測試中心 1金屬材料
金屬材料包括純金屬（90多種）和合金（數千種）。
金屬屬於金屬材料，但金屬材料不一定是純金屬，但也可以是合金。
金屬製品是由金屬材料製成的，鐵、銅、鋁及其合金是人類使用最多的金屬材料。
金屬分類：重金屬：如銅、鋅、鉛等;
輕金屬：如鈉、鎂、鋁等;
黑色金屬：通常為鐵、錳、鉻及其合金。 Fe、Mn、Cr（鉻）;
有色金屬：通常指黑色金屬以外的金屬。
測試中心 2金屬材料的發展史
通過對歷史的研究，我們可以了解金屬材料的發展歷程。 商代時期，人們開始使用青銅器;煉鐵始於春秋時期;煉鋼始於戰國時期;銅和鐵一直被人類廣泛使用。 100多年前，鋁的使用又開始了，由於鋁具有密度低、耐腐蝕等諸多優良效能，鋁的產量已超過銅，位居第二。
測試中心3：金屬的物理性質
1.共性：大多數金屬具有金屬光澤，密度和硬度高，熔點和沸點高;
在室溫下，除汞為液體外，其餘金屬均為固體;
大多數是銀白色的（銅是紫紅色的，金色是黃色的）;
具有良好的導熱性、導電性和延展性。
2.金屬的一些特性：
大多數金屬如鐵和鋁是銀白色的，銅是紫紅色的，金是黃色的
雖然大多數金屬在室溫下是固體，但汞是一種液體;
各種金屬的導電率、導熱係數、密度、熔點、硬度等特性差異很大
銀的導電性和導熱性最好，鋨的密度最高，鋰的密度最低，鎢的熔點最高，汞的熔點最低，鉻的硬度最高。
金屬含量最高的：鋁：地殼中最豐富的金屬元素;
鈣：人體內最豐富的金屬元素;
鐵：目前世界上年產量最大的金屬（鐵、鋁、銅）;
銀：導電性和導熱性最好的金屬（銀、銅、金和鋁）;
鉻：最堅硬的金屬;
鎢：熔點最高的金屬;
汞：熔點最低的金屬;
鋨：密度最大的金屬;
鋰：密度最低的金屬。
測試中心 4物質的性質與其用途之間的關係
1.物質的性質決定了物質的用途，而物質的使用又反映了物質的性質。
2.物質的性質很大程度上決定了物質的目的。
但這並不是唯一的決定因素，在考慮物質的使用時，還需要考慮**、資源、是否美觀、使用是否方便、廢料是否容易**以及對環境的影響等多種因素。
測試中心 5合金
1.合金：一種金屬與一種或多種其他金屬（或金屬和非金屬）融合而形成的具有金屬特性的物質。 某些金屬和非金屬在金屬中被加熱和熔融，形成具有金屬特性的物質。
一般來說，合金的熔點低於各組分的熔點，硬度大於各組分的硬度，耐腐蝕性較好。
注意：合金是金屬對金屬或金屬對非金屬的混合物。
合金的許多特性與組成它們的純金屬不同，使合金更適合不同的用途。
每天使用的金屬，主要是合金。
金屬與其他金屬和非金屬熔合後，不僅成分發生變化，而且其內部成分發生變化，導致效能發生變化。
2.合金形成的條件：任何一種金屬的熔點不能高於另一種金屬的沸點（當兩種金屬形成合金時）。
3.合金和組成它們的純金屬的效能比較：
鋁合金與鋁、黃銅與銅板、焊料與錫的相關效能比較：
鋁：銀白色有光澤，柔軟，熔點高;
鋁合金：銀白色有光澤，堅硬，熔點比鋁低。
銅：紫紅色有光澤，堅韌，熔點高;
黃銅：黃色有光澤，比銅硬，熔點比銅低。
錫：銀白色有光澤，柔軟，低;
焊料：深灰色金屬光澤，硬度高，熔點比錫低。
4.幾種常見的合金。
鐵合金：主要包括生鐵和鋼，它們的區別在於含碳量不同，生鐵含碳量為2%-43%，鋼的含碳量為003%—2%。
鋼比生鐵具有更優異的效能，易於加工，用途更廣。
不鏽鋼：含鉻、鎳的鋼。
鋁合金：將鎂、銅、鋅等金屬新增到鋁中形成合金。 廣泛用於飛機、船舶、卡車等的製造，可增加其承載能力，提高其執行速度，具有耐海水腐蝕、避磁等特點。
銅合金：黃銅：銅鋅合金;
青銅：銅和錫的合金;
