初中化学人教版9年级上下全册知识点 - 第八单元 金属和金属材料

第八单元 金属和金属材料

课题1 金属材料

一、几种重要的金属

1、金属材料包括纯金属和合金。

2、人类使用最多的金属材料：Cu、Fe、Al及其合金。

注：Al与Fe相比的优点：密度小、耐腐蚀。

3、金属的物理性质：除汞外，均为固体；有金属光泽；易导电、导热；有延展性。

二、合金

1、合金：在金属中加热熔合某些金属或非金属而形成的具有金属特性的混合物。

2、合金是混合物，而不是化合物。

形成合金的过程不是混合，也不是化合，是熔合。

合金中至少含一种金属。

3、合金的特性：比形成合金的金属硬度大、强度高、更耐腐蚀。

但熔点比形成合金的金属熔点低。

注：鉴别黄铜和黄金的方法：取样品放入稀盐酸或稀硫酸中，若有气泡产生，则为黄铜，反之为黄金。

（反应原理：Zn+2HCl==ZnCl₂+ H₂↑或Zn+H₂SO₄==ZnSO₄+ H₂↑）

课题2 金属的化学性质

一、金属的化学性质

1、Mg与Al常温下就能与O₂反应。

2、Fe与Cu在高温时才与能反应。结论：Mg、Al比较活泼，Fe与Cu次之，

3、Au、Pt在高温时也不与O₂反应。Au、Pt最不活泼。

注：Mg、Al具有很好的抗腐蚀性的原因：因为Mg或Al在空气中与氧气反应生成了致密的氧化膜，阻止里面的金属进一步氧化。

二、金属活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu    

1、常见金属在溶液里的活动性顺序。K→Au，金属活动性由强到弱。

2、金属活动性顺序的应用：

①判断金属能否与酸（HCl 、H₂SO₄）反应。

②判断金属与酸（HCl、H₂SO₄）反应的剧烈程度。

③判断金属能否与盐溶液发生反应。

3、设计实验证明金属活动性顺序的方法：

方法一：利用金属能否与酸反应以及与酸反应的剧烈程度来证明。

方法二：利用金属于盐溶液之间的反应来证明。

◆例1：设计实验证明Fe比Cu活泼。

方法一：将铁片和铜片分别放入相同浓度的盐酸，铁片上有气泡，铜片无。

方法二：将铁片浸入CuSO₄溶液中，过一段时间后，铁片上有红色物质覆盖。

方法三：将铜片浸入 FeSO₄溶液中，无明显现象。

◆例2：设计实验证明Fe、Cu、Ag活泼活泼性。

方法一：用Cu分别与Fe(NO₃)₂、AgNO₃反应。

方法二：用Fe、Ag分别与Cu(NO₃)₂反应。

注：Fe与HCl 、H₂SO₄ 、CuSO₄等发生置换反应时，生成亚铁化合物（即二价铁）。

4、置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与化合物的反应。

①置换反应：A + BC == B + AC

②化合反应：A + B== AB

③分解反应：AB== A + B

④复分解反应：AB + CD == AD+ CB

三、金属的化学性质小结

1、金属 + 氧气 →金属氧化物。

① 4Al + 3O₂ 2Al₂O₃(注意：不要把Al₂O₃写成AlO)

② 2Mg+ O₂ 2 MgO(注意：不要把MgO写成MgO₂)

③ 3Fe+ 2O₂Fe₃O₄(注意：不要把Fe₃O₄写成Fe₂O₃)

④ 2Cu+ O₂2CuO(注意：不要把写成)

2、金属 + 酸 →盐 + H₂↑（条件：①金属比活泼；②酸为盐酸、稀硫酸）

补充：盐的概念：由金属离子或铵根离子与酸根离子（Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-等）组成的化合物，如NaCl、Na₂SO₄、NaNO₃等。

① Zn+2HCl == ZnCl₂+ H₂↑Zn+ H₂SO₄ == ZnSO₄ + H₂↑

② Mg+2HCl == MgCl₂+ H₂↑ Mg + H₂SO₄ == MgSO₄ + H₂↑

③Fe +2HCl ==FeCl₂+ H₂↑Fe + H₂SO₄ ==FeSO₄ + H₂↑

④2Al +6HCl ==2AlCl₃+3H₂↑2Al + 3H₂SO₄ == Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

注：

(1) 相同质量的Mg Al Zn Fe与足量的盐酸、稀硫酸反应。产生H₂的量：

Al >Mg>Fe> Zn

(2) 相同质量的盐酸、稀硫酸与足量的Mg Al Zn Fe反应。产生H₂的量：

Al = Mg = Fe = Zn

(3) 以上两种情况下，产生H₂的速率：Mg > Al > Zn > Fe

3、金属 + 盐→新金属 + 新盐

条件：①反应物中的金属比盐中金属活泼；②盐必须溶于水；③K Ca Na除外

① Fe + CuSO₄ == FeSO₄ + Cu（注意生成物中铁元素显+2价）

②2Al +3CuSO₄ == Al₂(SO₄)₃+ 3Cu

③ Cu +2AgNO₃ == 2Ag+ Cu(NO₃)₂

④ Cu +2Hg(NO₃)₂== 2Hg+ Cu(NO₃)₂

注意：①多种金属与同一化合物反应时，最活泼的金属先反应。如：Fe、Cu混合物同时放入AgNO₃溶液中，Fe先反应。

②同一金属与多种盐反应时，先置换出最不活泼的金属。如：Fe与AgNO₃和Cu(NO₃)₂ 的混合液作用时，先置换出Ag

课题3 金属资源的利用和保护

■金属资源除金、银等少数以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。

■工业上把用来提炼金属的矿物叫矿石，矿石是混合物。

■金属被开发和利用的先后与金属的活动性有关，越活泼利用越晚。

一、铁的冶炼

1、原料：铁矿石、焦炭、石灰石。

2、设备：高炉。

3、原理：3CO + Fe₂O₃2Fe +3CO₂（注意，不是C还原Fe₂O₃ 。）

4 、CO还原Fe₂O₃实验：

现象：红色粉末变为黑色、石灰水变浑浊、尾气燃烧产生蓝色火焰。

化学方程式 ： 3CO + Fe₂O₃2Fe +3CO₂

CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃ ↓+ H₂O

2CO + O₂2CO₂

注意：

①要先通CO再加热，以防止爆炸。

②反应完全后，要先停止加热，再停止通CO，防止生成的铁被空气中的氧气氧化。

③尾气必须点燃处理，以防止污染空气。

二、金属资源的保护。

1、金属的腐蚀和防护

铁生锈的条件：铁与水、氧气同时接触。

2、防止铁生锈的措施：

①保持铁制品表面洁净、干燥。

②在铁制品表面覆盖保护层.如：涂油或刷漆、镀一层不易锈蚀的金属。

③将铁制成不锈钢。

3、金属资源保护：

① 防止金属的腐蚀。② 回收就、利用废旧金属。

③ 合理有效的开采矿物 ④ 寻找金属的代用品。

4、铁锈是混合物，主要成分是Fe₂O₃ .xH₂O,铁锈疏松，不能阻碍里层的铁继续生锈，所以要及时除去铁锈，否则会加速铁的锈蚀。