知識(shí)清單
知識(shí)點(diǎn)1：金屬材料
1. 金屬材料：金屬材料包括純金屬以及它們的合金。
2. 金屬的物理性質(zhì)：
常溫下一般為固態(tài)（汞為液態(tài)），有金屬光澤（大多數(shù)金屬呈銀白色，銅呈紫紅色，金呈黃色）、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熔點(diǎn)較高、有延展性、能夠彎曲、硬度較大、密度較大。
3. 金屬的應(yīng)用：物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，但這不是唯一的決定因素。在考慮物質(zhì)的用途時(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。
銅、鋁——電線——導(dǎo)電性好、價(jià)格低廉
鎢——燈絲——熔點(diǎn)高 鉻——電鍍——硬度大
鐵——菜刀、鐮刀、錘子等 汞——體溫計(jì)液柱
銀——保溫瓶?jī)?nèi)膽 鋁——“銀粉”、錫箔紙
4. 金屬之最：
地殼中含量最多的金屬元素——鋁 人體中含量最多的金屬元素——鈣
目前世界年產(chǎn)量最多的金屬——鐵 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬——銀
熔點(diǎn)最高的金屬——鎢 熔點(diǎn)最低的金屬——汞
5. 合金：在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬形成具有金屬特性的混合物。金屬氧化物不是合金。
合金的硬度一般比組成它的純金屬的硬度大，熔點(diǎn)一般比組成它的純金屬的熔點(diǎn)低，抗腐蝕性更強(qiáng)。
生鐵和鋼性能不同的原因：含碳量不同。
鈦和鈦合金：被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，鈦合金與人體具有良好的“相容性”，可用來(lái)造人造骨。優(yōu)點(diǎn)：①熔點(diǎn)高、密度?。虎诳伤苄院?、易于加工、機(jī)械性能好； ③抗腐蝕性能好。
知識(shí)點(diǎn)2：金屬的化學(xué)性質(zhì)
1. 金屬與氧氣的反應(yīng)
鎂、鋁：在常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng)：2Mg+O2=2MgO 4Al+3O2=2Al2O3
鋁抗腐蝕性能好的原因：鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，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。
鐵、銅：在高溫時(shí)能與氧氣反應(yīng)：3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO
金即使在高溫時(shí)也不與氧氣反應(yīng)。
2. 金屬與酸的反應(yīng)：活潑金屬＋酸 → 金屬化合物＋H2↑
描述現(xiàn)象時(shí)，需要注意：①如果有鐵、銅元素參加反應(yīng)，一定要注意溶液顏色的變化，F(xiàn)e2+的鹽溶液是淺綠色的，F(xiàn)e3+的鹽溶液是黃色的，Cu2+的鹽溶液是藍(lán)色；②反應(yīng)放熱，但是只有鎂和酸反應(yīng)時(shí)放熱現(xiàn)象明顯。
3. 置換反應(yīng)：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)。注意：當(dāng)鐵單質(zhì)參加置換反應(yīng)時(shí)，生成物中的鐵元素呈+2價(jià)。
4. 金屬與鹽溶液的反應(yīng)：金屬＋另一金屬化合物溶液→另一金屬＋另一金屬化合物溶液（條件：前置后，金屬化合物可溶，K、Ca、Na除外）
“濕法冶金”的反應(yīng)原理：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
5. 常見金屬在溶液中的活動(dòng)性順序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱
在金屬活動(dòng)性順序里，金屬的位置越靠前，活動(dòng)性就越強(qiáng)。
在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。
在金屬活動(dòng)性順序里，位于前面的金屬能把后面的金屬?gòu)乃鼈兓衔锏娜芤豪镏脫Q出來(lái)（K Ca Na除外）。
當(dāng)有多個(gè)置換反應(yīng)都能發(fā)生時(shí)，在活動(dòng)性順序中金屬之間間隔遠(yuǎn)的，反應(yīng)先發(fā)生。一個(gè)置換反應(yīng)結(jié)束后，另一個(gè)置換反應(yīng)才會(huì)發(fā)生。如在硫酸亞鐵和硫酸銅的混合溶液中加入鋅粒，鋅先和硫酸銅反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，若鋅有剩余，才和硫酸亞鐵反應(yīng)。