白銅：銅和鎳的合金。
鈦及鈦合金：鈦合金被認為是21世紀重要的金屬材料，與人體有很好的“相容性”，因此可用於製造人造骨骼等。
優點：熔點高，密度低;可塑性好，易加工，機械效能好;耐腐蝕性好。
效能：優良的耐腐蝕性，對海水、空氣和多種腐蝕性介質穩定，可塑性好，強度高，密度低，又稱親生物金屬。
用途：噴氣發動機、飛機機身、人造衛星外殼、火箭外殼、醫療補充劑、造紙、人造骨骼、海水淡化裝置、海船、船舶外殼等。
測試中心 6金屬的化學性質：
1.大多數金屬與氧氣發生反應。
2.金屬酸鹽H2
3.金屬鹽 另一種金屬 另一種鹽（條件：“之前和之後，鹽溶性”）。
Fe CuSo4 Cu Feso4（“濕法冶金”原理）。
測試中心 7金屬與酸的反應
鎂與稀酸反應：
反應現象：劇烈反應，產生大量氣泡，溶液仍無色，試管外壁受熱，產生的氣體可燃燒，產生淡藍色火焰。
反應化學方程式：
mg＋2hcl＝mgcl2＋h2↑
mg＋h2so4＝mgso4＋h2↑
鋅與稀酸反應：
反應現象：反應較劇烈，產生大量氣泡，溶液仍無色，試管外壁受熱，產生的氣體可燃燒，產生淡藍色火焰。
反應化學方程式：
zn＋2hcl＝zncl2＋h2↑
zn＋h2so4＝znso4＋h2↑
鎂與稀酸反應：
反應現象：反應緩慢，產生氣泡，溶液逐漸由無色變為淺綠色，產生的氣體能燃燒並產生淡藍色火焰。
反應化學方程式：
fe＋2hcl＝fecl2＋h2↑
fe＋h2so4＝feso4＋h2↑
銅不與稀鹽酸和稀硫酸反應。
結論：mg、Zn、Fe的金屬活性強於銅，在稀鹽酸和稀硫酸中均能替代氫氣。
測試中心 8金屬與化合物溶液的反應
鐵絲浸入硫酸銅溶液中：
反應現象：浸入溶液中的鐵絲表面覆蓋著一層紅色物質，溶液逐漸由藍色變為淺綠色。
不要用鐵製品放入硫酸銅溶液或農藥波爾多溶液）。
反應化學方程式：
fe＋cuso4=cu＋feso4
質量變化：金屬的質量增加，溶液的質量減少。
鋁絲浸入硫酸銅溶液中：
反應現象：浸入溶液中的鋁絲表面覆蓋著一層紅色物質，溶液逐漸由藍色變為無色。
反應化學方程式：
2al＋3cuso4=3cu＋al2(so4)3
質量變化：金屬的質量增加，溶液的質量減少。
銅線浸入硝酸銀溶液中：
反應現象：浸入溶液中的銅線表面覆蓋一層白色物質，溶液逐漸由無色變為藍色。
反應化學方程式：
cu＋2agno3=cu(no3)2＋2ag
質量變化：金屬的質量增加，溶液的質量減少。
銅線浸入硝酸鋁溶液中：不發生反應。
結論：上述4種金屬的活性從強到弱依次為alfe cu ag;
反應性較強的金屬可以從其化合物的溶液中置換反應性較差的金屬。
注意：此類反應必須在溶液中進行，不溶於水的化合物一般不與金屬反應;
K、Ca 和 Na 具有很強的反應性，但其化合物中的金屬不能使用，因為它們會與溶液中的水發生劇烈反應。
測試中心 9置換反應
置換反應：一種元素與一種化合物發生反應產生另一種元素與化合物的反應稱為置換反應。 如活性金屬與稀酸溶液或鹽溶液的反應。
測試中心 10金屬遷移率順序
普通金屬的活性順序已被大量實驗驗證：
k、ca、na、mg、al、zn、fe、sn、pb、（h）、cu、hg、ag、pt、au
金屬遷移率：從強到弱。
應用：按金屬遷移率排序，金屬的位置越高，其活性越強。
按金屬活性排序，氫氣前面的金屬可以代替鹽酸和稀硫酸中的氫氣（不能使用濃硫酸和硝酸）。
按照金屬遷移率的順序，前面的金屬可以從其化合物（K、Ca、Na除外）的溶液中置換後面的金屬。
礦石測試中心
