及不反响，因为不溶于水。金属 + 酸 盐 + H2金属 + 盐 另一金属 + 另一盐条件：“前换后，盐可溶 + 4 + 4 (“湿法冶金原理)探讨1地壳中铝的含量远远大于金的含量，为什么人类很早就发觉和运用金，铝的运用是近百年的事？金属冶炼的早晚及金属的活动性有关和金属的冶炼难易程度也有关。探讨21铝在常温下能及氧气反响，那么我们用的铝制餐具是怎么回事呢？金属铝在空气中及氧气反响：43O2=22O3； 形成一层致密的氧
10、化物薄膜，从而阻挡铝的进一步氧化，因而铝具有较好的抗腐蚀性。2为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？假设用钢刷擦洗铝制品，简单把氧化薄膜除掉，从而起不到爱护作用。3为什么铁制暖气片上要涂上一层铝粉？铝在空气中及氧气反响，生成一层致密的氧化铝薄膜，可以阻挡铝进一步被氧化。所以铝具有很好的抗腐蚀性。金属资源的利用和爱护一、金属资源的存在形式1、单质(少数 如、等) 化合物(多数 如、等)2、常见的矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物。 赤铁矿(2O3)、黄铁矿(2)、菱铁矿(3)、铝土矿(2O3)、黄铜矿(2)、辉铜矿(2S)二、铁的冶炼1、原料：焦炭、石灰石、铁矿石2、原理：在高温下，利用焦炭及氧气反响
11、生成的一氧化碳把铁从铁矿石中复原出来 3、主要设备：高炉4、一氧化碳复原氧化铁的试验一氧化碳复原氧化铁的试验：a、装置图：见右图。b、试验主要现象：红色粉末变为黑色时，澄清的石灰水变浑浊，尾气点燃产生淡蓝色火焰。c、试验考前须知：先通入一氧化碳气体，排尽装置内的空气，防止一氧化碳及空气混合加热后，发生爆炸；试验完毕后要接着通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁及空气接触，被氧化为氧化铁。同时，试验过程中还可防止澄清石灰水被倒吸；尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气要收集或点燃，直接排放会污染空气；假设试验中没有酒精喷灯，也可用酒精灯代替，不过要在火焰上加一个金属网罩，使火力更加
12、集中，提高温度。三、金属资源爱护1、金属的腐蚀和防护1铁制品锈蚀条件的探究：现有干净无锈的铁钉、试管、经煮沸快速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和枯燥剂氯化钙。试设计试验以证明铁制品锈蚀的条件。现象分析结论试管生锈铁既及水接触，又及氧气接触在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈试管不生锈铁只及水接触试管不生锈铁只及氧气接触在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀，铁锈的主要成分是2O3 2O铁锈具有疏松多孔的构造不能阻挡(2)铁的锈蚀A、铁生锈的条件是：铁及O2、水接触铁锈的主要成分：2O32O 铜生铜绿的条件：铜及O2、水、2接触。铜绿的化学式：2()23B、防止铁制品生锈的措施：保持铁制品外表的清洁、枯燥
13、外表涂爱护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等制成不锈钢C、铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁接着及氧气、水蒸气反响，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。D、而铝及氧气反响生成致密的氧化铝薄膜，从而阻挡铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。里面的铁接着及氧气和水发生发应直到铁完全锈蚀。3铁制品的防护措施防止铁生锈的原理就是破坏铁生锈的条件：隔绝空气 隔绝水防止铁制品生锈的详细方法为： 保持铁制品外表枯燥和干净 在铁制品外表涂一层爱护膜如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进展“烤蓝处理等 制成合金钢，如不锈钢2、金属资源爱护 防止金属腐蚀 回收和利用废旧金属 废弃金属的回收的意义：可节约金属资源；由于金属冶炼需在高温下进展，回收废弃金属并再利用可节约能源；降低金属制品的生产本钱；便利人们得到物美价廉的金属制品；可削减金属对环境的污染。 合理开采矿物 找寻金属的代用品