《金属》知识点
一、金属材料
1、金属材料 纯金属（90多种）
合金 （几千种）
2、金属的物理性质：1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。
（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）
3）有良好的导热性、导电性、延展性
3、金属之最：
（1）铝：地壳中含量最多的金属元素（2）钙：人体中含量最多的金属元素
（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）
（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）
（5）铬：硬度最高的金属 （6）钨：熔点最高的金属
（7）汞：熔点最低的金属 （8）锇：密度最大的金属
（9）锂 ：密度最小的金属
4、金属分类：
黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。
重金属：如铜、锌、铅等
有色金属轻金属：如钠、镁、铝等；
有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。
5、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。 ★：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好
注：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。
1）熔点高、密度小
优点（2）可塑性好、易于加工、机械性能好
3）抗腐蚀性能好
6、金属矿物及其冶炼
大多数的金属在自然界中主要是以化合物的形式存在于各种矿物中，只有少数很不活泼的金属（如金、银、铂等）以单质形式存在。
㈠铁的冶炼
（1）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里还原出来。
3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2
现象：红色固体逐渐变为黑色，澄清的石灰水变浑浊。
实验注意：尾气的处理（①点燃酒精灯烧掉②用气囊或气球收集）
装药品前要检查装置的气密性
实验开始选通气赶尽空气再点灯；实验结束灭灯，装置冷却再停气
（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
常见的铁矿石有: 磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ） 赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）
菱铁矿（主要成分是碳酸亚铁FeＣO3） 黄铁矿（主要成分是二硫化铁FeＳ2）
矿石选择：资源丰富、含铁量高、不含有害元素。
㈡铝的冶炼
工业上采用电解法冶炼铝，反应的化学方程式为：
常见的铝矿物：
铝土矿（主要成分是Al2O3）、钾长石（主要成分是KAlSi3O8）和明矾石主要成分是[KAl(SO4)2(OH)6]
二、金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应
⑴镁条在空气中燃烧
①现象：发出耀眼的白光，生成白色固体，放出大量的热
②结论：2Mg+ O2 点燃
2Al2O3 4Al + 3O2↑ 2MgO (化合反应)
⑵铝在氧气中燃烧
①现象：发出白光，生成白色的固体，放出大量的热
②结论：4Al + 3O2 点燃
2Al2O3 (化合反应)
铝制品不易锈蚀：因为铝在常温下就很容易跟氧气发生反应，生成成一层致密而坚固的氧化铝薄膜，起到保护作用。
⑶细铁丝在氧气中燃烧（注：铁在空气中不能燃烧）
①现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的
②结论：3Fe + 2O2 点燃
2Fe3O4 (化合反应)
⑷加热铜丝 ①现象：红色的铜丝表面逐渐变黑
(化合反应) ②结论：(化合反应) 2Cu+ O 2 2CuO
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑ （现象：金属表面上有气泡产生） (置换反应)
①镁与盐酸的反应 Mg + 2HCl ＝ MgCl2 + H2↑（现象：金属的表面有气泡产生）
镁与硫酸的反应 Mg + H2SO4 ＝ MgSO4 + H2↑
②铝与与盐酸的反应 2Al + 6HCl ＝ 2AlCl3 + 3H2↑（现象：金属的表面有气泡产生）
铝与硫酸的反应 2Al + 3H2SO4 ＝ Al2(SO4)3 + 3H2↑
③锌与盐酸的反应 Zn + 2HCl ＝ ZnCl2+ H2↑（现象：金属的表面有气泡产生）
锌与硫酸的反应 Zn + H2SO4＝ ZnSO4 + H2↑
④铁与盐酸的反应 Fe + 2HCl ＝ FeCl2 + H2↑（现象：铁的表面有气泡产生，溶液有无色变成浅绿色） 铁与硫酸的反应 Fe + H2SO4＝ FeSO4 + H2↑
【注】：①氢前金属 ②非氧化性酸（不能用浓硫酸和硝酸）③铁与酸反应生成Fe
3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐 (置换反应) (“湿法冶金”原理)
Fe + CuSO4 ＝Cu + FeSO4 现象：铁丝的表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色。 Cu + 2AgNO3=2Ag + Cu(NO3)2 现象：铜丝的表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色。
【注】：前换后，盐可溶；K、Na、Ca要除外；单质铁变亚铁
三、常见金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里：
（１）金属的位置越靠前，它的活动性就越强
（２）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）
（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。（除K、Ca、Na）
金属活动顺序主要应用：
⑴判断金属的活动性的强弱并验证其活动性的强弱
①若金属能与酸反应说明金属在氢前； 若金属不能与酸反应说明金属在氢后。
②若单质金属能与盐溶液反应说明单质金属在盐中金属的前面，反之在后面。 2+
例：设计实验来验证锌、铜、铁的金属活动性顺序
方法1：用酸→将三种金属分别放入稀盐酸或稀硫酸中，依据是否产生气泡及产生气泡的快慢。 方法2：中间金属两端盐→将铁丝分别放入硫酸锌溶液、硫酸铜溶液中，观察现象。
方法3：两端金属中间盐→将锌粒、铜丝分别放入氯化亚铁溶液中，观察现象。
⑵判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢（设计实验时要控制相同的条件下才能进行比较） 反应条件：①排在氢前面的金属才能置换酸中的氢；②酸指盐酸和稀硫酸，不能用浓硫酸，硝酸。 ⑶判断金属跟盐溶液能否发生置换反应
反应条件：①单质金属要排在盐中金属元素前面；
②反应物－盐必须是可溶性，即是溶液；
③K Na Ba Ca 除外
⑷判断金属跟混合盐溶液反应的次序
反应的先后次序：金属活动性相差越远，置换反应越易发生。
四、金属资源的保护和利用
1、铁的锈蚀
（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3·XH2O）
（铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）
（2）防止铁制品生锈的措施：
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等
③制成不锈钢
（3）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。（除锈的方法①用纱布擦②用稀盐酸洗）
（4）而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
2、金属资源的保护和利用
①防止金属腐蚀
保护金属资源的途径：②回收利用废旧金属
③合理开采矿物
④寻找金属的代用
意义：节约金属资源，减少环境污染