金屬
1.與非(l)的主要特性
金屬具有很多共同的物理性質。例如,常溫下它們都是固體(汞除外),有金屬光澤,大多數為電和熱的優良導體,有延展性,密度較大,熔點較高。
(2)金屬與非金屬的區別
在元素周期表中,除汞外,金屬元素的中文名稱都帶有“金”字旁。一般可根據金屬的特性來初步辨認金屬與非金屬。
(3)某些非金屬(如石墨等)也具有與金屬相似的性質,但它屬于非金屬。
2.金屬活動性順序
(1)在金屬活動性順序里,金屬的位置越靠前,它的活動性就越強。
(2)在金屬活動性順序里,位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。
(3)在金屬活動性順序里,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。
3.常見金屬的化學性質和用途
(1)常見金屬的化學性質
常見的金屬有鐵、鎂、鋁、銅、錫等。金屬一般能與氧氣反應生成氧化物,如2mg十o2==2mgo)。活潑金屬與稀硫酸、鹽酸發生反應,如mg+2hc1=mgc12+h2↑。按金屬活動順序,活動性較強的金屬能把活動性較弱的另一種金屬從它的鹽的水溶液中置換出來。
① 鐵的化學性質
化學反應 實驗現象
潮濕空氣中與水、02等物質反應 生銹
在氧氣中燃燒 fe+ 2o2= fe304 劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體
與酸反應 fe+2hcl= fecl2+h2↑ 產生大量氣泡,溶液由無色變成淺綠色
與cuso4溶液反應 fe十cuso4= fes04+cu 鐵棒表面覆蓋一層紅色物質,若cus04完全反應,溶液由藍色變成淺綠色
②銅、鋁的化學性質
銅在干燥的空氣中比較穩定,在潮濕環境中被腐蝕生成銅綠(堿式碳酸銅),銅綠有毒。
鋁是較活潑的金屬,像鐵一樣能跟非金屬、酸、鹽等溶液反應。在高溫時,鋁有較強的還原性,工業上用鋁來冶煉高熔點金屬。
(3)常見金屬的用途
根據金屬的特性,金屬可用來做裝飾品、導體、炊具、機器設備的部件等。人們常根據金屬的一般屬性和每種金屬的獨特性質,如它們的密度、外表、價格等來選擇使用金屬。比如,銅、鋁的導電性僅次于銀,被廣泛用于電線、電纜等工業。
4.金屬冶煉發展的歷程
(1)金屬冶煉原理
在高溫下,用還原劑(主要是一氧化碳)從鐵礦石里把鐵還原出來,產生游離的金屬單質。 (2)濕法煉銅
我國是世界上最早使用濕法煉銅的國家。濕法煉銅的原理是:
cus04+fe =fes04+cu。
5.金屬的污染及廢棄金屬的回收
(l)廢棄的金屬污染環境
①廢舊電池中含有汞等,如果將廢舊電池隨意丟棄,汞等滲出會造成地下水和土壤的污染,威脅人類健康。②鉛、鎘等有毒金屬的離子會污染土壤和地下水源。
(2)廢棄金屬的回收
通過回收,使金屬循環再生,不僅可以節約金屬資源,而且可以減少對環境的污染。
6.合金與新金屬材料的發展
(1)合金的概念
兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質。合金是比純金屬性能更好的物質。鋼、18k金、鋁合金等都屬于合金。合金也是改善金屬材料性能的主要方法。
(2)生鐵與鋼的比較
生鐵 鋼
含碳量 2%~4.3% 0.03%一2%
性能 質硬而脆,無韌性 質硬,有韌性
機械加工 可鑄,不可鍛軋 可鑄,可鍛軋,可壓延