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1第六章金属一、金属材料纯金属（90多种）合金（几千种）（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）（3）有良好的导热性、导电性、延展性、一定的韧性3、金属之最：（1）铝：地壳中含量最多的金属元素（2）钙：人体中含量最多的金属元素（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁铝铜）（4）银：导电、导热性最好的金属（银铜金铝）（5）铬：硬度最高的金属（6）钨：熔点最高的金属（7）汞：熔点最低的金属（8）锇：密度最大的金属（9）锂：密度最小的金属二、合金合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。(注：混合物)★：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好合金铁的合金铜合金焊锡钛和钛合金形状记忆金属生铁钢黄铜青铜:成分含碳量2%~4.3%含碳量0.03%~2%铜锌合金铜锡合金铅锡合金钛镍合金备注不锈钢：含铬、镍的钢具有抗腐蚀性能紫铜为纯铜熔点低注：钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。（1）熔点低、密度小优点（2）可塑性好、易于加工、机械性能好（3）抗腐蚀性能好三、金属的化学性质1、大多数金属可与氧气的反应金属在空气中在氧气中镁常温下逐渐变暗。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体2Mg+O2点燃2MgO铝常温下表面变暗，生成一种致密的氧化膜点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体4Al+3O2点燃2Al2O3铁持续加热变红点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体3Fe+2O2点燃Fe3O4铜加热，生成黑色物质；在潮湿的空气中，生成铜绿而被腐蚀加热生成黑色物质2Cu+O2加热2CuO银金即使在高温时也不与氧气发生反应注意：①、虽然铝在常温下能与氧气反应，但是在铝表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了反应的进行，所以铝在常温下不会锈蚀。②、“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不能与氧气反应，金的化学性质极不活2、金属的物理性质：1、金属材料2泼。2、金属+酸→盐+H2↑置换反应（条件：活动性：金属＞H）镁和稀硫酸:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑镁和稀盐酸:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑现象：反应剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色铝和稀硫酸:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑铝和稀盐酸:2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑现象：反应剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色锌和稀硫酸：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑锌和稀盐酸:Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑现象：反应比较剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色铁和稀硫酸:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑铁和稀盐酸:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑现象：反应比较缓慢，有气泡产生，液体由无色变为浅绿色3、金属+盐→新金属+新盐置换反应（条件：参加反应的金属＞化合物中金属元素）铁与硫酸铜反应：Fe+CuSO4==Cu+FeSO4(“湿法冶金”原理)现象：铁条表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成浅绿色。铝片放入硫酸铜溶液中：3CuSO4+2Al==Al2(SO4)3+3Cu现象：铝片表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成无色。铜片放入硝酸银溶液中：2AgNO3+Cu==Cu(NO3)2+2Ag现象：铜片表面覆盖一层银白色的物质，溶液由无色变成蓝色。注意：①CuSO4溶液：蓝色FeSO4、FeCl2溶液：浅绿色②Fe在参加置换反应时，生成+2价的亚铁盐。四、置换反应1、概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应2、特点：反应物、生成物都两种；物质种类是单质与化合物五、常见金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里：（1）金属的位置越靠前，它的活动性就越强（2）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素（不可用浓硫酸、硝酸）（3）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）六、铁的冶炼1、原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。3CO+Fe2O32Fe+3CO22、现象：红色粉末逐渐变为黑色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。3、注意事项：①先通CO再加热的目的：排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸。②实验完毕后继续通入CO的目的；防止氧化铁被还原成铁后,在较高的温度下重新被氧化③尾气的处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO气体要经过处理，变成无毒的气体。可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。