2024-2025學(xué)年九年級化學(xué)下冊單元知識點(diǎn)第八單元《金屬和金屬材料》知識點(diǎn)課題1金屬材料（一）常見金屬的物理性質(zhì)1．金屬材料是指用純金屬或合金等制成的材料。2．金屬的一些物理性質(zhì)和用途用途舉例制首飾作導(dǎo)線制燒水壺制金屬絲、金屬箔制別針利用的物理性質(zhì)有金屬光澤導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性能夠彎曲3．金屬的物理特性（1）顏色：鐵、鋁等大多數(shù)金屬呈銀白色，但銅呈紅色，金呈黃色。（2）狀態(tài)：在常溫下，鐵、鋁等大多數(shù)金屬是固體，但汞是液體。4．影響金屬用途的因素（1）主要因素：性質(zhì)決定用途。（2）其他因素：價(jià)格、資源，廢料是否易于回收和對環(huán)境的影響，以及是否美觀、使用是否便利等多種因素。5．金屬之最：（1）鋁（Al）：地殼中含量最多的金屬元素（2）鈣（Ca）：人體中含量最高的金屬元素（3）鐵（Fe）：目前世界年產(chǎn)量最高的金屬（4）銀（Ag）：導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬（5）鉻（Cr）：硬度最大的金屬（6）鎢（W）：熔點(diǎn)最高的金屬（7）汞（Hg）：熔點(diǎn)最低的金屬（8）鋨（Os）：密度最大的金屬（9）鋰（Li）：密度最小的金屬（二）合金1．合金：在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，制得的具有金屬特征的混合物。2．合金與組成它們的純金屬的性能比較：合金的硬度一般更大，熔點(diǎn)更低，抗腐蝕性能更好。3．生鐵和鋼：含碳量不同的兩種鐵合金，其中含碳量較高的是生鐵。除了含碳量不同外，二者還含有不同的成分，因此它們等性能不同。4．鈦和鈦合金的性能：熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易加工、機(jī)械性能好、抗腐蝕性和生物相容性好等。因此，鈦和鈦合金被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天器、通信設(shè)備和醫(yī)療等。課題2金屬的化學(xué)性質(zhì)（一）金屬與氧氣的反應(yīng)金屬反應(yīng)事實(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式鎂常溫下就能與氧氣反應(yīng)2Mg+O2=2MgO鋁4Al+3O2=2Al2O3鐵常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng)，但在高溫時(shí)能與氧氣反應(yīng)3Fe+2O2eq\o\ac(\s\up7(點(diǎn)燃),\o(===,====))Fe3O4銅2Cu+O2eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))2CuO金即使在高溫時(shí)也不與氧氣反應(yīng)（“真金不怕火煉”）（1）鋁具有很好的抗腐蝕性能的原因：鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化。（2）在空氣中加熱銅片，觀察到的現(xiàn)象是銅片由紅色變?yōu)楹谏?。（二）金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)反應(yīng)物現(xiàn)象化學(xué)方程式鎂稀鹽酸快速產(chǎn)生氣泡，放熱，鎂很快溶解，溶液仍為無色Mg+2HCl=MgCl2+H2↑稀硫酸Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑鋅稀鹽酸產(chǎn)生氣泡，鋅逐漸溶解，溶液仍為無色Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑稀硫酸Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑鐵稀鹽酸緩慢產(chǎn)生氣泡，鐵逐漸溶解，溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色Fe+2HCl=FeCl2+H2↑稀硫酸Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑銅稀鹽酸無明顯現(xiàn)象稀硫酸（三）置換反應(yīng)1．概念：由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)。2．特點(diǎn)：反應(yīng)物和生成物都是兩種，且均為一種單質(zhì)和一種化合物。