铁的密度是多少,

2024-05-2104:51:10综合资讯0

考点 1:金属材料

金属材料可分为两大类:纯金属(数百种)和合金(数千种)。

金属属于金属材料,但金属材料不限于纯金属,也可能是合金。

考点 2:金属材料的发展史

根据历史,金属材料的发展历程如下:商朝,使用青铜器;春秋时期,冶铁开始;战国时期,炼钢开始;铜和铁成为广泛使用的金属材料。100 多年前,铝开始使用,由于其密度小、抗腐蚀等优良性能,铝的产量已超过铜,位居第二。

金属分类:

重金属:铜、锌、铅等

轻金属:钠、镁、铝等

黑色金属:通常指铁、锰、铬及其合金。Fe、Mn、Cr(铬)

有色金属:通常指除黑色金属以外的其他金属。

考点 3:金属的物理性质

1. 共性:大多数金属具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的延展性和导电、导热性,除汞为液体,其余金属均为固体。

(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

2. 一些金属的特性:铁、铝等大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色;常温下大多数金属都是固体,汞却是液体;各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大;银的导电性和导热性最好,锇的密度最大,锂的密度最小,钨的熔点最高,汞的熔点最低,铬的硬度最大。

(1) 铝:地壳中含量最多的金属元素

(1) 钙:人体中含量最多的金属元素

(1) 铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)

(1) 银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)

(1) 铬:硬度最高的金属

(1) 钨:熔点最高的金属

(1) 汞:熔点最低的金属

(1) 锇:密度最大的金属

(1) 锂:密度最小的金属

检测一:金属材料

1. 金属的物理性质

考点 4:物质的性质与物质的用途之间的关系

1. 物质的性质决定物质的用途,而物质的用途又反映出物质的性质。

2. 物质的性质很大程度上决定了物质的用途。

但这并不是唯一的决定因素,在考虑物质的用途时,还需要考虑成本、资源、美观程度、便利性、可回收性和环保影响等多种因素。

考点 5:合金

1. 合金:由一种金属与其他一种或几种金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

在金属中加热熔融某些金属和非金属,形成具有金属性质的物质。

:一般来说,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好。

注意:

(1) 合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。

(2) 合金的许多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更容易适应不同的用途。

(3) 日常使用的金属材料,大多数为合金。

(4) 金属在熔合了其他金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起性质的变化。

2. 合金的形成条件:其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点(当两种金属形成合金时)。

3. 合金与组成它们的纯金属性质比较:

下面是黄铜和铜片,焊锡和锡,铝合金和铝线的有关性质比较:

4. 几种常见合金

(1) 铁合金:主要包括生铁和钢,它们的区别是含碳量不同,生铁含碳量2%-4.3%,钢的含碳量为0.03%—2%。钢比生铁具有更多的优良性能,易于加工,用途更为广泛。不锈钢:含铬、镍的钢

(2) 铝合金:铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,可增加它们的载重量以及提高运行速度,并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。

(3) 铜合金:黄铜:铜、锌的合金;

青铜:铜、锡的合金;

白铜:铜、镍的合金。

(4) 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。

优点:①熔点高、密度小

②可塑性好、易于加工、机械性能好

③抗腐蚀性能好

性质:优异的耐腐蚀性,对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定,可塑性好,强度大,有密度小,又称亲生物金属。

用途:喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。

考点 6:金属与氧气的反应考点 10:金属活动性顺序
人们通过大量的实验验证,得到了常见金属的活动性顺序:

K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Sn > Pb(H) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au

金属活动性:由强到弱
应用:
在金属活动性顺序中:
(1) 位于氢前面的金属能置换出盐酸和稀硫酸中的氢(但不用于浓硫酸和硝酸)。
(2) 位于前面的金属能将位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来(K、Ca 和 Na 除外)。
考点 11:矿石
1. 金属资源的存在形式:地球上的金属资源主要存在于地壳和海洋中,大多数金属化合物性质较活泼,以化合物的形式存在;只有少数金属化学性质很不活泼,如金和银,以单质形式存在。
2. 矿石:工业上,能提炼金属的矿物称为矿石。
3. 常见矿石名称及其主要成分:
| 矿石名称 | 主要成分 |
|---|---|
| 磁铁矿 | Fe3O4 |
| 赤铁矿 | Fe2O3 |
| 辉铜矿 | CuFeS2 |
| 方铅矿 | PbS |
考点 12:一氧化碳还原氧化铁
(1) 仪器:
铁架台(2 个)
硬质玻璃管
单孔橡皮塞(2 个)
酒精灯
试管
酒精喷灯
双孔橡皮塞
导气管
(2) 药品:
氧化铁粉末
澄清石灰水
一氧化碳气体
(3) 装置图:
[图片]
(4) 步骤:
检测装置气密性
装入药品并固定
通入一氧化碳气体
加热氧化铁
停止加热
停止通入一氧化碳
(5) 现象:
红色粉末逐渐变成黑色
澄清石灰水变得浑浊
尾气燃烧产生蓝色火焰
(6) 化学方程式:
3CO + Fe2O3 →高温→ 2Fe + 3CO2
2CO + O2 →点燃→ 2CO2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
(7) 注意事项:
先通入一氧化碳再加热
实验结束后,停止加热,继续通入一氧化碳直到试管冷却
尾气处理:一氧化碳有毒,不能随意排放在空气中,处理方法是将其燃烧成无毒的二氧化碳或收集备用
考点 13:工业炼铁
[图片]
(1) 原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的还原剂(CO)将铁矿石中的铁还原出来。
(2) 原料:
铁矿石:选择矿石条件:
常见铁矿石:磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3
焦炭:作用:
提供高温:C + O2 →高温→ CO2
提供还原剂:CO2 + C →高温→ 2CO
石灰石:作用:除去 SiO2
CaCO3 →高温→ CaO + CO2
CaO + SiO2 →高温→ CaSiO3
(3) 主要设备:高炉
(4) 冶炼过程中发生的化学反应:
C + O2 →点燃→ CO2
CO2 + C →高温→ 2CO
3CO + Fe2O3 →高温→ 2Fe + 3CO2
CaCO3 →高温→ CaO + CO2
CaO + SiO2 →高温→ CaSiO3
注意:石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。炼钢设备:转炉、电炉、平炉。
原理:在高温条件下,用氧气或铁的氧化物将生铁中过量的碳和杂质转变为气体和炉渣除去。
考点 14:金属的锈蚀和保护
(1) 铁生锈条件:铁与氧气和水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3·xH2O)
(2) 铁的锈蚀条件:水和氧气存在,防止铁制品生锈的措施:
保持铁制品表面清洁干燥
表面涂保护膜,如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等
制成合金,如不锈钢
(3) 铁锈的特性:
疏松多孔
易吸水
不能阻止里层的铁继续生锈
应及时除去铁锈
(4) 铝的抗腐蚀性:
与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,防止铝进一步氧化
具有很好的抗腐蚀性能
考点 15:保护金属资源
保护金属资源的有效途径:
(1) 防止金属腐蚀
(2) 废旧金属的回收利用
(3) 有计划合理地开采矿物
(4) 寻找金属的代用品
意义:
节约金属资源
减少环境污染