○4氢气还原氧化铜实验注意事项：“酒精灯迟到早退”，即开始时要先通入氢气后加热（目的是排净管内空气，防止氢气与管内空气混合受热发生爆炸）；实验结束时要先停止加热，继续通入氢气至试管冷却（防止生成的铜受热被氧化成CuO）高温34、原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）5、石灰石的作用：除去铁矿石中的二氧化硅七、铁的锈蚀（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3·XH2O）（铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）（2）防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的清洁、干燥②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等③改变铁的单一结构，制成不锈钢（3）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。（4）铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。八、金属资源的保护和利用①防止金属腐蚀1、保护金属资源的途径：②回收利用废旧金属③合理开采矿物④寻找金属的代用2、意义：节约金属资源，减少环境污染第七章溶液一、溶液的形成1.溶液定义：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液。基本特征均一性——指溶液中各部分的浓度和性质都相同。稳定性——外界条件不变（温度、压强不改变，溶剂不蒸发）时，溶质、溶剂不分层，也不会析出固体。溶液具有均一性、稳定性的原因：溶质以分子或离子的形式分散到水分子中。溶液由两部分组成——溶剂和溶质。溶剂的定义：能溶解其他物质的物质叫做溶剂。溶质的定义：被溶解的物质叫做溶质。常见的溶剂有水、酒精、汽油。溶质可以有一种或多种，但溶剂只能有一种。溶质和溶剂在被分散前可以是固体、液体或气体。溶液、溶质、溶剂的质量关系：溶液的质量＝溶质的质量＋溶剂的质量（溶液的体积≠溶质的体积＋溶剂的体积）区分溶剂和溶质固体（或气体）与液体混合——固体（或气体）是溶质，液体是溶剂。液体和液体混合——质量小的为溶质，质量大的为溶剂。如果其中一种液体是水，那么水是溶剂。当两种物质完全反应后，新生成的物质是溶质，而析出的沉淀或产生的气体不是溶质，溶剂仍是水。例如锌溶于稀硫酸后，所得到的溶液中的溶质是硫酸锌。4溶液的命名：“[溶质]的[溶剂]溶液”。如果没有指明溶剂，我们就认为水是溶剂。水和酒精能以任意体积互溶。探究水与乙醇能否互溶时，要先滴入红墨水（目的：为了显色，利于观察）。2.悬浊液、乳浊液与乳化作用悬浊液：由固体小颗粒分散到液体里形成的混合物叫做悬浊液。例如钡餐（硫酸钡的悬浊液）、粉刷墙壁用的涂料、黄河水都是悬浊液。乳浊液：由小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。例如在农业上，一般把不溶于水的液体农药配制成乳浊液。悬浊液和乳浊液都不是溶液，不具备均一、稳定的特征。洗涤剂具有乳化作用。用洗涤剂洗衣服时，油污没有溶解在水中，没有形成均一、稳定的溶液。用洗涤剂和汽油洗衣服的区别：汽油——用汽油洗衣服时，油污能溶解在汽油里，形成溶液，随着汽油挥发油污就能被带走。洗涤剂——洗涤剂具有乳化作用，它能使油污分散成无数细小的液滴，随水流去。3.溶解时的吸热或放热现象扩散过程——溶质的分子（或离子）向水中扩散——吸收热量。水合过程——溶质的分子（或离子）和水分子作用，生成水合分子（或水合离子）——放出热量。如果扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量，溶液的温度就会升高。（例如氢氧化钠固体、浓硫酸）如果扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量，溶液的温度就会降低。（例如硝酸铵）氯化钠等溶于水时，不会有明显的吸热、放热现象。氧化钙与水反应放出大量的热。有的实验为了节省能源，可以采用氧化钙和水反应来提高温度。二、溶解度1.饱和溶液与不饱和溶液定义：在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做饱和溶液；还能继续溶解的溶液，叫做不饱和溶液。判断溶液是否饱和的方法：继续加入该种溶质，如果该物质的质量减少，那么溶液是不饱和溶液；如果该物质的质量不变，那么溶液是饱和溶液。由于水可以和酒精以任意比例互溶，所以水和酒精不可以形成饱和溶液。不饱和溶液与饱和溶液的转化①氢氧化钙和气体的溶解度随着温度升高而降低。所以若把氢氧化钙和气体的不饱和溶液变成饱和溶液，在改变温度时要升高温度。②最可靠的方法是蒸发溶剂、加溶质、加溶剂。③若想把氢氧化钙的饱和溶液变成不饱和溶液，可以通入适量的二氧化碳并过滤。④若想把氢氧化钙的不饱和溶液变成饱和溶液，也可以加入CaO并冷却。⑤氢氧化钙不是晶体，从氢氧化钙溶液也不会析出晶体，所以只能称作“澄清的石灰水变浑浊”。浓、稀溶液与饱和、不饱和溶液之间的关系：不饱和溶液降温、恒温蒸发溶剂、加溶质升温、加溶剂饱和溶液5①饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液不一定是稀溶液。②在一定温度时，同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓。混合物的分离和提纯分离可溶物和不溶物：过滤法（溶解、过滤、蒸发或溶解、过滤、洗涤、干燥）铁屑和其他固体：用磁铁反复吸引除去氯化钠中少量的硝酸钾：蒸发溶剂结晶法（蒸发溶剂）除去硝酸钾中少量的氯化钠：冷却热饱和溶液结晶法（高温溶解、降温、过滤）（结晶：热的溶液冷却后，已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出，这一过程叫结晶）后两者往往应用在分离两种可溶于水的物质，并且其中一种的溶解度受温度影响大，另一种受温度影响小。我们希望析出的晶体是量多的一种，所以选用的方法要适合量多的那种。蒸发溶剂时溶液浓度不变，冷却热饱和溶液时溶液浓度变小。在一定温度和溶质相同的条件下，100g的饱和溶液和200g的饱和溶液，二者都蒸发10g水，析出晶体的质量相等。在60℃和溶质相同的条件下，把100g的饱和溶液和200g的饱和溶液降低到20℃，若前者析出晶体的质量为M，后者析出晶体的质量为N，那么N=2M。2.固体的溶解度定义：在一定温度下，某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。四要素：温度——必须指明具体的温度，溶解性才有意义。溶剂的质量是100g。固体在溶解在溶液中，必须达到饱和状态。溶解度的单位通常是g。影响固体溶解度的因素：（内因）溶质性质、溶剂性质；（外因）温度。一般来说，温度越高，固体的溶解度越大。溶解度的相对大小：温度是20℃，并且溶剂的质量是100g。在20℃下，溶解度小于0.01g，被称为难溶（或不溶）；溶解度介于0.01~1g之间，被称为微溶；溶解度介于1~10g之间，被称为可溶；溶解度大于10g，被称为易溶。有关溶解度曲线的常见试题（见右上图）t3℃时A的溶解度为80g。P点的的含义是：在该温度时，A和C的溶解度相同。N点为t3℃时A的不饱和溶液，可通过加入A物质，降温，蒸发溶剂的方法使它变为饱和。曲线上的点代表对应温度的饱和溶液，曲线以下的点代表对应温度的不饱和溶液。加溶质相当于把点向正上方移动（但是点不能被移动到图象上方），加溶质相当于向下竖直移动，降温相当于向左水平移动，升温相当于向右水平移动。t1℃时A、B、C、溶解度由大到小的顺序CBA