3．屬于基本反應(yīng)類型之一。通式：A+BC→AC+B（四）金屬活動性順序?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式金屬活動性比較將鋁絲浸入硫酸銅溶液中鋁絲表面有紅色物質(zhì)生成，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu鋁＞銅將銅絲浸入硝酸銀溶液中銅絲表面有銀白色物質(zhì)生成，溶液由無色逐漸變?yōu)樗{(lán)色Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2銅＞銀將銅絲浸入硫酸鋁溶液中無明顯現(xiàn)象鋁＞銅FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)3溶液都呈淺綠色，是因?yàn)槿芤褐卸己蠪e2+；CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液都呈藍(lán)色，是因?yàn)槿芤褐卸己蠧u2+。金屬活動順序：化學(xué)式KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu名稱鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛氫銅汞銀鉑金（3）金屬活動性順序表的應(yīng)用①判斷金屬活動性的強(qiáng)弱：金屬的位置越靠前，它的活動性就越強(qiáng)。（前強(qiáng)后弱）②判斷金屬與酸的置換反應(yīng)能否發(fā)生：位于氫前面的金屬能置換出稀鹽酸、稀硫酸中的氫。（氫前換氫）③判斷金屬與其他金屬化合物溶液的置換反應(yīng)能否發(fā)生：位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來。（強(qiáng)置換弱）課題3金屬資源的利用和保護(hù)（一）金屬礦物1．地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中，除了金、銀等有單質(zhì)形式存在，其余金屬都以化合物的形式存在。2．幾種常見的金屬礦石及其主要成分金屬礦石赤鐵礦磁鐵礦鋁土礦赤銅礦金紅石軟錳礦主要成分Fe2O3Fe3O4Al2O3Cu2OTiO2MnO23．人類每年要從有開采價(jià)值的金屬礦石中提煉大量的金屬，其中，提煉量最大的是鐵。（二）鐵的冶煉1．實(shí)驗(yàn)室一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)（1）煉鐵的主要原理：Fe2O3+3COeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe+3CO2（2）實(shí)驗(yàn)步驟：①檢查裝置氣密性；②裝入藥品并固定裝置；③通入CO并點(diǎn)燃酒精燈；④排盡裝置內(nèi)的空氣后，點(diǎn)燃酒精噴燈給氧化鐵加熱；⑤當(dāng)玻璃管內(nèi)的紅棕色粉末變?yōu)楹谏珪r(shí)，停止加熱；=6\*GB3⑥等裝置冷卻后，停止通CO，熄滅酒精燈。（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：玻璃管中紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏怀吻迨宜儨啙?；尾氣燃燒時(shí)產(chǎn)生藍(lán)色火焰。（4）有關(guān)的化學(xué)方程式：①硬質(zhì)玻璃管中：Fe2O3+3COeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe+3CO2。②試管中：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。③尾氣處理：2CO+O2eq\o\ac(\s\up7(點(diǎn)燃),\o(===,====))2CO2。2．工業(yè)煉鐵（1）設(shè)備：高爐。（2）原料及作用：①赤鐵礦石：提供鐵元素。②焦炭：燃燒提供熱量、產(chǎn)生還原劑一氧化碳。③石灰石：將礦石中二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣。④熱空氣：提供氧氣。（3）產(chǎn)品：生鐵，屬于混合物。（三）金屬資源保護(hù)1．鐵生銹的主要條件：鐵與氧氣和水直接接觸。2．鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O，顏色為紅色。