6. 比較Cu、Fe、Ag三種金屬的活動(dòng)性順序：
①選用試劑為：Fe、CuSO4溶液、Ag
“兩金夾一液”：即選用三種金屬活動(dòng)性最強(qiáng)和最弱的兩種金屬的單質(zhì)及活動(dòng)性介于兩種金屬之間的金屬的化合物溶液作為試劑，根據(jù)兩種金屬單質(zhì)分別與化合物溶液反應(yīng)的情況進(jìn)行判斷。
②選用試劑為：FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
“兩液夾一金”：即選用三種金屬中活動(dòng)性排在中間的金屬單質(zhì)及其他兩種金屬的化合物溶液作為試劑，根據(jù)金屬單質(zhì)分別與兩種化合物溶液反應(yīng)的情況判斷。
知識(shí)點(diǎn)3：金屬資源的利用和保護(hù)
1. 金屬資源：地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外，多數(shù)金屬都以化合物形式存在。金屬化合物在自然界以礦物質(zhì)形式存在，含有礦物的巖石叫礦石。
常見的鐵礦石及主要成分：赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）
2. 鐵的冶煉：
實(shí)驗(yàn)室——一氧化碳還原氧化鐵
實(shí)驗(yàn)步驟：①檢查裝置氣密性；②裝入藥品并固定；③通入純凈的CO；④給氧化鐵加熱；⑤停止加熱；⑥停止通入CO。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅色粉末（氧化鐵）逐漸變成黑色，澄清的石灰水逐漸變渾濁，尾氣燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰。
實(shí)驗(yàn)原理： 3CO+Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高溫),)2Fe+3CO2，一氧化碳起還原劑作用。
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：
①裝置末端酒精燈的作用是什么？
（點(diǎn)燃尾氣，防止有毒的CO污染空氣）
②如何檢驗(yàn)生成的黑色固體中有鐵粉？
（磁鐵吸引/加入足量稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡）
③為什么要先通一段時(shí)間CO，再加熱Fe2O3？
（排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱發(fā)生爆炸）
④為什么要先停止加熱，待物質(zhì)冷卻后再停止通CO？
（防止生成鐵粉再次被氧化）
工業(yè)——高爐煉鐵
設(shè)備：高爐
原料：鐵礦石（赤鐵礦或磁鐵礦）、焦炭、石灰石、（空氣）。
反應(yīng)原理：C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅（SiO2）轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣（CaSiO3）。
產(chǎn)品：生鐵（實(shí)驗(yàn)室中“煉”出的鐵不含碳，而工業(yè)生產(chǎn)中煉出的鐵含碳）。
3. 含雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物的有關(guān)計(jì)算：
一般利用該公式及其變形：
4. 鐵生銹的實(shí)驗(yàn)（見右圖）
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】第一個(gè)試管中的鐵釘生銹，而第二、三個(gè)試管中無(wú)明顯現(xiàn)象。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵生銹實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用的結(jié)果。
【注意事項(xiàng)】第二個(gè)試管內(nèi)沒有現(xiàn)象，證明了鐵釘生銹需要氧氣；
第三個(gè)試管內(nèi)沒有現(xiàn)象，證明了鐵釘生銹需要水蒸氣。
鐵銹很疏松，鐵制品可以全部被銹蝕。
5. 防止鐵制品生銹的方法：
保持鐵制品的潔凈、干燥；
擦干后涂一層保護(hù)膜（作用：隔絕空氣、防水）。具體方法如下：
物理方法——刷漆（油漆或銀粉）、涂油
化學(xué)方法——電鍍其它金屬（鉻或鋅）、烤藍(lán)
制成不銹鋼。
6. 金屬資源的保護(hù)措施：
①防止金屬的腐蝕；②回收利用廢舊金屬；③有計(jì)劃、合理地開采礦物；④尋找金屬的代用品。
意義：節(jié)約金屬資源和能源，降低金屬的生產(chǎn)成本，減少對(duì)環(huán)境的污染。

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