第三章鐵金屬材料一、鐵的性質(zhì)（一）物理性質(zhì)：色光澤，密度大，熔沸點(diǎn)，有良好的性，性（不如銅和鋁）和性，能被吸引（二）化學(xué)性質(zhì)：1、與非金屬反應(yīng)：（1）鐵在氧氣中燃燒：（2）鐵與氯氣的反應(yīng)：（3）鐵與硫反應(yīng)：2、與稀鹽酸反應(yīng)：3、鐵與鹽溶液的反應(yīng)：（1）鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)：（2）鐵與氯化鐵溶液反應(yīng)：4、鐵與水蒸氣的反應(yīng)：二、鐵的重要化合物（一）鐵的氧化物名稱(chēng)氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式俗名鐵元素化合價(jià)顏色、狀態(tài)溶解性類(lèi)別穩(wěn)定性不穩(wěn)定：FeO+O2與鹽酸反應(yīng)氧化性高溫時(shí)，均可與C、CO、H2等還原劑反應(yīng)，被還原為用途Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的色顏料，赤鐵礦（主要成分是）是煉鐵原料（二）鐵的氫氧化物名稱(chēng)氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學(xué)式顏色、狀態(tài)溶解性與硫酸反應(yīng)穩(wěn)定性不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化（色→灰色→色）：不穩(wěn)定（較Fe(OH)2穩(wěn)定），受熱易分解：制備Fe2++OH-=Fe2++NH3?H2O=Fe3++OH-=Fe3++NH3?H2O=轉(zhuǎn)化（三）鐵鹽和亞鐵鹽亞鐵鹽鐵鹽常見(jiàn)的鐵鹽FeCl2、（綠礬）FeCl3、Fe2(SO4)3顏色Fe2+色Fe3+色與堿反應(yīng)（可用來(lái)證明溶液中是否存在Fe2+和Fe3+）Fe2+Fe(OH)2↓色→色→色Fe3+Fe(OH)3↓生成色沉淀顯色反應(yīng)（可用來(lái)證明溶液中是否存在Fe2+和Fe3+）Fe2+不變紅色溶液Fe3+Fe(SCN)3(紅色)還原性與氧化性還原性：Fe2++Cl2=Fe2+遇到酸性KMnO4，會(huì)使其氧化性：Fe+Fe3+=、Fe3++Cu=Fe3+遇淀粉KI試紙變：Fe3++I-=相互轉(zhuǎn)化還原劑（Fe、Cu）Fe3+Fe2+氧化劑（Cl2、HNO3、KMnO4等）注：1、離子共存：Fe2+與NO3-(H+)、ClO-、MnO4-(H+)、Cl2不共存；Fe3+與S2-、I-、HS-、SO32-不共存2、Fe2+鹽溶液的保存：加少量，防止Fe2+被氧化三、合金（一）定義：合金是由兩種或兩種以上的金屬（或與）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)（二）成分：一種為主，另一種或幾種是或（三）特性：（1）合金的硬度一般比各成分金屬的（2）合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬的（3）合金的物理、化學(xué)及機(jī)械性能一般優(yōu)于各成分金屬注：1、合金是（填“純凈物”或“混合物”）2、被稱(chēng)為“冶金工業(yè)的維生素”（四）鐵合金1、鐵碳合金：分類(lèi)：含碳量為，為鋼；含碳量為，為生鐵。2、鋼用量最大、用途最廣的合金是。根據(jù)化學(xué)成分，鋼分為兩大類(lèi)：和1、碳素鋼：鐵與碳的合金碳素鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼含碳量2、合金鋼：也叫，在碳素鋼中適量加入一種或幾種合金元素，使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而具有特殊性能例：不銹鋼是最常見(jiàn)的一種合金鋼，它的合金元素主要是和。四、鋁和鋁合金（一）鋁的性質(zhì)1、物理性質(zhì)：鋁是地殼中含量的金屬。色，有金屬光澤的固體，熔點(diǎn)較低，硬度較小，是電和熱的良導(dǎo)體。常溫下在空氣中常被氧化成致密的，這層膜起到保護(hù)內(nèi)部金屬Al（熔點(diǎn)660℃）的作用，所以活潑的Al可以在空氣中穩(wěn)定存在。2、化學(xué)性質(zhì)：（1）與非金屬反應(yīng)：①與氧氣反應(yīng)：②與氯氣反應(yīng)：（2）與鹽酸反應(yīng)：（3）與氫氧化鈉反應(yīng)：（4）與氧化鐵反應(yīng)（即鋁熱反應(yīng)）：3、鋁合金的用途①鋁合金：向鋁中加入少量法合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成。鋁合金是目前用途廣泛的合金之一。②硬鋁是一種鋁合金，密度小，強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，是制造和的理想材料。