鐵銹的結(jié)構(gòu)很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等反應(yīng)，鐵制品會完全被腐蝕。3．防止鐵制品銹蝕的原理和方法（1）防止鐵制品銹蝕的原理：防止鐵制品與氧氣或水接觸。（2）防止鐵制品銹蝕的方法：①保持鐵制品表面干燥和潔凈。②在鐵制品表面覆蓋保護(hù)層，如噴漆、涂油、燒涂搪瓷、鍍鋅、烤藍(lán)等。③將鐵制品制成合金，如不銹鋼。4．保護(hù)金屬資源（1）必要性：①金屬礦物的儲量有限，且不可再生；②廢舊金屬的隨意丟棄不僅浪費(fèi)資源還污染環(huán)境。（2）有效途徑：①防止金屬腐蝕；②回收利用廢舊金屬；③有計(jì)劃、合理地開采金屬礦物；④尋找金屬的代用品等素養(yǎng)提升素養(yǎng)提升（一）誤認(rèn)為氧化鐵是合金，在鐵表面鍍一層銅得到的物質(zhì)也是合金。合金是均勻的混合物，氧化鐵中含有鐵元素，但不是合金，是化合物；在鐵表面鍍一層銅得到的物質(zhì)也不屬于合金。（二）誤認(rèn)為有單質(zhì)和化合物參加的反應(yīng)或有單質(zhì)和化合物生成的反應(yīng)一定是置換反應(yīng)。置換反應(yīng)的特點(diǎn)是反應(yīng)物和生成物都是兩種，且均為一種單質(zhì)和一種化合物。有單質(zhì)和化合物參加的反應(yīng)或有單質(zhì)和化合物生成的反應(yīng)不一定是置換反應(yīng)，如4Al+3O2=2Al2O3、Fe2O3+3COeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe+3CO2。金屬與酸反應(yīng)的圖像題（橫軸為反應(yīng)時(shí)間，縱軸為生成氫氣的質(zhì)量）分析方法：1．看斜線的坡度：坡度越大，完全反應(yīng)所需時(shí)間越短，金屬活動性越強(qiáng)。2．看斜線拐點(diǎn)的高度：拐點(diǎn)越高，生成氫氣的質(zhì)量越大。3．根據(jù)等質(zhì)量金屬與足量酸反應(yīng)時(shí)，生成氫氣的質(zhì)量m(H2)＝eq\f(m(金屬)×金屬元素的化合價(jià),相對原子質(zhì)量)，判斷金屬相對原子質(zhì)量的大小關(guān)系。（四）純物質(zhì)的質(zhì)量與含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量之間的換算公式根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，代入的數(shù)據(jù)應(yīng)為參加反應(yīng)的和生成的純物質(zhì)的質(zhì)量。當(dāng)物質(zhì)含雜質(zhì)時(shí)，要先把含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量，再進(jìn)行計(jì)算。1．純物質(zhì)質(zhì)量=含雜質(zhì)物質(zhì)質(zhì)量×純度2．含雜質(zhì)物質(zhì)質(zhì)量為=eq\f(純物質(zhì)質(zhì)量,純度)3．純度＝eq\f(純物質(zhì)質(zhì)量,含雜質(zhì)物質(zhì)物質(zhì)質(zhì)量)×100%=1—雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（五）比較金屬活動性順序的實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)方案判斷理由比較兩種金屬的活動性強(qiáng)弱，如Zn、Cu方案1：將金屬鋅放入銅的鹽溶液中方案2：將金屬銅放入鋅的鹽溶液中方案3：將金屬鋅、銅分別放入稀鹽酸或稀硫酸中方案4：將金屬鋅、銅同時(shí)放入金屬活動性位于兩者中間的一種金屬的化合物溶液中，如FeSO4溶液根據(jù)置換反應(yīng)能否發(fā)生做出相應(yīng)的判斷比較三種金屬的活動性強(qiáng)弱，如Zn、Fe、Cu方案1：將金屬鋅、銅同時(shí)放入FeSO4溶液中(兩邊的金屬與中間金屬的化合物溶液)方案2：將金屬鐵分別放入ZnCl2溶液和CuSO4溶液中(兩邊金屬的化合物溶液與中間的金屬)根據(jù)金屬與金屬化合物溶液的置換反應(yīng)能否發(fā)生作出相應(yīng)判斷。方案1中鋅與FeSO4反應(yīng)而銅與FeSO4不反應(yīng)；方案2中Fe與CuO4反應(yīng)而與ZnCl2不反應(yīng)，均可證明金屬活動性Zn>Fe>Cu方案3：將三種金屬同時(shí)放入相同濃度的稀鹽酸或稀硫酸中根據(jù)金屬與酸的置換反應(yīng)能否發(fā)生及反應(yīng)速率的快慢作出判斷。Zn與酸反應(yīng)速率快，F(xiàn)e與酸反應(yīng)速率慢，Cu與酸不反應(yīng)，說明金