文档介绍：走进高中——初高中化学教学衔接指导讲义
第五讲身边的化学物质(三)
1、金属
(1)金属的性质
在元素周期表中,金属元素除汞外,元素的中文名称都带有金字旁。
区别金属和非金属
    金属
非金属
具有金属光泽,大都数呈银白色
有多种颜色
具有延展性
没有延展性
具有可锻性
不具有可锻性
硬度通常较大
硬度不一致
是良好的导电体
一般不可以导电
是良好的导热体
导热性能差
密度高
密度低
熔点高
熔点低
金属物理性质:常温下为固体(汞为液体)、有金属光泽、大多数为电、热的优良导体  有延展性、密度较大、熔点较高。
金属的化学性质
①金属与氧气的反应           
2Mg + O2 2MgO
4Al + 3O2 = 2Al2O3
3Fe+2O2 Fe3O4
2Cu + O2 2CuO           
除银、金铂外,大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应;Fe、Cu等在常温时几乎不与氧气反应,金在高温时也不与氧气反应。
②金属与盐酸、稀硫酸的反应
Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4(稀)= MgSO4 + H2↑
Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4(稀)= ZnSO4 + H2↑
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4(稀)= FeSO4 + H2↑       
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,而位于氢后面的金属则不能。几种不同金属的混合物与同一种酸或盐反应时,按金属活动性由强到弱的顺序,依次逐一的发生反应。
③金属与盐溶液的反应  
2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu
Zn + CuSO4 = Zn(NO3)2 + Cu
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag  
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溶液里置换出来。在一种金属与含几种金属阳离子的混合盐溶液反应时,按金属阳离子所对应的金属的活动性由弱到强的顺序,依次逐一地被置换出来。
(3)金属的冶炼
金属冶炼就是把金属从化合态变成游离态。为了得到金属单质,常用的金属冶炼方法是用碳作还原剂与金属氧化物在高温下发生还原反应,碳能夺取金属氧化物中的氧,把游离态的金属单质还原出来。炽热的碳也能在高温条件下与二氧化碳反应,生成一氧化碳,一氧化碳也可以夺取金属氧化物中的氧,产生游离的金属单质。
2CuO + C 2Cu + CO2↑ C + CO2 2CO
CuO + CO Cu + CO2
Fe2O3 + 3CO 2Fe +3CO2
(4)金属的锈蚀
金属日久之后,表面往往会失去光泽,产生锈蚀现象。
①钢铁在潮湿空气中极易生锈。钢铁锈的化学过程和铁锈的成分都相当复杂,一般可表示如下:
4Fe + 2H2O + 3O2 = 2(Fe2O3·H2O)
铁锈
由此可知,钢铁生锈的条件是:铁与O2、水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3·H2O)。铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
②铜产生铜绿(碱式碱酸铜 Cu2(OH)2CO3)的条件:铜与O2、水、CO2接触。
2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3
③防止铁制品生锈的措施:
a. 保持铁制品表面的清洁、干燥
b. 表面涂保护膜:如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等
c. 制成不锈钢
(6)金属资源的保护和利用:
保护金属资源的途径:
①防止金属腐蚀
②回收利用废旧金属
③合理开采矿物
④寻找金属的代用品
意义:节约金属资源,减少环境污染
例题:取三支试管和三根除去铁锈和油污的铁钉及其他用品,进行以下实验:①在第一支试管中放一根铁钉,注入蒸馏水,使铁钉一半露出水面,一半在水中。②在第二支试管中放入一根铁钉,浸没在煮沸过的蒸馏水中,再注入少量机油,使水和空气隔绝。③将第三支试管用酒精灯烘干内壁,然后放入少量生石灰,再放入一根铁钉,用橡皮塞塞紧试管口。将三支试管放置数日后,铁钉会不会起变化,从上述实验你认为在什么条件下铁最易生锈?
解析:从铁、氧气、水等物质相互接触所能发生的化学反应来分析上述化学实验。②、③两支试管中的铁钉基本不发生变化。这是因为②中的蒸馏水煮沸过,水中溶解的少量氧气被赶跑,且水面上有机油,使水与空气隔绝,外界氧气不能进入水中,此试管中的铁基本不起反应。③