第八单元 金属和金属材料
课题1金属材料
1、金属材料包括纯金属和合金。地壳中含量最高的金属元素是铝，其次是铁，目前使用最广泛的金属是铁。在人体中含量最高的金属元素是钙。人类最早利用的金属是铜，导电性最好的金属是银，熔点最高的金属足钨，熔点最低的是汞。
2、金属具有一些共同的物理性质：如：有金属光泽、有良好的导电导热性、有延展性。
特殊：汞是液体，绝大部分金属是银白色，Cu是红色，Au是黄色。
3、物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一因素，通常还要考虑价格、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因素。
4、合金：在金属中加热熔合某些金属（或非金属）形成具有金属特性的混合物。生铁和钢是铁的两种合金，其中生铁的含碳量较高， 的含碳量较低。由于含碳量不同，因此生铁和钢的性能有很大的区别。
5、通常合金比组成合金的纯金属的熔点低，硬度大，抗腐蚀能力强，强度更大、日常生活中使用的金属材料，大多数属于合金。如黄铜（铜锌合金、不锈钢、硬铝、钛合金等。
6、钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。可用于火箭、航天飞机、通讯和人造骨骼。
7、通常24K金是指纯金，18K金是含量75%的黄金。
课题2金属的化学性质
1、金属的化学性质主要是三方面：
（1）大多数金属能与氧气反应，
通式为：金属+氧气=金属氧化物
如4A1+302= 2A1203（常温下反应）2Cu + 02"加热22 CuO（铜加热时反应）金加热也不反应
【根据三种金属与氧气反应或反应的难易程度判断出活动性：Al>Cu>Au】
（2）排在氢之前的金属能与盐酸或稀硫酸反应放出氢气、 通式为：金属+酸=盐+氢气
如：Mg+2HCl=MgCl2+Het（反应剧烈，产生大量气泡）；Zn+2HCl-ZnCl2+H21（反应较快，产生大量气泡）；Fe+2HCI=FeCl2+Het（反应缓慢，产生少量气泡，溶液变成浅绿色）；
Cu放入稀盐酸中 （无明显变化，不产生气泡）
【根据金属与酸是否反应及反应的剧烈程度判断他们的活动性强弱：Mg>Zn>Fe>Cu】
（3）金属与某些盐溶液反应， 通式为：金属+盐的溶液=另一种金属+另一种盐溶液如：Fe + CuCle = ドeCl2 + Cu（铁钉表面生成红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色）：Cu + 2Ag：N03 - 2Ag + Cu（NO）2（铜丝表面生成银白色固体，溶液变成蓝色）将铁丝放入硫酸铝溶液中（尤明显现象）
【由金属之间能否发生反应可直接判断金属的活动性强弱：Al>Fe>Cu>Ag】
2、为什么铝比较活泼，但铝制品有很好的抗腐蚀能力？铝常温下与氧气反应，使其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止里层的铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
方程式表示为：4A1+302=2A1203
3、能否用钢刷、沙等来擦洗铝制品？不能，防止把氧化铝薄膜除掉，起不到保护作用
4.真金不怕火炼蕴含的科学原理：金即使在高温条件下也不跟氧气反应或金的化学性质很稳定。
5、铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会取出，现象是铝丝表面生成红色固体，溶液由蓝色变为无色，化学方程式：2A1+3CuS），-3Cu+A12（SO4）3；说明：活动性AI>Cu
6、置换反应，由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。
如：Mg + 2HC1 == MgCl2+ Ho t FetCuSO，===FeSO，tCu
C +2Cu0加热2Cu +CO2
7、常见的金属活动顺序及应用（如下）：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
从左到右金属活动性由强渐弱
（1）金属越靠前，它的活动性越强
（2）位于氢前面的金属能与稀盐酸、稀硫酸等反应放出氢气（注意：不选硝酸、浓硫酸、碳酸）如：Zn+2HCl=ZnCl2-1121：Fe+2HCI=FeCl2+1121：2A1+3112SO，FA12（SO，）+31121；铜与稀盐酸不反应。
（3）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里置换出来。
（注意：①金属之间的置换不选择非常活泼的K Ca Na；②该反应只有在溶液中才能进行。）
如：Zn+CuCle=2nCl+Cu； Fe+2AgN0-2Ag+Fe（NO3）2；银与硫酸铜溶液不反应：FetAgCl不反应，因为AgCl是固体，没有在溶液中进行。
8、置换反应中铁都生成+2价（即亚铁）的亚铁盐，FeCl，也不能与金属发生置换反应。
9、常见颜色（1）常见的黑色固体：铁粉、氧化铜、四氧化三铁、二氧化锰和碳粉等；
（2）常见的红色固体有铜、氧化铁等；
（3）蓝色溶液含铜离子，黄色溶液含铁离子，浅绿色溶液含亚铁离子。如CuSO4溶液呈蓝色，FeCls溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。
10、判断金属的活动性强弱的实验方法有三种：
①利用金属与氧气反应的难易程度来判断，即越容易反应的金属越活泼；
②利用金属与稀盐酸反应的速率来判断，即有气泡产生的金属比没气泡产生的金属活泼，产生气泡速率快的金属比产生气泡慢的金属活泼；
③利用金属之间的置换反应来判断，如果A能置换出B，则A>B，如果A不能置换出B，则B<A
11、计算（1）等质量的盐酸与过量的不同种金属充分反应，产生的氢气质量相等。
（2）等质量的不同金属（+2价）与过量的盐酸反应，相对原子质量越小的金属，产生氢气越多。
12、铁钉放入稀硫酸溶液充分反应后，溶液的质量增加了（溶质由H2SO，变成FeSO，）铁钉放入硫酸铜溶液充分反应后，溶液的质量减少了（溶质由CuSO，变成FeSOg）
13、越活泼的金属，越是优先发生置换反应，如硝酸银溶液中同时加入铜和铁，铁要优先反应结束之后铜才能发生反应。
14、金属的活动性越弱，越是容易被其他金属置换出来。如铁钉放入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，硝酸银优先反应结束之后硝酸铜才能发生反应
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