导图社区 金属和金属材料
这是一篇关于金属和金属材料的思维导图。一般选用铜作为导电材料的原因是更加经济,导电性好,密度比银小。
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金属和金属材料
金属材料
常见金属
铜(Cu)、铁(Fe)、铝(Al)
金属的物理性质
有光泽
导电性
导电性最好:银(Ag)
一般选用铜(Cu)作为导电材料的原因:更加经济,导电性好,密度比银小
导热性
延展性
延展性最好:金(Au)
密度大
密度最大:锇
密度最小:锂
熔点高
熔点最高:钨
熔点最低:汞(Hg)
硬度大
硬度最大:铬
强度大
合金
在金属中加热融合某些金属或非金属就可以制得具有金属特征的合金
合金属于混合物
合金中只含金属或只含非金属或同时含金属和非金属
合金中的金属以单质形式存在
性质(较于组成合金的纯金属而言)
硬度更大
熔点更低
更耐腐蚀
合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使它更适合于不同的用途,因此日常使用的金属材料大多数属于合金
钛和钛合金
被认为是21世纪的重要金属材料
优良性能:熔点高、密度小区、可塑性好易于加工、机械性能好、抗腐蚀性远优于不锈钢,与人体具有很好的相容性,可以用来制造人造骨
广泛应用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等
形状记忆合金
广泛应用于做人造卫星和宇宙飞船的天线、水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关,以及牙齿矫正的医疗器械
金属资源的利用与保护
常见金属化石混合物):赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿、铝铁矿(Al2O3)、黄铜矿、辉铜矿
铁的冶炼
实验室
一氧化碳还原氧化铁实验图
实验步骤顺序
检查装置的气密性
先通入一段时间CO,并点燃装置末端的酒精灯
通CO的目的是赶尽装置内的空气,防止引起爆炸
待装置内空气排尽后点燃酒精喷灯,给氧化铁加热
使CO与氧化铁发生反应:3CO+Fe2O3+3CO2
实验结束,熄灭酒精喷灯,继续通入CO气体直至玻璃管冷却
防止试管内的液体倒吸,防止生成的铁被空气中的氧气氧化
注意事项:CO具有可燃性,因此点燃前一定要验纯;因尾气中含有CO,而CO有毒,因此,操作中一定不能忽视尾气的处理,一般采用燃烧法或容器收集法来处理
工业
主要设备:铁矿石、焦炭、石灰石、高炉
焦炭的作用
提供热量:C+O2=点燃=2CO
提供CO:CO2+C=高温=2CO
石灰石的作用:将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去
金属资源的保护
铁制品的腐蚀条件:在氧气和水中
铁锈的主要成分:Fe2O3
防止铁制品锈蚀的方法
保持表面洁净与干燥
在钢铁表面覆盖保护层
在钢铁表面镀一层其他金属
用化学变化使钢铁表面形成致密的氧化膜
改变内部结构使其成为合金
稀土是工业的维生素
金属的化学性质
金属与氧气的反应
大多数金属都能与氧气反应,但反映的难以和剧烈程度是不同的
镁和铝等在常温下就能与氧气反应
铝与氧气反应会在其表面生成一层致密氧化膜从而阻止铝进一步反应,因此铝具有很好的抗腐蚀性
4Al+3O2=2Al2O3
铁和铜等在常温下几乎不与氧气发生反应,但在高温是能与氧气发生反应
”真金不怕火炼“说明金在高温时也不与氧气发生反应
金属与盐酸、稀硫酸的反应
有些金属可以与酸发生反应,有些金属不能与酸发生反应
金属与酸反应生成氢气
金属与盐溶液反应
置换反应
形式:A+BC=B+AC(单换单)
活动性强的金属可以替换活动性弱的金属
金属活动性顺序
记忆口诀嫁给那美女,身体细纤轻,铜汞银铂金(钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金)
氢前金属能与酸反应置换出氢气,氢后金属不能与酸反应
活动性顺序靠前的金属可以把活动性顺序靠后的金属置换出来
判断金属活动性顺序的方法:两金夹一液、两液夹一金