测试中心 1金属材料
金属材料包括纯金属（90多种）和合金（数千种）。
金属属于金属材料，但金属材料不一定是纯金属，但也可以是合金。
金属制品是由金属材料制成的，铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。
金属分类：重金属：如铜、锌、铅等;
轻金属：如钠、镁、铝等;
黑色金属：通常为铁、锰、铬及其合金。 Fe、Mn、Cr（铬）;
有色金属：通常指黑色金属以外的金属。
测试中心 2金属材料的发展史
通过对历史的研究，我们可以了解金属材料的发展历程。 商代时期，人们开始使用青铜器;炼铁始于春秋时期;炼钢始于战国时期;铜和铁一直被人类广泛使用。 100多年前，铝的使用又开始了，由于铝具有密度低、耐腐蚀等诸多优良性能，铝的产量已超过铜，位居第二。
测试中心3：金属的物理性质
1.共性：大多数金属具有金属光泽，密度和硬度高，熔点和沸点高;
在室温下，除汞为液体外，其余金属均为固体;
大多数是银白色的（铜是紫红色的，金色是黄色的）;
具有良好的导热性、导电性和延展性。
2.金属的一些特性：
大多数金属如铁和铝是银白色的，铜是紫红色的，金是黄色的
虽然大多数金属在室温下是固体，但汞是一种液体;
各种金属的导电率、导热系数、密度、熔点、硬度等特性差异很大
银的导电性和导热性最好，锇的密度最高，锂的密度最低，钨的熔点最高，汞的熔点最低，铬的硬度最高。
金属含量最高的：铝：地壳中最丰富的金属元素;
钙：人体内最丰富的金属元素;
铁：目前世界上年产量最大的金属（铁、铝、铜）;
银：导电性和导热性最好的金属（银、铜、金和铝）;
铬：最坚硬的金属;
钨：熔点最高的金属;
汞：熔点最低的金属;
锇：密度最大的金属;
锂：密度最低的金属。
测试中心 4物质的性质与其用途之间的关系
1.物质的性质决定了物质的用途，而物质的使用又反映了物质的性质。
2.物质的性质很大程度上决定了物质的目的。
但这并不是唯一的决定因素，在考虑物质的使用时，还需要考虑**、资源、是否美观、使用是否方便、废料是否容易**以及对环境的影响等多种因素。
测试中心 5合金
1.合金：一种金属与一种或多种其他金属（或金属和非金属）融合而形成的具有金属特性的物质。 某些金属和非金属在金属中被加热和熔融，形成具有金属特性的物质。
一般来说，合金的熔点低于各组分的熔点，硬度大于各组分的硬度，耐腐蚀性较好。
注意：合金是金属对金属或金属对非金属的混合物。
合金的许多特性与组成它们的纯金属不同，使合金更适合不同的用途。
每天使用的金属，主要是合金。
金属与其他金属和非金属熔合后，不仅成分发生变化，而且其内部成分发生变化，导致性能发生变化。
2.合金形成的条件：任何一种金属的熔点不能高于另一种金属的沸点（当两种金属形成合金时）。
3.合金和组成它们的纯金属的性能比较：
铝合金与铝、黄铜与铜板、焊料与锡的相关性能比较：
铝：银白色有光泽，柔软，熔点高;
铝合金：银白色有光泽，坚硬，熔点比铝低。
铜：紫红色有光泽，坚韧，熔点高;
黄铜：黄色有光泽，比铜硬，熔点比铜低。
锡：银白色有光泽，柔软，低;
焊料：深灰色金属光泽，硬度高，熔点比锡低。
4.几种常见的合金。
铁合金：主要包括生铁和钢，它们的区别在于含碳量不同，生铁含碳量为2%-43%，钢的含碳量为003%—2%。
钢比生铁具有更优异的性能，易于加工，用途更广。
不锈钢：含铬、镍的钢。
铝合金：将镁、铜、锌等金属添加到铝中形成合金。 广泛用于飞机、船舶、卡车等的制造，可增加其承载能力，提高其运行速度，具有耐海水腐蚀、避磁等特点。
铜合金：黄铜：铜锌合金;
青铜：铜和锡的合金;
白铜：铜和镍的合金。
钛及钛合金：钛合金被认为是21世纪重要的金属材料，与人体有很好的“相容性”，因此可用于制造人造骨骼等。