（二）氧化鋁的性質(zhì)1、物理性質(zhì)：色固體，溶于水，熔點(diǎn)高（2050℃），很堅(jiān)固。天然的氧化鋁俗名叫，若剛玉中混入了微量的鉻，就成了寶石，若混入了微量的鈦或鐵，就成了寶石。2、化學(xué)性質(zhì)：兩性氧化物：既能與反應(yīng)生成鹽和水，又能與反應(yīng)生成鹽和水的氧化物①與鹽酸反應(yīng)：②與氫氧化鈉反應(yīng)：注：鋁制餐具不宜用來(lái)或長(zhǎng)時(shí)間存放性或性食物（三）氫氧化鋁的性質(zhì)1、物理性質(zhì)：色固體，幾乎不溶于水，但能凝聚水中的懸浮物，并能吸附色素2、化學(xué)性質(zhì)：兩性氫氧化物：既能與反應(yīng)，又能與反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物①與酸反應(yīng)：②與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：③加熱分解：3、制備：鋁鹽溶液與氨水反應(yīng)制取：4、用途：①Al(OH)3（胃舒平的主要成分）常用于治療②Al(OH)3膠體具有吸附性，能和水中的懸浮物形成絮狀不溶物沉降下來(lái)，并能吸附色素，因此可以作和五、新型合金（一）儲(chǔ)氫合金1、定義：是一類(lèi)能夠大量吸收，并與結(jié)合成金屬氫化物的材料。2、要求：儲(chǔ)氫量大，金屬氫化物既，稍稍加熱又，室溫下吸、放氫的速率。如Ti-Fe合金和La-Ni合金等（二）其他新型合金鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應(yīng)用于、生物工程和電子工業(yè)等領(lǐng)域

第三章鐵金屬材料一、鐵的性質(zhì)（一）物理性質(zhì)：銀白色光澤，密度大，熔沸點(diǎn)高，有良好的延展性，導(dǎo)電性（不如銅和鋁）和導(dǎo)熱性，能被磁體吸引（二）化學(xué)性質(zhì)：1、與非金屬反應(yīng)：（1）鐵在氧氣中燃燒：3Fe+2O2Fe3O4（2）鐵與氯氣的反應(yīng)：2Fe+3Cl22FeCl3（3）鐵與硫反應(yīng)：Fe+SFeS2、與稀鹽酸反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑3、鐵與鹽溶液的反應(yīng)：（1）鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe+Cu2+=Fe2++Cu（2）鐵與氯化鐵溶液反應(yīng)：Fe+2FeCl3=3FeCl2Fe+2Fe3+=3Fe2+4、鐵與水蒸氣的反應(yīng)：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2二、鐵的重要化合物（一）鐵的氧化物名稱(chēng)氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4（可理解為FeO?Fe2O3）俗名無(wú)鐵紅磁性氧化鐵鐵元素化合價(jià)+2+3+2（1個(gè)）、+3（2個(gè)）顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體溶解性難溶于水類(lèi)別堿性氧化物堿性氧化物復(fù)雜氧化物穩(wěn)定性不穩(wěn)定：6FeO+O22Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定與非氧化性酸反應(yīng)FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O氧化性高溫時(shí)，均可與C、CO、H2等還原劑反應(yīng)，被還原為Fe用途Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）是煉鐵原料（二）鐵的氫氧化物名稱(chēng)氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色、狀態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性不溶與酸反應(yīng)Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O穩(wěn)定性不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化（白色→灰綠色→紅褐色）：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3不穩(wěn)定（較Fe(OH)2穩(wěn)定），受熱易分解：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制備Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe2++2NH3?H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe3++3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+轉(zhuǎn)化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（三）鐵鹽和亞鐵鹽亞鐵鹽鐵鹽常見(jiàn)的鐵鹽FeCl2、FeSO4?7H2O（綠礬）FeCl3、Fe2(SO4)3顏色Fe2+淺綠色Fe3+棕黃色與堿反應(yīng)（可用來(lái)證明溶液中是否存在Fe2+和Fe3+）Fe2+Fe(OH)2↓白色→灰綠色→紅褐色Fe3+Fe(OH)3↓生成紅褐色沉淀顯色反應(yīng)（可用來(lái)證明溶液中是否存在Fe2+和Fe3+）Fe2+不變紅紅色溶液Fe3+Fe(SCN)3(紅色溶液)還原性與氧化性還原性：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe2+遇到酸性KMnO4，會(huì)使其紫色褪去氧化性：Fe+2Fe3+=3Fe2+、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+Fe3+遇淀粉KI試紙變藍(lán)：2Fe3++2I-=2Fe2++I2相互轉(zhuǎn)化還原劑（Fe、Cu）Fe3+Fe2+氧化劑（Cl2、HNO3、KMnO4等）注：1、離子共存：Fe2+與NO3-(H+)、ClO-、MnO4-(H+)、Cl2不共存；Fe3+與S2-、I-、HS-、SO32-不共存2、Fe2+鹽溶液的保存：加少量鐵粉，防止Fe2+被氧化三、合金（一）定義：合金是由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)（二）成分：一種金屬為主，另一種或幾種是金屬或非金屬（三）特性：（1）合金的硬度一般比各成分金屬的大（2）合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬的低（3）合金的物理、化學(xué)及機(jī)械性能一般優(yōu)于各成分金屬注：1、合金是混合物（填“純凈物”或“混合物”）2、稀土元素被稱(chēng)為“冶金工業(yè)的維生素”（四）鐵合金1、鐵碳合金：分類(lèi)：含碳量為%-2%，為鋼；含碳量為2%%，為生鐵。2、鋼用量最大、用途最廣的合金是鋼。根據(jù)化學(xué)成分，鋼分為兩大類(lèi)：碳素鋼和合金鋼1、碳素鋼：鐵與碳的合金碳素鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼含碳量<%%%>%2、合金鋼：也叫特種鋼，在碳素鋼中適量加入一種或幾種合金元素，使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而具有特殊性能例：不銹鋼是最常見(jiàn)的一種合金鋼，它的合金元素主要是鉻和鎳。四、鋁和鋁合金（一）鋁的性質(zhì)1、物理性質(zhì)：鋁是地殼中含量最多的金屬。銀白色，有金屬光澤的固體，熔點(diǎn)較低，硬度較小，是電和熱的良導(dǎo)體。常溫下在空氣中常被氧化成致密的氧化膜，這層膜起到保護(hù)內(nèi)部金屬Al（熔點(diǎn)660℃）的作用，所以活潑的Al可以在空氣中穩(wěn)定存在。2、化學(xué)性質(zhì)：（1）與非金屬反應(yīng)：①與氧氣反應(yīng)：4Al+3O22Al2O3②與氯氣反應(yīng)：2Al+3Cl22AlCl3（2）與鹽酸反應(yīng)：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑（3）與氫氧化鈉反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑（4）與氧化鐵反應(yīng)（即鋁熱反應(yīng)）：2Al+Fe2O32Fe+Al2O33、鋁合金的用途①鋁合金：向鋁中加入少量法合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成鋁合金。鋁合金是目前用途廣泛的合金之一。②硬鋁是一種鋁合金，密度小，強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料。（二）氧化鋁的性質(zhì)1、物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水，熔點(diǎn)高（2050℃），很堅(jiān)固。天然的氧化鋁俗名叫剛玉，若剛玉中混入了微量的鉻，就成了紅寶石，若混入了微量的鈦或鐵，就成了藍(lán)寶石。2、化學(xué)性質(zhì)：兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物①與鹽酸反應(yīng)：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2O②與氫氧化鈉反應(yīng)：Al2O3+2NaOH=2NaAl