金屬是一種具有光澤(即對(duì)可見(jiàn)光強(qiáng)烈反射)、富有延展性、容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性質(zhì)的物質(zhì)。金屬的上述特質(zhì)都跟金屬晶體內(nèi)含有自由電子有關(guān)。在自然界中,絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在,少數(shù)金屬例如金、鉑、銀、鉍以游離態(tài)存在。金屬礦物多數(shù)是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及硅酸鹽。金屬之間的連結(jié)是金屬鍵,因此隨意更換位置都可再重新建立連結(jié),這也是金屬伸展性良好的原因。金屬元素在化合物中通常只顯正價(jià)。
金屬物理性質(zhì)的共性:
大多數(shù)金屬在常溫下是固體,具有金屬光澤,是電和熱的良導(dǎo)體,具有良好的延展性,密度較大,熔沸點(diǎn)較高。
金屬物理性質(zhì)的特性:
不同的金屬有其各自的特性。如鐵、鋁等大多數(shù)金屬都呈銀白色,但銅呈紅色,金呈黃色;常溫下,鐵、鋁、銅等大多數(shù)金屬都是固體,但汞是液體;不同金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)差別也較大,見(jiàn)下表。
物理性質(zhì) | 物理性質(zhì)比較 |
導(dǎo)電性 | |
密度 | |
熔點(diǎn) | |
硬度 |
用途:
鈦和鈦的合金:可用于制造噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),輪船外殼,反應(yīng)器和電信器材。
鋅:鋅鍍?cè)阼F的表面,以防止鐵被腐蝕;鋅還常用于電鍍、制造銅合金和干電池。
銅:制造電線、電纜和各種電器。
鋁:來(lái)冶煉高熔點(diǎn)金屬;導(dǎo)電性僅次于銀和銅,常用于制造電線和電纜。
物質(zhì)的性質(zhì)和用途的關(guān)系:
①物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途,但實(shí)際運(yùn)用時(shí),還需要考慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利,以及廢料是否易于回收和對(duì)環(huán)境的影響等多種因素。
②應(yīng)用舉例
a.日常生活中菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制,這是因?yàn)殍F的硬度比鉛大,并且鉛對(duì)人體有害。
b.雖然銀的導(dǎo)電性比銅好,但由于銀的價(jià)格比銅高得多,所以電線一般用銅制而不用銀制。
c.燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制,這是因?yàn)殒u是熔點(diǎn)最高的金屬,高溫時(shí)鎢絲不易熔化;而錫的熔點(diǎn)最低 (只有232℃),如果用錫制燈絲,只要一開(kāi)燈,燈絲就會(huì)斷開(kāi),燈泡不能發(fā)光。 d.鐵制水龍頭要鍍鉻,這是因?yàn)殄冦t既美觀,又耐腐蝕,可延長(zhǎng)水龍頭的使用壽命。
e.在日常生活中我們還經(jīng)常用到其他金屬,如溫度計(jì)中的液態(tài)金屬汞、干電池的鋅皮、熱水瓶?jī)?nèi)膽上鍍的金屬銀等。
相關(guān)初中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):一氧化碳還原氧化銅
氧化銅自身具有氧化性,我們可以用一氧化碳還原氧化銅。
灼熱的氧化銅可以和氫氣(H2)、碳(C)、一氧化碳(CO)等具有還原性物質(zhì)反應(yīng),生成銅+X(氧化物)。
一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn):
1. 實(shí)驗(yàn)器材
鐵架臺(tái)、酒精燈(也可以是酒精噴燈)、試管、導(dǎo)管、雙孔橡皮塞、單孔橡皮塞。 藥品有:氧化銅、澄清石灰水、一氧化碳
2. 化學(xué)反應(yīng)
CO與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為: CO+ 2CuO2Cu + CO2
CO2與Ca(OH)2(澄清石灰水)反應(yīng)的化學(xué)方程式: Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
3. 反應(yīng)現(xiàn)象
①黑色固體變成紅色②導(dǎo)管口有氣泡冒出③澄清石灰水變渾濁
4. 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)連接裝置
(2)檢查裝置的氣密性。
(3)點(diǎn)燃加熱尾氣的酒精燈。
(4)通入CO,排除串聯(lián)裝置中的空氣。
(5)加熱CuO。
(6)停止加熱CuO。
(7)通入CO,排凈殘留在串聯(lián)裝置中的空氣。
(8)停止點(diǎn)燃尾氣。
注:①先通入CO一會(huì)兒,是為了防止玻璃管內(nèi)的空氣沒(méi)有排盡,加熱時(shí)發(fā)生爆炸。
②繼續(xù)通入CO到玻璃管冷卻為止,是為了防止生成的銅重新被氧化為氧化銅、防止澄清石灰水倒流。
總之:"CO早出晚歸,酒精燈遲到早退",也說(shuō)“先通后點(diǎn)防爆炸,先熄后停防氧化!
