_金属和金属材料知识点总结

第八单元第八单元金属和金属材料金属和金属材料 考点考点 1 1 金属材料金属材料 金属材料包括纯金属和合金两类，其中纯金属（90 多种） ， 合金（几千种） 。 （注意；合金不是合成材料，是金 属材料） （从种类数目初步看出，合金的用途比纯金属使用更广泛） 考点考点 2 2 金属材料的发展史及年产量金属材料的发展史及年产量 商朝，人们开始使用青铜器；春秋时期开始冶铁；战国时期开始炼钢；铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。 在 100 多年前，又开始了铝的使用（铜，铁，铝） 因铝具有密度小和抗腐蚀， 等许多优良性能， 且地壳中含量较高， 铝的产量已超过了铜， 位于第二位。 （年产量； 铁＞铝＞铜） 考点考点 3 3 金属的物理性质金属的物理性质 金属都有光泽、能够导电、有导热性，有延展性（能拉成丝，能压成片），大多数金属密度和硬度较大，熔沸点 较高，除此以外还具有各自特性，如铁、铝大多数金属呈 银白色，但铜却呈紫红色（或红色） ，金呈黄色；在常 温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但金属汞却是液体。且各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、 硬度等差异较大。 考点考点 4 4 金属之最金属之最 地壳中含量最高的金属元素——铝；人体中含量最高的金属元素——钙； 目前世界上年产量最高的金属——铁；导电、导热性最好的金属——银； 硬度最高的金属——铬；海水中含量最高的金属——钠 熔点最高的金属——钨；熔点最低的金属——汞； 密度最大的金属——锇；密度最小的金属——锂。 考点考点 5 5 物质的性质与物质的用途之间的关系物质的性质与物质的用途之间的关系 1.物质的性质决定物质的用途，而物质的用途又反映出物质的性质。 2.物质的性质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紧的影响等多种因素。 考点考点 5 5 合金合金 合金定义：即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的混合物。 （注意；合金的生产过程是 一个物理过程）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，使合金更容易适于不同的用途.（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。 了解几种合金 合 金 成 分 备 注 铁的合金 生铁 含碳量 2%~4.3% 钢 含碳量 0.03%~2% 铜合金 焊锡 黄铜 铜锌 合金 青铜: 铜锡 合金 铅锡 合金 熔 点 紫铜为纯铜 具有抗腐蚀性能低 不锈钢：含铬、镍的钢 钛镍合金 金金属 钛和钛合形 状 记 忆 钛和钛合金：被认为是 21 世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性” ，因此可用来制造人造骨等。 钛合金的优点：① 熔点高、密度小；② 可塑性好、易于加工、机械性能好；③ 抗腐蚀性能好 - 1 - 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： 领取处 c 性 质比较 光泽与颜色 硬度 熔点 铜 黄铜 黄色 有光泽 比铜大 比铜低 铜 紫红色 有光泽 坚韧 较高 焊锡 深灰色 金属光泽 硬度大 比锡低 锡 锡 银白色 有光泽 质软 较低 铝合金 银白色 有光泽 坚硬 比铝低 铝 铝 银白色 有光泽 质软 较高 注意：(1)一般来说，强度和硬度比各成分大; (2)抗腐蚀性能更好。 （3）一般说来，合金的熔点比各成分低; （4）合金的导电导热性一般低于各组成成分。 4、金属分类： （了解） 黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。 重金属：如铜、锌、铅等（密度大于4.5g/cm3) 有色金属 轻金属：如钠、镁、铝等；密度小于4.5g/cm3） （有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。 ） 常考金属及合金的性质及运用常考金属及合金的性质及运用 ① 铝箔用作食品包装延展性 ②铝用于制门窗耐腐蚀，且密度小 ③铝用于制导线导电性 ④铝壶烧水导热性（铝的导热性比铁强） ⑤铝用于制飞机，火箭密度小，强度硬度大 ⑥铝制品用作化学反应器具耐腐蚀性 ⑦汞用于制温度计熔点低 ⑧镀在热水瓶的内胆上的是银 ⑨焊锡熔点低 ⑩用钨丝做灯丝熔点高 锌做干电池负极导电性（了解） 锌和铝一样在空气中形成致密的氧化膜，刻镀在铁制品表面防锈（即白铁皮） 不锈钢抗腐蚀性好，用于医疗器械，炊具等 常用作导线的有铜和铝（由于铝的密度较小，在远程输电时常用铝做导线便于铺设） 白铜耐腐蚀耐磨，可用于制钱币（了解） 黄铜和青铜强度大耐腐蚀常用于做机械零件，仪表。 （了解） - 2 - 考点考点 6 6 金属与氧气的反应金属与氧气的反应 金属 Mg 条件 常温下（在空气中 点燃时 （在空气中或 在氧气中） Al 反应方程式 2Mg＋O2 =2MgO 点燃 2Mg＋O2 ======2MgO 现象 银白色镁条在空气中表面逐渐变暗， 生成白 色固体。 剧烈燃烧， 放出大量的热， 发出耀眼的白光， 生成一种白色固体。 （在空气和氧气中都能 燃烧） 常温下（在空气中） 4Al+3O2=2Al2O3 点燃时（在氧气中） Fe常温下， 干燥的空气 常温下， 在潮湿的空 气中 在氧气中点燃 （在空 但不能燃烧） Cu常温下， 干燥的空气 加热时 在潮湿的空气中 Au、Ag △ 2Cu＋O2 =====2CuO 2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3铜表面生成一层绿色物质 即使在高温下也不与氧气反应“真金不怕火炼” 。 铜丝表面逐渐变为黑色 点燃 4Al+3O2====2Al2O3 铁锈（Fe2O3·xH2O）或写成 Fe2O3 点燃剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成 一种黑色固体。 银白色的表面逐渐变暗， 生成一层致密的薄 膜。 （固在空气中不燃烧） 剧烈燃烧， 放出大量的热， 产生耀眼的白光， 生成白色固体。 （空气中不燃烧） 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— 气中可加热至红热， 3Fe＋2O2 ======Fe3O4 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生反应； Au、Ag 等在高温时也不与氧 气反应。 考点考点 7 7 金属与酸的反应金属与酸的反应 金属 稀盐酸 镁 现象 稀硫酸 反应的化学方程式 稀盐酸 Mg＋2HCl =MgCl2＋H2 ↑ 稀硫酸 Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2 ↑ 剧烈反应，产生大量气泡，放出热量(试管 壁发热)，生成的气体能够燃烧并且产生淡 蓝色火焰。 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 ↑ 铝剧烈反应，产生大量气泡，放出热量，生成 的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3 H2 ↑ 锌反应比较剧烈， 产生大量气泡， 试管壁发热， Zn＋2HCl =ZnCl2＋H2 ↑ Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2 ↑ 生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。 铁反应缓慢， 有气泡产生