优点：熔点高，密度低;可塑性好，易加工，机械性能好;耐腐蚀性好。
性能：优良的耐腐蚀性，对海水、空气和多种腐蚀性介质稳定，可塑性好，强度高，密度低，又称亲生物金属。
用途：喷气发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭外壳、医疗补充剂、造纸、人造骨骼、海水淡化设备、海船、船舶外壳等。
测试中心 6金属的化学性质：
1.大多数金属与氧气发生反应。
2.金属酸盐H2
3.金属盐 另一种金属 另一种盐（条件：“之前和之后，盐溶性”）。
Fe CuSo4 Cu Feso4（“湿法冶金”原理）。
测试中心 7金属与酸的反应
镁与稀酸反应：
反应现象：剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍无色，试管外壁受热，产生的气体可燃烧，产生淡蓝色火焰。
反应化学方程式：
mg＋2hcl＝mgcl2＋h2↑
mg＋h2so4＝mgso4＋h2↑
锌与稀酸反应：
反应现象：反应较剧烈，产生大量气泡，溶液仍无色，试管外壁受热，产生的气体可燃烧，产生淡蓝色火焰。
反应化学方程式：
zn＋2hcl＝zncl2＋h2↑
zn＋h2so4＝znso4＋h2↑
镁与稀酸反应：
反应现象：反应缓慢，产生气泡，溶液逐渐由无色变为浅绿色，产生的气体能燃烧并产生淡蓝色火焰。
反应化学方程式：
fe＋2hcl＝fecl2＋h2↑
fe＋h2so4＝feso4＋h2↑
铜不与稀盐酸和稀硫酸反应。
结论：mg、Zn、Fe的金属活性强于铜，在稀盐酸和稀硫酸中均能替代氢气。
测试中心 8金属与化合物溶液的反应
铁丝浸入硫酸铜溶液中：
反应现象：浸入溶液中的铁丝表面覆盖着一层红色物质，溶液逐渐由蓝色变为浅绿色。
不要用铁制品放入硫酸铜溶液或农药波尔多溶液）。
反应化学方程式：
fe＋cuso4=cu＋feso4
质量变化：金属的质量增加，溶液的质量减少。
铝丝浸入硫酸铜溶液中：
反应现象：浸入溶液中的铝丝表面覆盖着一层红色物质，溶液逐渐由蓝色变为无色。
反应化学方程式：
2al＋3cuso4=3cu＋al2(so4)3
质量变化：金属的质量增加，溶液的质量减少。
铜线浸入硝酸银溶液中：
反应现象：浸入溶液中的铜线表面覆盖一层白色物质，溶液逐渐由无色变为蓝色。
反应化学方程式：
cu＋2agno3=cu(no3)2＋2ag
质量变化：金属的质量增加，溶液的质量减少。
铜线浸入硝酸铝溶液中：不发生反应。
结论：上述4种金属的活性从强到弱依次为alfe cu ag;
反应性较强的金属可以从其化合物的溶液中置换反应性较差的金属。
注意：此类反应必须在溶液中进行，不溶于水的化合物一般不与金属反应;
K、Ca 和 Na 具有很强的反应性，但其化合物中的金属不能使用，因为它们会与溶液中的水发生剧烈反应。
测试中心 9置换反应
置换反应：一种元素与一种化合物发生反应产生另一种元素与化合物的反应称为置换反应。 如活性金属与稀酸溶液或盐溶液的反应。
测试中心 10金属迁移率顺序
普通金属的活性顺序已被大量实验验证：
k、ca、na、mg、al、zn、fe、sn、pb、（h）、cu、hg、ag、pt、au
金属迁移率：从强到弱。
应用：按金属迁移率排序，金属的位置越高，其活性越强。
按金属活性排序，氢气前面的金属可以代替盐酸和稀硫酸中的氢气（不能使用浓硫酸和硝酸）。
按照金属迁移率的顺序，前面的金属可以从其化合物（K、Ca、Na除外）的溶液中置换后面的金属。
矿石测试中心
