中考金属和金属材料复习

现代工业的筋骨金属材料北京奥运会奖牌璀璨夺目厨房用品现代化的交通工具建筑材料资料人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。铝的利用要比铜和铁晚得多，至今仅100多年的历史，但由于铝具有许多优良的性能，铝年产量已超过了铜，位于铁之后，居世界第二位。一、几种重要的金属──铜铜是人类认识并应用最早的金属之一。人类从石器时代后就进入了青铜器时代。我国是最早使用铜器的国家之一。到目前为止，发现的中国最早的青铜器出自新石器时代后期，相当于中原夏代的一些文化遗址中。青铜器除了礼器等外，更多是用于制造兵器，此外也有一些青铜农具出土。司母戊鼎1939年在安阳市出土的礼器“司母戊鼎”是殷代前期青铜器的代表作，是世界上最大的出土青铜器。四羊方尊湖南出土的盛酒器“四羊方尊”，造型逼真，结构复杂，分布在四角的四支羊头上长着卷曲的羊角，还有突出的龙头，镂空的扉边。它采用分铸和嵌铸等复杂的铸造工艺，充分反映出了殷代青铜器的高超熔铸技艺。一、几种重要的金属──铜战国时期，齐国工匠已了解到随着用途不同，青铜器材料的性能也应有所变化，为此可以改变青铜中各种金属成分的比例。我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁取代，从而发明了“水法炼铜”的新途径，这一方法以我国为最早，是湿法冶金技术的起源，在世界化学史上是一项重大贡献。一、几种重要的金属──铜在现代，铜仍旧有着极其广泛的用途。铜的导电性仅次于银，居金属中的第二位，大量用于电气工业。铜易与其他金属形成合金，铜合金种类很多，例如，青铜质坚韧，硬度高，易铸造；黄铜广泛用于制作仪器零件；白铜主要用作刀具。微量元素──铜铜和铁、锰、钼、硼、锌、钴等元素都可用作微量元素肥料。微量元素是植物正常生命活动所不可缺少的，它可以提高酶的活性，促进糖、淀粉、蛋白质、核酸、维生素和酶的合成，有利于植物的生长。生命攸关的元素──铜铜在生命系统中有重要作用，人体中有30多种蛋白质和酶含有铜元素，现已知铜的最重要生理功能是人血清中的铜蓝蛋白，它有催化铁的生理代谢过程功能。铜还可以提高白细胞消灭细菌的能力，增强某些药物的治疗效果。铜虽然是在生命攸关的元素，但如果摄入过多，会引起多种疾病。一、几种重要的金属──铁人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。现代社会，尤其在建筑业和制造业等领域，铁及其铁合金得到了广泛的应用。一个国家的钢铁产量，从某种意义上可以代表一个国家的经济发展水平。河北沧州铁狮子铸造于公元953年，距今已有1千余年的历史，狮高5.3m，长6.5m，宽3m，重约40t。一、几种重要的金属──铝铝的利用要比铜和铁晚得多，这是为什么？现在世界上铝的产量已经超过铜，而且铝制品得到了广泛的应用，这又是为什么？金属的物理性质（2）有金属光泽，大多数为银白色。而铜为紫红色，金为黄色。（3）有良好的导电性、导热性和延展性。（1）常温下除汞外均为固体。物理性质物理性质比较导电性（以银的导电性为100作标准）

银铜金铝锌铁铅优

10099746127177.9

良密度/（gcm-3）金铅银铜铁锌铝大

19.311.310.58.927.867.142.70

小熔点/℃

钨铁铜金银铝锡高

3410153510831064962660232低硬度（以金刚石的硬度为10作标准）铬铁银铜金铝铅大

94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5小一些金属的物理性质的比较1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？金属的性质决定它的用途考虑物质的用途时，性质不是唯一因素，还需要考虑什么因素？是否美观价格废料是否易于回收使用是否便利资源对环境的影响1、地壳中含量最高的金属元素：铝2、人体中含量最高的金属元素：钙3、目前世界年产量最高的金属：铁4、导电、导热最好的金属：银5、硬度最高的金属：6：熔点最高的金属：7：熔点最低的金属：8：密度最大的金属：9：密度最小的金属：铬钨汞锇(Os)锂金属之最二、合金合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属而得到的具有金属特性或者超乎金属特性的混合物。生铁和钢是铁的两种合金，也是使用最多的金属材料。生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。由于合金的很多性能与组成他们的纯金属不同，这就使得合金更容易适合不同的用途。因此，日常使用的金属材料，大多数属于合金。白金白金全称为“白色K金”，是将黄金与铜、镍、锌等金属熔合在一起后所制成的一种白色合金。其中，黄金的质量分数最多为75%。铂金铂是稀有的贵金属，在首饰行业又叫做铂金，开采量只有黄金的5%。铂金的强度和韧性都比其他贵金属高得多，1g铂金可以拉成1.6km长的细丝而不断裂，因此用铂金制作的首饰坚韧，如钻石镶嵌其中会很牢固，不易脱落。铂金的白色光泽是天然的，经久不会改变，而白金的色泽不是天然的，时间长了就可能会褪色。铝合金铝合金的突出特点是密度小、强度高。Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蚀性，良好的塑性和较高的强度，称为防锈铝合金，用于制造油箱、容器、管道、铆钉等。新近开发的高强度硬铝，强度进一步提高，而密度比普通硬铝减小15%，且能挤压成型，可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。

钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。钛金属腕表钛合金

钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨

钛合金烤瓷牙

形状记忆合金

形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金，被广泛应用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。合金与组成它们的金属的性质比较硬度_____、熔点_____、________性能也更好，故合金有更广泛的应用。变大变低抗腐蚀

你知道吗?用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？你会吗?

【例1】有些不法分子常常以黄铜冒充黄金进行诈骗活动，因为黄铜（铜、锌合金）单纯从颜色、外形上看，与黄金极为相似，所以很难区分，你能想办法用简易的方法鉴别吗？

1.金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下（除汞外）均为固体；有金属光泽，大多数为银白色。而铜为紫红色，金为黄色；有良好的导电性、导热性和延展性。2.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。我们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。课题小结

3.金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能会更好，因此，合金具有更广泛的用途。课题小结现代工业的筋骨金属的化学性质一、金属与氧气反应你知道哪些金属可以与氧气反应吗？1、镁条和铝片在常温下就能和空气中的氧气发生反应。

4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO2、铁丝与铜片在高温时与氧气反应

3、俗话说“真金不怕火炼”，说明金即使在高温时也不与氧气反应。以上几种金属的活动性顺序为

Mg、Al>Fe、Cu>Au（1）铝在常温下能与氧气反应，那么为什么我们用的餐具有许多是用铝制的？这是由于铝能与空气中的氧气发生反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有很好的抗腐蚀性能。（2）为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？若用钢刷擦洗铝制品，容易把氧化铝薄膜除掉，从而起不到保护作用。二、金属活动性顺序

在4只试管里分别放入铜、铁、锌、镁，再分别加入约5mL稀盐酸（或稀硫酸），观察现象，比较反应的剧烈程度。铜放入酸中铁与酸反应锌与酸反应镁与酸反应思考哪些金属能与盐酸反应、稀硫酸反应？反应的剧烈程度如何？反应后生成了什么气体？哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应？

通过以上探究实验，我们可以得出锌、镁、铁、铜四种金属的活动性顺序：

Mg>Zn>Fe>CuMg>Zn>Fe>(H)>Cu回忆将铁钉入放在硫酸铜溶液中，我们看到了什么现象？现象:铁钉表面会有红色物质析出，溶液会从蓝色变为浅绿色。Fe+CuSO4=Cu+FeSO4活动性:Fe﹥Cu铝与硫酸铜溶液的反应铜与硝酸银溶液的反应

实验现象反应的化学方程式光亮的铝丝浸入硫酸铜溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝浸入硫酸铝溶液中铝丝表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成无色铜丝表面覆盖一层银白色的物质，溶液由无色逐渐变成蓝色2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag无本课小结1.很多金属都能与氧气、盐酸、稀硫酸等发生反应，但反应的难易和剧烈程度不同。2.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。3.识记常见金属的活动性顺序。现代工业的筋骨金属资源的利用和保护

地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银、铂等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。辉铜矿主要成分是Cu2S黄铜矿主要成分是CuFeS2铝土矿主要成分是Al2O3黄铁矿主要成分是FeS2赤铁矿主要成分是Fe2O3以单质形式存在的银以单质形式存在的金金属元素在地壳中的含量矿石能用来提炼金属的矿物叫矿石。赤铁矿黄铜矿菱铁矿辉铜矿一、铁的冶炼1、原料：焦炭、石灰石、铁矿石黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O42、原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温一氧化碳还原氧化铁现象：玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑,澄清的石灰水变浑浊。从安全角度考虑,就注意哪些方面?例题：用1000t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96％的生铁的质量是多少

?解：设理论上可以炼出含铁96的生铁的质量为x1602×561000t×80％x·96%

1602×561000t×80％x·96%

x=2×56×1000t×80％

160×96%=583t答：理论上可以炼出含铁96的生铁的质量为583t

。Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2高温铁矿石、氧化铁和铁的关系铁矿石Fe2O3Fe二、金属资源的保护1、金属的腐蚀和防护结论：铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。干燥空气中部分浸没水中浸没水中想