金属和金属材料一、金属材料1、金属共同的物理性质：常温下都是固体（汞除外），大多数为银白色，有金属光泽、优良的导电导热性、有延展性，密度、硬度较大，熔点较高。2、性质与用途的关系：性质决定用途，但这不是唯一的决定因素，还要考虑价格、资源、美观、便利、回收以及对环境的影响。3、地壳中含量最多的金属元素是铝，其次是铁。4、人类最早使用的金属是铜，其次是铁，然后才是铝，这与金属的化学性质有关。5、目前用得最多的金属是铁，最有发展前途的金属是钛。黄色金属是金，红色金属是铜，液态金属是汞。6、合金（合金属于混合物。）合金是金属和其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性物质。合金的性能与纯金属不同，硬度和强度一般比纯金属更高，抗腐性也更强。生铁和钢是两种常见的铁合金，它们的根本区别是含碳量不同。生铁与钢：生铁是含碳在2~4.3%的铁合金，硬而脆，难加工；钢是含碳在0.03~2.0%的铁合金，韧性好，易加工。二、金属的化学性质1、金属与氧气反应：很多金属在常温或高温下能和氧气反应，但剧烈和难易程度不同。（1）以前学的铁、镁、铜与氧气的反应：；；铁、铜与氧气反应：必须加热或高温下才能；（2）铝和氧气的反应4Al＋3O2＝2Al2O3；铝与氧气能生成致密氧化膜而起保护作用，使其在空气中不被锈蚀。（3）“真金不怕火炼”说明金在高温下也不与氧气反应。2、金属与酸的反应：活泼金属与稀酸反应（指稀盐酸和稀硫酸），能转换出酸中的氢。Mg＋H2SO4＝Mg+SO4＋H2↑；反应剧烈Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑；反应较快Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑；（浅绿色）反应缓慢；(铝与酸反应)Cu、Ag和酸不反应结论（金属活动性）：Mg＞Zn＞Fe＞Cu3、金属与另一种金属化合物（盐）的溶液反应：（1）实验1：铝丝浸入硫酸铜溶液中现象：铝丝表面覆盖一层紫红色的物质，溶液由蓝色变成无色；（2）实验2：铜丝浸入硝酸银溶液中现象：铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色逐渐变成蓝色（3）实验3：把锌片放入硫酸铜溶液中现象：锌片表面有红色物质析出。（4）实验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、锌的活动性大小的顺序为：Zn＞Cu＞Ag三、金属活泼性顺序及其应用KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu从左到右，金属活泼性顺序逐渐减弱1、金属活动性顺序表注意点：（1）金属位置越靠前，活动性越强；反之越弱。（2）位于氢前的金属能置换出酸中的氢，氢后的则不能。（K、Ca、Na除外）（3）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐(溶液)中置换出来2、置换反应：单质＋化合物＝单质＋化合物（A+BC＝B+AC）四、铁的冶炼1、金属在自然界的存在方式：以单质（Ag和Au）和化合物的形式存在。2、常见的金属矿物：磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）3、炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石高温原理：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主要设备：高炉4、一氧化碳还原氧化铁的实验实验现象：红色粉末变黑色；澄清石灰水变浑浊；尖嘴玻璃管有淡蓝色火焰。实验室用一氧化碳还原氧化铁的操作要点①先通一会儿一氧化碳（同时点燃末端酒精灯），把装置中的空气排干净再加热氧化铁；②反应完毕，先停止加热，继续通一氧化碳至玻璃管冷却后再停止通一氧化碳；③一定要进行尾气处理，否则会使一氧化碳污染空气（可点燃或用气囊收集再处理）；④检验生成的铁，可用磁铁进行吸附。5、含杂质物质的化学方程式计算思路：将混合物质量转换成纯净物再计算。纯净物质量＝混合物质量×质量分数五、金属资源的保护1、铁生锈的条件：铁制品与空气、水（或水蒸气）同时接触。2、防锈的方法：在铁制品表面涂油、涂漆或电镀等，或保持铁制品干燥。3、保护金属资源的途径是：防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、合理开采矿物、寻找金属代用品等