1.金属资源的存在方式：地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数金属化合物在自然界中具有反应性，因此它们以化合物的形式存在;只有少数金属在化学上不活泼，例如金和银，它们以元素形式存在。
2.矿石：可以从金属中提炼出来的矿物在工业上称为矿石。
3.常见矿石名称及其主要成分：
赤铁矿：FEO
黄铁矿：FES
菱铁矿：Feco3
磁铁矿：Fe3O4
铝土矿：Al2O3
黄铜矿：cufes2
辉铜矿：Cu2s
测试中心：一氧化碳还原氧化铁
仪器：铁架（2）、硬质玻璃管、单孔橡胶圈（2）、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡胶圈、风管。
药品：氧化铁粉、澄清石灰水、一氧化碳气体。
安装示意图：
步骤：检查设备的气密性;装药并固定;将一氧化碳气体引入玻璃管中;加热氧化铁;停止加热;停止引入一氧化碳。
5）现象：红色粉末逐渐变黑，澄清后的石灰水变浑浊，废气燃烧产生蓝色火焰。
6） 化学方程式：
3CoFe2O3 = 高温 = 2Fe 3CO2
2co o2 = 点火 = 2CO2
ca(oh)2＋co2＝caco3↓＋h2o
7）注意事项：应先通入一氧化碳后加热，实验完成后应停止加热，继续将一氧化碳通入试管中冷却。
8）尾气处理：由于CO有毒，不能随意排放到空气中，因此处理的原理是将CO燃烧掉，转化为无毒的CO2或收集起来备用。
测试中心：工业炼铁
1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的还原剂（CO）从铁矿石中还原铁。
2）原料：铁矿石：具有选矿条件的常见铁矿石有磁铁矿（主要成分为Fe3O4）和赤铁矿（主要成分为Fe2O3）。
焦炭效应：1）提供高温：C O2=高温=CO2
2）提供co：CO2 c=高温=2co
石灰石：去除SiO2的功能
CaCO3 = 高温 = Cao CO2
曹SiO2 = 高温 = 卡西欧3
3）主要设备：高炉。
4）冶炼过程中发生的化学反应：
c o2 = 点火 = CO2
CO2 C = 高温 = 2Co
3CoFe2O3 = 高温 = 2Fe 3CO2
CaCO3 = 高温 = Cao CO2
曹SiO2 = 高温 = 卡西欧3
注：石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣。
炼钢设备：转炉、电炉、平炉。
原理：在高温条件下，生铁中所含的过量碳等杂质被氧气或氧化铁转化为气体和炉渣。
c o2 = 点火 = CO2
考试中心 14金属的防锈和保护
铁生锈的条件是：铁与O2和水接触（生锈的主要成分：Fe2O3 XH2O）。
铜形成铜绿的条件：铜与 O2、水和 CO2 接触。 铜绿的化学式：Cu2（OH）2CO3）。
铁的生锈条件：水和氧气。
防止铁制品生锈的措施：
保持铁制品表面清洁干燥;
表面涂覆保护膜：如涂油、喷漆、电镀、蓝烘等;
由合金制成：不锈钢。
铁锈非常松散和多孔，它不能阻止内层的铁继续与氧气和水蒸气反应，因此所有铁制品都会被腐蚀。
铁锈非常松散多孔，容易吸水，会加速铁的生锈，所以铁锈应及时清除。
铝与氧气反应形成致密的氧化铝膜，防止铝进一步氧化，因此铝具有良好的耐腐蚀性。
考试中心 15金属资源的保护与利用
1.金属资源的存在方式：地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数金属化合物在自然界中具有反应性，因此它们以化合物的形式存在;只有少数金属在化学上不活泼，例如金和银，它们以元素形式存在。
保护金属资源的有效方法：
防止金属腐蚀;
废金属的利用;
有计划、合理地开采矿产;
寻找金属的替代品。
意义：节约金属资源，减少环境污染。