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初中化学

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    铁是一种十分重要的金属元素,下列有关说法正确的是(  )
    A.铁在地壳中的含量很高,资源丰富,所以不必有计划地开采
    B.铁是人体内的一种微量元素,人体缺铁会引起贫血
    C.钢的性能比生铁好,它实际上就是纯铁
    D.铁的活动性很强,在常温下极易与氧气反应

    本题信息:2006年仙桃化学单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “铁是一种十分重要的金属元素,下列有关说法正确的是( )A.铁在地壳中的含量很高,资源丰富,所以不必有计划地开采B.铁是人体内的一种微量元素,人体缺铁会...” 主要考查您对

化学元素和人体健康

合金

金属的物理性质和用途

金属的化学性质

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在人体中元素的存在形式:
①碳、氢、氧、氮主要以水、糖类、蛋白质、维生素和脂肪的形式存在。
②其他的元素主要以无机盐的形式存在于水溶液中。
③钙元素主要以羟基磷酸钙[Ca10(PO4)6(OH)2] 晶体的形式存在。


常量元素:
常量元素人体中含量较多的元素有11种,它们约占人体质量的99.95%。在人体中含量超过0.01%的元素,称为常量元素。

①人体中的常量元素
元素名称 元素符号 质量分数%
O 65.0
C 18.0
H 10.0
N 3.0
Ca 2.0
P 1.0
K 0.35
S 0.25
Na 0.15
Cl 0.15
Mg 0.05

②一些常量元素在人体中的作用及每天适宜摄入量
使骨骼和牙街具有坚硬的结构支架 800—1200mg 缺钙主要影响骨骼的发育和结构,临床症状表现为青少年的佝偻病和成年人的骨质软化症及老年人的骨质疏松症。钙是无毒的元素,但摄入过量会导致高血钙,从而引起消化系统、泌尿系统等的疾病 海产品、豆类、奶类、各种绿叶蔬菜等 其中99%存在于骨骼和牙齿中,主要以羟基磷酸钙 [Ca10(PO46(OH)2晶体的形式存在
细胞外液和细胞内液中的Na+和K+各自保持一定的浓度,维持人体内的水分和体液恒定的pH 2000—2500mg 缺钠会引起肌肉痉挛、头痛等;过量会引起水肿、高血压、贫血等 食盐 其中一半以Na+的形式存在于细胞外液中
1850—5600mg 缺钾会引起肌肉不发达、心律小齐等;过量会导致恶心、腹泻等 香蕉、柑橘、橙子、山楂、蘑菇、豆炎及其制品等 主要以K+的形式萍在干细胞内液中
促进骨骼发育、细胞遗传物质合成等 300—400mg 缺镁会引起肌肉不发达、抽搐、痉挛、心律不齐等;过量会引起神经系统紊乱、肾病等 坚果、大豆、牛奶等 70%的镁以磷酸盐和碳酸盐形式参与骨骼和牙齿的组成,25%的镁存在于软组织中

微量元素:
在人体中含量在0.01%以下的元素。
①一些人体必需的微量元素
元素名称 元素符号
Fe
Co
Cu
Zn
Cr
Mn
Mo
F
I
Se

②一些必需微量元素对人体的作用及14—18岁人群每天的适宜摄入量
元素 人体内的含量 对人体的作用 适宜摄入量(每天) 摄入量过高,过低对人体健康的影响
4—5g 是血红蛋白的成分,能帮助氧气的运输 20—50mg 缺铁会引起贫血
2.5g 影响人体发育 15.5—19mg 缺锌会引起食欲不振,生长迟缓,发育不良
14—21mg 有防癌、抗癌作用 50μg 缺硒可能引起表皮角质化和癌症。如摄入量过高,会使人中毒
25—50mg 是甲状腺激素的重要成分 150μg 缺碘会引起甲状腺肿大,幼儿缺碘会影响生长发育,造成思维迟钝。过量也会引起甲状腺肿大
2.6g 能防治龋齿 1.5mg 缺氟易产生龋齿,过量会引起氟斑牙和氟骨病

知识拓展:
如果人体所需的元素仅从食物中摄取还不足时,可通过食品添加剂和保健药剂来予以补充。
如在食品巾添加含钙、锌、硒、锗的化合物,或制成补钙、补锌等的保健药剂或制成加碘食盐,来增加对这些元素的摄人量。但要注意即使是人体必需的元素,也要注意适宜的摄入量,摄人量过高和过低对人体健康都有不良的影响。
合金的概念:
合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特性的物质。