③用酒精燈點(diǎn)燃是進(jìn)行尾氣處理:防止一氧化碳污染空氣,使人中毒。
注:此試驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行:防止沒(méi)除凈的CO使人中毒。
5. 裝置:
相關(guān)初中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):金屬的化學(xué)性質(zhì)
金屬的化學(xué)性質(zhì):
常見(jiàn)金屬能與氧氣反應(yīng),也能與鹽酸,硫酸及鹽溶液反應(yīng)。
常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì):
1.金屬和氧氣的反應(yīng)
金屬 | 在空氣中 | 在氧氣中 | 方程式 |
鎂 | 常溫下表面逐漸變暗。點(diǎn)燃 劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光, 生成白色固體 | 點(diǎn)燃,劇烈燃燒,發(fā)出耀 眼的白光,生成白色固體 | 2Mg+O22MgO |
鋁 | 常溫下,鋁表而變暗,生成一 層致密氧化膜,保護(hù)鋁不再被腐蝕 | 點(diǎn)燃。劇烈燃燒,火星四射, 放出大量的熱,生成白色固體 | 4Al+3O22Al2O3 |
鐵 | 持續(xù)加熱發(fā)紅,離火變冷 | 火星四射,放出大量的熱, 生成黑色固體 | 3Fe+2O2Fe3O4 |
銅 | 加熱,生成黑色物質(zhì),在潮濕的 空氣中,生成銅綠而被腐蝕 | 加熱,生成黑色固體 | 2Cu+O22CuO |
金 | 即使在高溫也不和氧氣反應(yīng) | ?? | |
結(jié)論 | 大多數(shù)金屬都能喝氧氣反應(yīng),但反應(yīng)的難易程度和劇烈程度不同 |
2.金屬與酸的反應(yīng)
鹽酸 | 稀硫酸 | 反應(yīng)現(xiàn)象(兩種酸中相同) | |
鎂 | Mg+2HCl==MgCl2+H2↑ | Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑ | 反應(yīng)比較劇烈,產(chǎn)生大量 氣泡,溶液仍為無(wú)色,生成 的氣體能夠燃燒,并且產(chǎn) 生淡藍(lán)色火焰 |
鋁 | 2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑ | 2Al+3H2SO4==Al2(SO4)+3H2↑ | |
鋅 | Zn+2HCl==H2↑+ZnCl2 | Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ | 反應(yīng)緩慢,有氣泡產(chǎn)生,溶 液由無(wú)色逐漸變?yōu)闇\綠色, 生成的氣體能夠燃燒,并且 產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 |
鐵 | Fe+2HCl==FeCl2+H2↑ | Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ | |
銅 | 不反應(yīng) | 不反應(yīng) | 無(wú) |
3.金屬與鹽的反應(yīng)
將鋅片、鐵絲、銅絲三種金屬分別放入硫酸銅溶液、硝酸銀溶液、氯化鈉溶液中,觀察現(xiàn)象
CuSO4溶液 | AgNO3溶液 | NaCl溶液 | |
鋅 | 鋅表面有一層紅色金屬析出,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色 Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu | 鋅表面有一層銀白色金屬析出 Zn+2AgNO3==Zn(NO3)2+2Ag | 無(wú)變化,不反應(yīng) |
鐵 | 鐵表面有一層紅色金屬析出,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu | 鐵表面有一層銀白色金屬析出,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色 Fe+2AgNO3==Fe(NO3)2+2Ag | 無(wú)變化,不反應(yīng) |
