沪教版九年级化学上册第5章 金属的冶炼与利用 知识点汇总

第5章金属的冶炼与利用
第1节金属的性质和利用
第1课时金属的物理性质合金
一、金属的物理性质
1.物质的物理性质主要包括颜色、状态、气味、密度、硬度、熔点、
沸点、导电性、导热性、延展性等。

2.金属的主要物理性质：大多数金属具有金属光泽，能导电、导热，
有较好的延展性等。

二、合金
金属材料包括纯金属和合金。

1.合金的定义
合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性
的物质。

如青铜、钢等。

2.合金的特性
合金具有许多良好的物理、化学和机械性能。

合金比纯金属具有更广泛的用途。

(1)合金的硬度一般比组成它的成分金属大。

例如：钢片>纯铁片、黄
铜片>纯铜片。

(2)多数合金的熔点比组成它的成分金属低。

(1)合金的成分中一定含有金属，但不一定全是金属，也可能含有非
金属；
(2)合金属于混合物，熔合过程发生物理变化，其中各成分仍保持其
原有的化学性质；
(3)在一种金属表面镀其他金属后，形成的不是合金，因为它们并未
熔合；
(4)氧化铁、氧化镁等不属于合金，因为它们属于纯净物。

3.生铁和钢
(1)生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。

生铁和钢
的主要不同在于含碳量不同。

生铁和钢都是铁的合金。

由于生铁和钢的含碳量不同，决定了生铁和钢具有不同的性质和用途。

(2)二者之间的联系：①生铁和钢都是铁和碳的合金；②都属于混合
物；③炼钢的原料是生铁。

(3)二者之间的区别：①含碳量不同；
②含杂质（硫、磷等）的多少不同：生铁含杂质较多而钢含杂质较少；
③机械性能不同：生铁硬而脆，钢硬而韧，有弹性，钢比生铁性能更
优越；
④机械加工方式不同：生铁只能铸造而不能锻打，钢可铸可锻。

4.其他几种常见合金
第2课时金属的化学性质
一、常见金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
2.金属与常见的酸反应
金属与稀盐酸（或稀硫酸）的反应。

3.实验室制取氢气
在常温下，锌能与稀硫酸发生反应生成氢气，且反应速率适中。

原理：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
装置：发生装置与制取二氧化碳的发生装置相同，是因为反应物都是固体和液体，反应条件都是常温。

但收集方法不同，是由于氢气密度比空气的密度小，难溶于水，且不与空气中各成分和水反应，所以用向下排空气法或排水法收集。

4.金属与某些金属化合物的溶液的反应
二、置换反应
定义：由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫做置换反应。

（置换反应属于基本反应类型）
第2节 金属矿物 铁的冶炼
一、常见的金属矿物
1.金属矿物可以用于冶炼金属，除极少数不活泼的金属（如金、银等）在自然界中有单质存在外，其余大多数金属以化合物形式存在。

2.常见的金属矿石有：铁矿石——赤铁矿（主要成分是Fe 2O 3）、磁铁矿（主要成分是Fe 3O 4）、菱铁矿和黄铁矿；铜矿石——孔雀石[主要成分是Cu 2（OH ）2CO 3]、赤铜矿。

二、工业炼铁的原理
1.原理：用一氧化碳与铁的氧化物在高温条件下反应。

2.化学方程式：Fe x O y ＋y CO=====高温x Fe ＋y CO 2。

Fe x O y 可以是FeO 、Fe 2O 3
、Fe 3O 4。

常见的反应为Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2。

3.实验装置：
4.操作步骤（口诀：查、装、通、点、熄、停、拆）
(1)查：检查装置的气密性。

(2)装：装药品并连接、固定装置。

(3)通：向玻璃管中通入纯净的一氧化碳。

(4)点：点燃酒精喷灯，给玻璃管加热。

(5)熄：反应完毕，熄灭酒精喷灯。

(6)停：待装置完全冷却后，停止通一氧化碳。

(7)拆：拆洗装置。

5.实验现象：
(1)玻璃管中，红棕色粉末逐渐变成黑色；
(2)试管中澄清石灰水变浑浊。

6.尾气处理
(1)处理原因：因尾气中含有有毒的一氧化碳，防止污染空气。

(2)处理方法：
①燃烧法：在尾气排出处放一只点燃的酒精灯。

②收集法：
在尾气排出处系一个干瘪气球收集或用排水法收集。

7.产物二氧化碳的检验：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。

三、工业炼铁（高炉炼铁）
1.主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。

2.主要设备：高炉。

3.发生的反应（以赤铁矿为例） (1)焦炭燃烧： C ＋O 2=====点燃CO 2
； (2)二氧化碳通过灼热的炭层： CO 2＋C=====
高温2CO ； (3)一氧化碳还原氧化铁： 3CO ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO 2； (4)石灰石高温分解：
CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，CaO 与铁矿石中杂质反应，形成炉渣。

4.产品：高炉炼出来的产品为生铁。

四、有关含杂质的混合物的相关计算
当参加反应的物质含有杂质时，先要把含杂质物质的质量换算成纯净物的质量，再用纯净物的质量代入化学方程式进行计算。

纯净物的质量＝含杂质物质的质量×纯度
第3节金属防护和废金属回收
一、钢铁的锈蚀
1.铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质作用，发生一系列
复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。

2.稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。

3.铁锈成分复杂，主要是氧化铁。

铁锈是一种疏松多孔的物质，一旦
生锈必须及时除锈，否则会全部被锈蚀掉。

注意：探究铁生锈条件的实验，原理的设计应采用控制变量法。

实验用的水是煮沸后迅速冷却的水，其目的是除去溶解在水中的氧气，保证铁钉只与水接触。

二、防止铁生锈
1.防止钢铁生锈的原理：隔绝水，或隔绝空气，或隔绝水和空气。

2.防止铁生锈的方法
(1)保持铁制品表面干燥。

(2)在钢铁表面覆盖保护层的方法来防止钢铁生锈。

例如，在车船的
表面喷涂油漆，在机械表面涂防锈油，在脸盆、杯子等表面烧涂搪瓷等。

(3)在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。

例如，在钢铁表
面镀锡、镀锌和镀铬。

(4)通过化学反应使铁制品表面形成一层致密的氧化膜，如烤蓝。

(5)改变内部结构，形成合金。

如不锈钢。

三、废金属的回收利用
1.回收利用废旧金属的意义：废金属不但造成资源浪费，还会产生镉、
汞等有毒金属对环境的污染。

回收利用废旧金属可节约金属资源，节约金属冶炼成本，减少金属冶炼时的污染，也可减少废金属中有毒金属对环境的污染。

2.保护金属资源途径
(1)有计划、合理地开采资源，禁止无计划非法乱采金属矿产；
(2)积极进行金属代用品的开发研究；
(3)加强废旧金属的回收和再利用；
(4)防止金属生锈。