①合金可以是金属与金属或金属与非金属的混合物,不一定全部由金属组成。

②合金具有金属特性,如导电性、导热性、延展性等。

③合金是几种成分熔合在一起形成的,发生的是物理变化,不是化学变化;合金不是几种成分简单地混合而成的。

④合金中各成分仍保持自己的性质。

合金与组成它们的金属的性质比较:
金属熔合了其他金属或非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部结构也发生了改变,从而引起性质的变化。因而合金比纯金属具有更广泛的用途。 纯金属与合金性质的比较:
①合金一般比其组分金属的颜色更鲜艳。

②合金的硬度一般应工组成它的金属。

③合金的熔点一般低于成它的金属。

④合金的抗腐蚀能力一般强工组成它的金属。

⑤合金的导电性、导热隆能一般差于组成它的金属。

生铁和钢的比较:
含碳量 2%—4% 0.03%—2%
其他元素 Si、Mn、S、P(少量) Si、Mn等
机械性能 硬而脆,无韧性 坚硬,韧性大,塑性好,有弹性
机械加工性质 可铸不可锻 可铸,可锻,可压延
分类 白口铁,灰口铁,球墨铸铁 碳素钢,合金钢

知识点拨:
①生铁和熟铁:生铁是指含碳债在 2%一4.3%之间的铁合金,熟铁是用生铁精炼而成的较纯的铁,含碳量低于0.02%。
②生铁与铸铁:铸铁是生铁中的一种,是指可用来铸造的生铁,通常指球墨铸铁。
③碳素钢的性能与含碳址有关,含碳量越高,硬度越大,但韧性越差;含碳量越低,韧性越好,但硬度越小。
④纯铁与日常生活中铁的颜色差异日常生活,我们接触的铁一般不是纯铁,而是一些铁的氧化物或含铁的混合物,故我们常见的铁的颜色是黑色的,但它并不是纯铁的颜色,纯铁的颜色是银白色的。

应用广泛的合金:
(1)铁合金:铁合金包括生铁和钢,生铁和钢的主要成分是铁,钢与生铁的各种性能不同,主要是由于二者的含碳量不同。
生铁与钢的种类

(2)生铁与钢:
生铁的含碳量为2%—4.3%
钢的含碳量为0.03%—2%
(3)钛和钛合金:钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。
①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,密度小,又称亲生物金属;
②用途:喷气发动机、飞机.机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮和舰艇的外壳等。
概述:
    金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中,绝大多数金属以化合态存在,少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。金属之间的连结是金属键,因此随意更换位置都可再重新建立连结,这也是金属伸展性良好的原因。金属元素在化合物中通常只显正价。

金属物理性质的共性:
大多数金属在常温下是固体,具有金属光泽,是电和热的良导体,具有良好的延展性,密度较大,熔沸点较高。

金属物理性质的特性:

  不同的金属有其各自的特性。如铁、铝等大多数金属都呈银白色,但铜呈红色,金呈黄色;常温下,铁、铝、铜等大多数金属都是固体,但汞是液体;不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大,见下表。
物理性质 物理性质比较
导电性
密度
熔点
硬度

用途:
钛和钛的合金:可用于制造喷气发动机,轮船外壳,反应器和电信器材。
锌:锌镀在铁的表面,以防止铁被腐蚀;锌还常用于电镀、制造铜合金和干电池。
铜:制造电线、电缆和各种电器。
铝:来冶炼高熔点金属;导电性仅次于银和铜,常用于制造电线和电缆。

物质的性质和用途的关系:
①物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但实际运用时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。

②应用举例
a.日常生活中菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制,这是因为铁的硬度比铅大,并且铅对人体有害。
b.虽然银的导电性比铜好,但由于银的价格比铜高得多,所以电线一般用铜制而不用银制。
c.灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制,这是因为钨是熔点最高的金属,高温时钨丝不易熔化;而锡的熔点最低 (只有232℃),如果用锡制灯丝,只要一开灯,灯丝就会断开,灯泡不能发光。 d.铁制水龙头要镀铬,这是因为镀铬既美观,又耐腐蚀,可延长水龙头的使用寿命。
e.在日常生活中我们还经常用到其他金属,如温度计中的液态金属汞、干电池的锌皮、热水瓶内胆上镀的金属银等。
金属的化学性质:
常见金属能与氧气反应,也能与盐酸,硫酸及盐溶液反应。