銅 | 無(wú)變化,不反應(yīng) | 銅表面有一層銀白色金屬析出,溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色 Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag | 無(wú)變化,不反應(yīng) |
易錯(cuò)點(diǎn):
一、(1)一般在金屬活動(dòng)性順序表中排在氫前面的金屬(也叫活潑金屬)能置換出酸中的氫;排在氫后面的金屬則不能,如銅、銀與鹽酸、稀硫酸都不反應(yīng)。
(2)濃硫酸和硝酸與金屬反應(yīng)不生成氫氣,因?yàn)樗鼈冇泻軓?qiáng)的氧化性,與金屬反應(yīng)不生成氫氣。
(3)在金屬活動(dòng)性順序表中排在最前面的金屬如K、 Na活潑性太強(qiáng),放入酸溶液中首先跟酸發(fā)生置換反應(yīng),過(guò)M的金屬會(huì)繼續(xù)跟水發(fā)生劇烈的反應(yīng)。
(4)鐵與非氧化性酸反應(yīng)時(shí),始終生成亞鐵鹽 (Fe2+)。
(5)金屬與酸反應(yīng)后溶液的質(zhì)量增大。
二、
(1)在金屬活動(dòng)性順序表中,位于前面的金屬可以把位于其后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)(K,Ca,Na除外)。相隔越遠(yuǎn),反應(yīng)越容易發(fā)生。
(2)金屬與鹽溶液的反應(yīng),鹽必須能溶于水,不溶性的鹽與金屬不反應(yīng),如AgCl難溶于水,F(xiàn)e和AgCl不反應(yīng)。
(3)不能用活潑的金屬K,Ca,Na,與鹽溶液反應(yīng),因?yàn)镵,Ca,Na。會(huì)先與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成堿和氫氣。
金屬與酸的反應(yīng)不一定屬于置換反應(yīng):
置換反應(yīng)是指一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。一般情況下,較活潑的金屬跟酸發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于置換反應(yīng)。但由于濃硫酸(或硝酸)具有強(qiáng)氧化性,金屬與濃硫酸(或硝酸)反應(yīng)時(shí),生成物相對(duì)比較復(fù)雜。這類反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)。
鋁和鋅的抗腐蝕性:
1.鋁制品具有很好的抗腐蝕性,是因?yàn)殇X與空氣中的氧氣反應(yīng)表面生成一種致密的氧化鋁薄膜,對(duì)鋁起防護(hù)作用。
2.鋅與鋁的抗腐蝕性相似,也是在金屬表面會(huì)生成一層致密的氧化鋅保護(hù)膜。
相關(guān)初中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):金屬的回收利用
定義:
金屬回收是指從廢舊金屬中分離出來(lái)的有用物質(zhì)經(jīng)過(guò)物理或機(jī)械加工成為再生利用的制品。是從回收、拆解、到再生利用的一條產(chǎn)業(yè)鏈。
保護(hù)金屬資源的途徑:
(1)回收利用廢舊金屬;
(2)防止金屬制品銹蝕;
(3)合理地、有計(jì)劃地開(kāi)采金屬礦物;
(4)尋找替代品。
廢舊金屬的回收利用的優(yōu)點(diǎn):
(1)廢舊金屬的回收利用可以節(jié)約金屬資源和能源。
(2)廢舊金屬的回收還可以保護(hù)環(huán)境,減少對(duì)環(huán)境的污染。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/chuzhong/284721.html
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