初三化学上册知识点：金属与矿物

第一节 金属与金属矿物

金属和矿物是自然界的重要组成部分，它们的物理性质由物质的内部结构决定。大多数金属在常温下呈现固态，但也有些金属例外。例如，汞是一种液态金属。金属通常非常活跃，容易与空气中的氧气、酸和某些盐类发生反应，形成氧化物或其他化合物。比如，铁在潮湿空气中易被氧化，生成铁锈；铜则容易形成绿色的铜绿。

金属的活性程度各异。有些金属较为稳定，不易与其他物质发生反应。例如，金（Au）和铂（Pt）在自然界中通常以游离态存在，其化学性质极其稳定，在空气中不易氧化，因此有“真金不怕火炼”的说法。这种稳定性使得金成为重要的贵金属，广泛应用于货币、首饰和电子工业等领域。

置换反应与化合价

置换反应是金属化学性质的一个重要体现。其基本特征是：单质与化合物反应生成新的单质和化合物。常见的金属化合价包括+1、+2、+3价。例如，钠（Na）、钾（K）、银（Ag）等常见金属的化合价为+1价。这些金属在化学反应中表现出较强的还原性，容易失去电子形成正离子。

铁的腐蚀与防护

铁在常温下不会与氧气反应，但在潮湿空气中，铁会与氧气发生缓慢的氧化反应，生成铁锈。铁锈是一种疏松的氧化物，它无法阻止外界空气继续与铁接触，导致铁最终完全被腐蚀。为了防止铁的腐蚀，可以采取多种措施。例如，可以在铁表面涂覆一层油漆或油脂，或者将铁埋入干燥的土壤中，减少与空气的接触。

第二节 铁的冶炼与合金

在工业生产中，铁的冶炼是一个复杂的过程。为了去除矿石中的脉石杂质，通常会在炉中加入石灰石。石灰石在高温下分解，释放出二氧化碳气体，从而将脉石转化为易于去除的渣滓。此外，还需要添加焦炭作为燃料，提供足够的热量来熔化矿石。

焦炭在高温下与氧气反应生成一氧化碳，这些一氧化碳进一步与矿石中的铁矿石反应，释放出铁。

在实验室中，处理尾气中的CO气体通常采用燃烧的方法。通过点燃尾气中的CO，将其转化为无害的二氧化碳气体，从而实现环保的目的。而在工业生产中，由于CO具有较高的热值，可以将其回收利用，作为燃料使用，避免了资源的浪费。

湿法炼铜与合金

湿法炼铜是一种古老的工艺，它通过金属间的置换反应实现铜的提炼。这种方法利用了铜离子与还原剂的反应，将铜从矿石中提取出来。湿法炼铜不仅历史悠久，而且技术相对简单，适合小规模生产。

生铁和钢都是铁合金，主要区别在于含碳量的不同。生铁的含碳量较高，质地坚硬但脆性较大，不适合直接使用。炼钢的主要目标是降低生铁中的含碳量，提高合金的韧性和可加工性。通过控制碳含量，可以使钢具备更好的机械性能，适用于制造各种工具和结构件。

第三节 金属的防护与回收

钢铁作为一种广泛应用的材料，其防腐措施至关重要。钢铁在潮湿环境中易受腐蚀，主要原因是空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果。为了防止钢铁的腐蚀，需要采取有效的防护措施。例如，可以在钢铁表面涂抹防锈漆，或者采用其他防腐蚀涂层。此外，还可以通过改变钢铁的内部结构，提高其耐腐蚀性。

金属的回收利用是一项重要的环保措施。废弃金属中含有丰富的金属元素，是宝贵的资源。然而，如果不加以回收，这些金属将会被浪费，甚至污染环境。回收废弃金属不仅可以节约资源，还能减少对环境的影响。通过科学的方法回收和再利用废弃金属，可以实现资源的有效利用，促进可持续发展。

金属和矿物在人类社会中扮演着不可或缺的角色。通过深入理解它们的物理性质、化学反应和应用方法，我们可以更好地利用这些自然资源，推动科技进步和社会发展。