⑸ 硬度:(以金刚石的硬度为10作为标准)
总结:物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
二、合金
合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属,形成具有金属特性的物质。合金是使用最多的金属材料,是一种混合物。
合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属好,抗腐蚀性能强,熔点较低。
钛和钛合金被称为“21世纪的金属”、“未来的钢铁”。钛和钛合金的熔点高,密度小,可塑性好,易于加工,机械性能好。
铁的合金包括生铁和钢。生铁含碳2%~4.3%,钢含碳0.03%~2%。钢和生铁的主要成分都是碳。将钢和生铁放入足量的稀盐酸中,金属不完全溶解,剩余的固体是碳。
生铁的硬度和韧性都小于钢。
课题2 金属的化学性质
一、金属的化学性质
â金属与氧气的反应
金属 氧气 → 金属氧化物
金属的活动性:Mg>Al>Fe, Cu>Au。
铝在常温下与氧气反应,表面生成致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步氧化。因此,铝有很好的抗腐蚀性能。
â金属与酸的反应——金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
金 属 | 现 象 | 化学方程式 |
镁 | 有气泡产生,镁条逐渐溶解 | Mg H2SO4=MgSO4 H2↑ Mg 2HCl=MgCl2 H2↑ |
锌 | 有气泡产生,锌粒逐渐溶解 | Zn H2SO4=ZnSO4 H2↑ Zn 2HCl=ZnCl2 H2↑ |
铁 | 有气泡产生,铁块逐渐溶解,溶液由无色变为浅绿色。 | Fe H2SO4=FeSO4 H2↑ Fe 2HCl=FeCl2 H2↑ |
铜 |
总结:镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱。
金属 酸 → 化合物 H2↑
â置换反应
由一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。(一般形式:A BC → AC B)。
置换反应的金属活动性要求是:以强换弱。
金属单质 化合物溶液(可溶于水)
特例:⑴ K CuSO4≠K2SO4 Cu
2K 2H2O=2KOH H2↑
2KOH CuSO4=Cu(OH)2↓ K2SO4
⑵ Fe 2AgNO3=Fe(NO3)2 2Ag
Fe 2AgCl(难溶)≠FeCl2 2Ag
Ø验证金属活动性顺序的方案——铁、铜、银的金属活动性
方案一: 用FeCl2溶液、铜、AgNO3溶液进行实验 | 方案二: 用铁、CuSO4溶液、银进行实验 |
Cu 3FeCl2 ≠ 2CuCl3 3Fe Fe>Cu Cu 2AgNO3 = Cu(NO3)2 2Ag Cu>Ag | Fe CuSO4 = Cu FeSO4 Fe>Cu Ag CuSO4≠Ag2SO4 Cu Cu>Ag |
总结:Fe>Cu>Ag
二、金属活动性顺序
â金属与金属化合物溶液的反应
实 验 | 现 象 | 化学方程式 |
铝丝浸入硫酸铜溶液中 | 溶液的蓝色变浅,铝丝上附着一层红色固体。 | 2Al 3CuSO4=Al2(SO4)3 3Cu |
铜丝进入硝酸银溶液中 | 铜丝上附有银白色固体,溶液由无色变为蓝色。 | Cu 2AgNO3=Cu(NO)3 2Ag |
铜丝进入硫酸铝溶液中 |
总结:铝、铜、银的金属活动性由强到弱。
â金属活动性顺序
Ø金属活动性顺序的理解:
1. 在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性越强。
2. 在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
3. 在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物的溶液里置换出来。
注 意:
1. 酸应用非氧化性酸,如盐酸、稀硫酸等。不使用挥发性酸(如浓盐酸)制取氢气,因为挥发性酸会使制得的气体不纯。
2. 金属与酸的反应生成的盐必须溶于水,若生成的盐不溶于水,则生成的盐会附着在金属表面,阻碍酸与金属继续反应。盐必须为可溶性盐,因为金属与盐的反应必须在溶液中进行。
3. 钾、钙、钠等非常活泼的金属不能从它们的盐溶液里置换出来。
Ø金属活动性顺序的使用:
1. 在金属活动性顺序里,只有氢前面的金属才能与酸反应生成氢气。
2. 在金属活动性顺序里,只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。
3. 当溶液中含有多种离子时,活泼的金属总是先置换那些最不活泼的金属离子。
4. 当多种金属与溶液反应时,总是更活泼的金属先与溶液发生化学反应。
■几种金属单质的图片