1.金屬資源的存在方式：地球上的金屬資源廣泛存在於地殼和海洋中，大多數金屬化合物在自然界中具有反應性，因此它們以化合物的形式存在;只有少數金屬在化學上不活潑，例如金和銀，它們以元素形式存在。
2.礦石：可以從金屬中提煉出來的礦物在工業上稱為礦石。
3.常見礦石名稱及其主要成分：
赤鐵礦：FEO
黃鐵礦：FES
菱鐵礦：Feco3
磁鐵礦：Fe3O4
鋁土礦：Al2O3
黃銅礦：cufes2
輝銅礦：Cu2s
測試中心：一氧化碳還原氧化鐵
儀器：鐵架（2）、硬質玻璃管、單孔橡膠圈（2）、酒精燈、試管、酒精噴燈、雙孔橡膠圈、風管。
藥品：氧化鐵粉、澄清石灰水、一氧化碳氣體。
安裝示意圖：
步驟：檢查裝置的氣密性;裝藥並固定;將一氧化碳氣體引入玻璃管中;加熱氧化鐵;停止加熱;停止引入一氧化碳。
5）現象：紅色粉末逐漸變黑，澄清後的石灰水變渾濁，廢氣燃燒產生藍色火焰。
6） 化學方程式：
3CoFe2O3 = 高溫 = 2Fe 3CO2
2co o2 = 點火 = 2CO2
ca(oh)2＋co2＝caco3↓＋h2o
7）注意事項：應先通入一氧化碳後加熱，實驗完成後應停止加熱，繼續將一氧化碳通入試管中冷卻。
8）尾氣處理：由於CO有毒，不能隨意排放到空氣中，因此處理的原理是將CO燃燒掉，轉化為無毒的CO2或收集起來備用。
測試中心：工業煉鐵
1）原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的還原劑（CO）從鐵礦石中還原鐵。
2）原料：鐵礦石：具有選礦條件的常見鐵礦石有磁鐵礦（主要成分為Fe3O4）和赤鐵礦（主要成分為Fe2O3）。
焦炭效應：1）提供高溫：C O2=高溫=CO2
2）提供co：CO2 c=高溫=2co
石灰石：去除SiO2的功能
CaCO3 = 高溫 = Cao CO2
曹SiO2 = 高溫 = 卡西歐3
3）主要裝置：高爐。
4）冶煉過程中發生的化學反應：
c o2 = 點火 = CO2
CO2 C = 高溫 = 2Co
3CoFe2O3 = 高溫 = 2Fe 3CO2
CaCO3 = 高溫 = Cao CO2
曹SiO2 = 高溫 = 卡西歐3
注：石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化矽轉化為爐渣。
煉鋼裝置：轉爐、電爐、平爐。
原理：在高溫條件下，生鐵中所含的過量碳等雜質被氧氣或氧化鐵轉化為氣體和爐渣。
c o2 = 點火 = CO2
考試中心 14金屬的防鏽和保護
鐵生鏽的條件是：鐵與O2和水接觸（生鏽的主要成分：Fe2O3 XH2O）。
銅形成銅綠的條件：銅與 O2、水和 CO2 接觸。 銅綠的化學式：Cu2（OH）2CO3）。
鐵的生鏽條件：水和氧氣。
防止鐵製品生鏽的措施：
保持鐵製品表面清潔乾燥;
表面塗覆保護膜：如塗油、噴漆、電鍍、藍烘等;
由合金製成：不鏽鋼。
鐵鏽非常鬆散和多孔，它不能阻止內層的鐵繼續與氧氣和水蒸氣反應，因此所有鐵製品都會被腐蝕。
鐵鏽非常鬆散多孔，容易吸水，會加速鐵的生鏽，所以鐵鏽應及時清除。
鋁與氧氣反應形成緻密的氧化鋁膜，防止鋁進一步氧化，因此鋁具有良好的耐腐蝕性。
考試中心 15金屬資源的保護與利用
1.金屬資源的存在方式：地球上的金屬資源廣泛存在於地殼和海洋中，大多數金屬化合物在自然界中具有反應性，因此它們以化合物的形式存在;只有少數金屬在化學上不活潑，例如金和銀，它們以元素形式存在。
保護金屬資源的有效方法：
防止金屬腐蝕;
廢金屬的利用;
有計畫、合理地開採礦產;
尋找金屬的替代品。
意義：節約金屬資源，減少環境汙染。