常见金属的化学性质:
1.金属和氧气的反应
金属 在空气中 在氧气中 方程式
常温下表面逐渐变暗。点燃
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,
生成白色固体
点燃,剧烈燃烧,发出耀
眼的白光,生成白色固体
2Mg+O22MgO
常温下,铝表而变暗,生成一
层致密氧化膜,保护铝不再被腐蚀
点燃。剧烈燃烧,火星四射,
放出大量的热,生成白色固体
4Al+3O22Al2O3
持续加热发红,离火变冷 火星四射,放出大量的热,
生成黑色固体
3Fe+2O2Fe3O4
加热,生成黑色物质,在潮湿的
空气中,生成铜绿而被腐蚀
加热,生成黑色固体 2Cu+O22CuO
即使在高温也不和氧气反应 ——
结论 大多数金属都能喝氧气反应,但反应的难易程度和剧烈程度不同

2.金属与酸的反应
盐酸 稀硫酸 反应现象(两种酸中相同)
Mg+2HCl==MgCl2+H2 Mg+H2SO4==MgSO4+H2 反应比较剧烈,产生大量
气泡,溶液仍为无色,生成
的气体能够燃烧,并且产
生淡蓝色火焰
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2 2Al+3H2SO4==Al2(SO4)+3H2
Zn+2HCl==H2↑+ZnCl2 Zn+H2SO4==ZnSO4+H2 反应缓慢,有气泡产生,溶
液由无色逐渐变为浅绿色,
生成的气体能够燃烧,并且
产生淡蓝色火焰
Fe+2HCl==FeCl2+H2 Fe+H2SO4==FeSO4+H2
不反应 不反应

3.金属与盐的反应
将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液中,观察现象
CuSO4溶液 AgNO3溶液 NaCl溶液
锌表面有一层红色金属析出,溶液由蓝色变为无色
Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu
锌表面有一层银白色金属析出
Zn+2AgNO3==Zn(NO3)2+2Ag
无变化,不反应
铁表面有一层红色金属析出,溶液由蓝色变为浅绿色
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
铁表面有一层银白色金属析出,溶液由无色变为浅绿色
Fe+2AgNO3==Fe(NO3)2+2Ag
无变化,不反应
无变化,不反应 铜表面有一层银白色金属析出,溶液由无色变为蓝色
Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
无变化,不反应

易错点:
一、(1)一般在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属(也叫活泼金属)能置换出酸中的氢;排在氢后面的金属则不能,如铜、银与盐酸、稀硫酸都不反应。
(2)浓硫酸和硝酸与金属反应不生成氢气,因为它们有很强的氧化性,与金属反应不生成氢气。
(3)在金属活动性顺序表中排在最前面的金属如K、 Na活泼性太强,放入酸溶液中首先跟酸发生置换反应,过M的金属会继续跟水发生剧烈的反应。
(4)铁与非氧化性酸反应时,始终生成亚铁盐 (Fe2+)。
(5)金属与酸反应后溶液的质量增大。

二、
(1)在金属活动性顺序表中,位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K,Ca,Na除外)。相隔越远,反应越容易发生。
(2)金属与盐溶液的反应,盐必须能溶于水,不溶性的盐与金属不反应,如AgCl难溶于水,Fe和AgCl不反应。
(3)不能用活泼的金属K,Ca,Na,与盐溶液反应,因为K,Ca,Na。会先与H2O发生置换反应生成碱和氢气。

金属与酸的反应不一定属于置换反应:
置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。一般情况下,较活泼的金属跟酸发生的化学反应属于置换反应。但由于浓硫酸(或硝酸)具有强氧化性,金属与浓硫酸(或硝酸)反应时,生成物相对比较复杂。这类反应不属于置换反应。


铝和锌的抗腐蚀性:
1.铝制品具有很好的抗腐蚀性,是因为铝与空气中的氧气反应表面生成一种致密的氧化铝薄膜,对铝起防护作用。

2.锌与铝的抗腐蚀性相似,也是在金属表面会生成一层致密的氧化锌保护膜。
发现相似题
与“铁是一种十分重要的金属元素,下列有关说法正确的是( )A....”考查相似的试题有: