1了解地壳中金属元素含量、金属的存在状态、金属的化学共性。
2了解Na的保存、Na常温下在空气中的变化，掌握加热条件下Na与O2的反应，Na与水的反应。
3了解Fe与Al分别与O2的反应，Al2O3的保护作用，掌握Al与NaOH溶液的反应。
第一讲《金属的化学性质》
第一课时
地壳中含量最多的金属元素是Al：7.73%，第二位Fe：4.75%。大多数金属以化合态存在。原因：金属元素外层电子数较少，易失去电子，因而性质活泼。
【思考与交流】举例说明金属能发生哪些化学反应？
【探求新知】
一、金属与非金属的反应
金属钠的物理性质与存放方法。
钠一般存放在石蜡油或煤油中
1：Na和O2反应
（1）常温下
【实验探究1】用小刀从中间切开，观察钠切面的颜色变化银白色逐渐变暗
反应可表示为：4Na + O2 ==== 2Na2O
（颜色：白色固体）
（2）钠的燃烧。
【实验探究2】用小刀切下绿豆粒大小的钠块，用滤纸吸干煤油后放入坩埚中，点燃酒精灯进行加热。
描述实验现象：金属先熔化，在空气中燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体
反应可表示为： 2Na + O 2
Na 2O 2 （颜色：淡黄色固体）
注意：①用镊子夹取存放在煤油中的金属钠，②用滤纸吸干表面的煤油防止干扰观察现象，③未用完的钠块全部放回原试剂瓶中。 2、铝与氧气的反应 4Al+3O 2
点燃
2Al 2O 3
【实验探究1】 用坩埚钳钳住一块铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动 实验现象 逐渐熔化，失去光泽，但不滴落
原因： 铝的熔点 为665℃ 氧化铝的熔点 为2050℃ ，铝表面的致密氧化膜包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会落下。
【实验探究2】 用坩埚钳钳住一块用砂纸打磨过的铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动 实验现象： 熔化的铝仍不滴落
原因： 磨去氧化膜的铝片在空气中很快又形成一层新的氧化膜
【归纳小结】 ①金属的活动性越强，与氧气反应就越易进行（如钠露置空气中就氧化）；金属活动性越弱，与氧气发生反应时反应条件较高（如铁在空气中不能被点燃），俗语说“真金不怕火炼”就说明金在加热条件下不与氧气反应。 ②金属和氧气反应一般生成普通氧化物，例MgO Al 2O 3 CuO ，但钠在氧气中燃烧生成Na 2O 2，铁在氧气中燃烧生成Fe 3O 4。
③金属表面的氧化物有的疏松，不能保存内层金属，如铁；金属表面的氧化物有的致密，可以保存内层金属镁、铝。 第二课时
二、金属和水的反应 1.钠与水反应
【实验探究】 Na 和烧杯里的水作用：
现象：反应剧烈，钠浮．在水面上，熔．成小球，迅速游．动，嘶嘶作响．，溶液变红．。 （2）现象分析
化学反应方程式：2Na ＋2H 2O=2NaOH ＋H 2↑ 离子方程式：2Na ＋2H 2O=2Na +OH ＋H 2↑ 【思考讨论】
①金属钠着火，能否用水灭？为什么？应该如何处理？（不能，因能和水反应。应用细砂） ②为什么能将钠保存在煤油中？能否保存在汽油或CCl 4中？(钠容易被氧气氧化而变质，必
Δ
须将钠隔绝空气保存；钠不与煤油发生化学反应；钠的密度比煤油大，能够有效隔绝空气。不能保存在汽油中，因汽油易挥发，使钠暴露在空气中，发生火灾。不能保存在CCl4中因钠的密度小于CCl4的密度)
③将一小块金属钠投入CuSO4溶液中，可观察到什么现象？写出发生的化学方程式。
(观察到现象：反应剧烈，钠熔成小球，浮在水面上，迅速游动，嘶嘶作响，溶液中同时出现蓝色沉淀。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4)
2、铁和水反应
铁不能和冷水、热水反应但能和水蒸气反应
铁与水蒸气反应的实验装置见课本P50(引导学生从水蒸气的产生，水蒸气与铁粉反应,反应
)
【实验探究】铁粉与水蒸气的反应：3Fe＋4H2O(g)== Fe3O4＋4H2↑
现象：点燃肥皂泡可听到爆鸣声
三、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
【实验探究】（1）取2支小试管分别加入5mL盐酸和5mLNaOH溶液，再分别放入一小段铝片，观察现象。
（2）将点燃的木条分别放在两支试管口，观察现象。
铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，都能产生一种可燃性气体H2
铝与盐酸反应的化学方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑离子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑
铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【思考讨论】
1、在上述实验中，为什么铝片放入盐酸和NaOH溶液中，不立即产生气泡？
2、由上述实验还能得出哪种物质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应？
（1）、原因：铝片表面上的Al2O3先和盐酸和NaOH溶液中，所以不立即产生气泡（2）、物质名称：Al2O3
第三课时
物质的量在化学方程式计算中的运用
一、回忆以物质的量为中心的计算公式
二、理解方程式中化学计量数之比与物质的量之比的含义
我们知道：物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的，比如在下面的那个反应中，Na 和H 2O 以及产物NaOH 、H 2是按2：2：2：1的比例进行的，也就是说它们的分子数之比为：2：2：2：1
2Na + 2H 2O == 2NaOH +H 2 化学计量数之比 2 2 2 1
扩大N A 倍 1.204×1024 1.204×1024 1.204×1024 6.02×1023 物质的量之比 2mol 2mol 2mol 1mol 质量之比 4g 32g 36g 从上面一系列的比例中我们可以得出一些什么结论呢？
结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比，还等于在相同条件下各气体的体积之比。
计算时同种物质各种量（物质的量、质量、体积）的单位要统一。即上下单位要一致 三、物质的量在方程式中的运用 例题讲解 例1见课本P52页
例2实验室用60g 含 CaCO 3 80％的大理石与足量12mol/l 浓盐酸完全反应(杂质不参加反应)求：①参加反应浓盐酸的体积。②生成CO 2的体积(标况下)。
分析思路：把参加反应CaCO 3转化为物质的量，再根据化学方程式中的化学计量数，求题目所求。（注意解题格式） 解mol mol
g g CaCO M CaCO CaCO m CaCO n 48.0/100%
8060)3()3()3()3(=?=?=
ω
CaCO 3（S ） + 2HCl== CaCl 2+ H 2O + CO 2
1mol 2 mol 22.4 L 0.48mol 12mol/L×V [HCl(aq)] V (CO 2) V [HCL(aq)]=0.08 LV V(CO 2)=10.752 L
答：参加反应浓盐酸体积为0.08L ，生成CO 2的体积在标况下10.75 L 。
例3.用8.7 g MnO 2与100 g 36.5﹪的浓盐酸反应，消耗盐酸的物质的量是多少?产生Cl 2
在标况下的体积是多少?未参加反应的HCl 的质量是多少?被氧化的HCl 物质的量是多少?
分析思路：根据化学方程式进行计算，当两种反应物的量均为已知时，首先须判断何者过量，然后根据不过量的物质来进行计算。
解：
MnO 2 + 4HCl(浓) ====== MnCl 2 ＋ Cl 2↑＋2H 2O 1 mol 4 mol 22.4 L
mol 1.0mol g 87g 7.81
=?-
mol 1mol g 5.36%5.36g 1001
=??- V (Cl 2)
因为：１ｍｏｌ×０.1ｍｏｌ＜４ｍｏｌ×１ｍｏｌ
所以，反应物HCl 过量，应根据MnO 2的物质的量0.1 mol 计算： 消耗HCl 为：
n １（HCl ）＝
m ol 4.0m ol
1m ol
4m ol 1.0=?
剩余HCl 为：
ｎ２（HCl ）＝１ｍｏｌ－0.4ｍｏｌ＝0.6ｍｏｌ 剩余HCl 的质量为：
m （HCl ）＝ｎ２（ＨＣｌ）·M （ＨＣｌ）
=0.6 mol ×36.5 ｇ·ｍｏｌ－１
＝21.9 ｇ
Ｖ（Cl 2）＝
L 24.2m ol
1L
4.22m ol 1.0=?
被氧化的HCl 物质的量:因参加反应的盐酸一半被氧化所以n(被氧化HCl)=0.4mol/2=0.2mol
答：消耗HCl 0.4 mol ，产生Cl 2 2.24 L ，未参加反应的HCl 为21.9 g ，被氧化的HCl 物质的量是0.2mol 。
△
钢板金属材料牌号对照 钢种中国GB 日本JIS 美国ASTM 德国 牌号牌号标准号钢号钢号材料号标准号 碳素 钢 板Q235-F SS41 G3101 A36 USt37-2 1.011 2 DIN17100 Q235 SS41 G3101 A283-C RSt37-2 1.011 4 DIN17100 Q255A SS50 G3101 A283-D (RSt42-2) 1.0 134 DIN17100 (A3R) SPV24 G3115 A285-C 20g SB42 G3103 A515.Cr60 H Ⅱ 1.0425 DIN17155 (15g) SB35 G3103 A515.Cr55 H Ⅰ 1.0345 DIN17155 (25g) SB46 G3103 A515.Cr65 H Ⅲ 1.0435 DIN17155 25 SM41A G3103 DIN17100 低合金 钢 板16Mn SM50-B.C G3106 St52-3 1.0841 DIN17155 16MnR SM41B G3106 A299/A537-Ⅰ.Ⅱ17Mn4 19Mn5 1.0841 1.8045 16MngC SPV36 G3115 St52-3 15MnVR SPV36 (WELTEN50) G3115 A225Gr.A.B WStE39 1.8930 15MnVgC (A633-GR.B) 15MnVNTR (K-TEN62M) A302-GR.B 18MnMoNbR A533-Gr.A.I 耐热 钢板16Mo SB46M G3103 A204-Gr A.B 15 Mo3 1.5414 DIN17155 12CrMo SCMV1 G4109 A387-Gr.2 15CrMo SCMV2 G4109 A387-Gr.12 13 CrMo44 1.7335 DIN17155 12Cr2Mo1 SVMV4 G4109 A387-Gr.22 10
材料名称密度(克/厘米3) 灰口铸铁6.6~7.4 白口铸铁7.4~7.7 可锻铸铁7.2~7.4 铸钢7.8 工业纯铁7.87 普通碳素钢7.85 优质碳素钢7.85 碳素工具钢7.85 易切钢7.85 锰钢7.81 15CrA铬钢7.74 20Cr、30Cr、40Cr铬钢7.82 38CrA铬钢7.8 铬钒、铬镍、铬镍钼、铬锰、硅、铬锰硅镍、硅锰、硅铬钢7.85 铬镍钨钢7.8 铬钼铝钢7.65 含钨9高速工具钢8.3 含钨18高速工具钢8.7 高强度合金钢7.82 轴承钢7.81 不锈钢 0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、 Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、Cr25、Cr28 7.75 0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni9 Cr14、Cr17 7.7 4-0.3、4-4-4锡青铜8.9 1Cr18Ni11Si4A1Ti 7.52 7铝青铜7.8 19-2铝青铜 9-4、10-3-1.5铝青铜7.5 9-4、10-3-1.5铝青铜7.5 10-4-4铝青铜7.46 铍青铜8.3 3-1硅青铜8.47 1-3硅青铜8.6 1铍青铜8.8 0.5镉青铜8.9 0.5铬青铜8.9 1.5锰青铜8.8 5锰青铜8.6 白铜B5、B19、B30、BMn40-1.5 8.9 BMn3-12 8.4 BZN15-20 8.6 BA16-1.5 8.7 BA113-3 8.5 纯铝2.7 防锈铝LF2、LF43 2.68
LF3 2.67 LF5、LF10、LF11 2.65 LF6 2.64 LF21 2.73 硬铝LY1、LY2、LY4、LY6 2.76 LY3 2.73 LY7、LY8、LY10、LY11、LY14 2.8 LY9、LY12 2.78 LY16、LY17 2.84 锻铝LD2、LD30 2.7 LD4 2.7 灰铸铁HT100～HT350 6.6--7.4 白口铸铁S15、P08、J13等7.4--7.7 可锻铸铁KT30-6～KT270-2 7.2--7.4 铸钢ZG45、ZG35CrMnSi等7.8 工业纯铁DT1--DT6 7.87 普通碳素钢Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 7.85 优质碳素钢05F、08F、15F 10、15、20、25、30、35、40、45、50 7.85 碳素工具钢T7、T8、T9、T10、T12、T13、T7A、T8A、T9A、T10A、T11A、T12A、T13A、T8MnA 7.85 易切钢Y12、Y30 7.85 弹簧钢丝Ⅰ、Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ7.85 低碳优质钢丝Zd、Zg 7.85 锰钢20Mn、60Mn、65Mn 7.81 铬钢15CrA 20Cr、30Cr、40Cr 38CrA 7.74 7.82 7.80 铬钒钢50CrVA 7.85 铬镍钢12CrNi3A、20CrNi3A 37CrNi3A 7.85 铬镍钼钢40CrNiMoA 7.85 铬镍钨钢18Cr2Ni4WA 7.8 铬钼铝钢38CrMoA1A 7.65 铬锰硅钢30CrMnSiA 7.85 铬锰硅镍钢30CrMnSiNi2A 7.85 硅锰钢60Si2nMnA 7.85 硅铬钢70Si2CrA 7.85 高强度合金钢GC-4、GC11 7.82 高速工具钢W9Cr4V W18Cr4V 8.3 8.7 轴承钢GCr15 7.81 不锈钢0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13 Cr14、Cr17 Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、Cr25、Cr28 0Cr18Ni9、1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni9 Cr18Ni11Nb 1Cr23Ni18、Cr17Ni3Mo2Ti 1Cr18Ni11Si4A1Ti
常用国内外钢材牌号对照表 中国 美国 日本 德国 英国 法国 前苏联 国际标准化组织 GB AST JIS DIN 、DINEN BS 、BSEN NF 、NFEN ΓOCT ISO 630 品 名 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 Q195 Cr.B Cr.C SS330 SPHC SPHD S185 040 A10 S185 S185 CT1K П CTlC П CTl ПC Q215A Cr.C Cr.58 SS 330 SPHC 040 A12 CT2K П—2 CT2C П—2 CT2ПC —2 Q235A Cr.D SS400 SM400A 080A15 CT3K П—2 CT3C П—2 CT3ПC —2 E235B Q235B Cr.D SS400 SM400A S235JR S235JRGl S235JRG2 S235JR S235JRGl S235JRG2 S235JR S235JRGl S235JRG2 CT3K П—3 CT3C П—3 CT3ПC —3 E235B Q255A SS400 SM400A CT4K П—2 CT4C П—2 CT4ПC —2 普 通 碳 素 结 构 钢 Q275 SS490 CT5C П—2 CT5ПC —2 E275A
中国 美国 日本 德国 英国 法国 前苏联 国际标准化组织 GB AST JIS DIN 、DINEN BS 、BSEN NF 、NFEN ΓOCT IS0 630 品 名 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 08F 1008 1010 SPHD SPHE 040A10 80K П 10 1010 S10C S12C CKl0 040A12 XCl0 10 C101 15 1015 S15C S17C CKl5 Fe360B 08M15 XCl2 Fe306B 15 C15E4 20 1020 S20C S22C C22 IC22 C22 20 25 1025 S25C S28C C25 IC25 C25 25 C25E4 40 1040 S40C S43C C40 IC40 080M40 C40 40 C40E4 45 1045 S45C S48C C45 IC45 080A47 C45 45 C45E4 50 1050 S50C S53C C50 IC50 080M50 C50 50 C50E4 优 质 碳 素 结 构 钢 15Mn 1019 080A15 15r
地壳中各种元素的含量居前四位的分别是 地壳中的元素分布： 地壳是由沙、黏土、岩石等组成的，其中含量最多的是氧元 素，含量排在第二位至第五位的元素依次是硅、铝、铁、钙等。地 壳中含量最高的非金属元素是氧元素；地壳中含量最高的金属元素 是铝元素。(关键记清地壳中含量最高的前四位元素) 地壳中元素含量排名:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。其中最高的元素是氧，占约百分之48.6，其次是硅占约百分之26.4。 氧气是地壳中最丰富的元素，氧气在地壳中占467，100ppm(百万分之一)，或46.6%。它是硅酸盐矿物的主要化合物，与其他元素结合在一起，它也以化合物的形式存在于碳酸盐和磷酸盐中。 硅是地壳中第二常见的元素，丰度为276，900ppm，它以化合物的形式存在于地幔和地壳中。在地壳中，它与氧结合形成硅酸盐矿物。它被发现在沙地，这是一个丰富和容易获取的资源。 铝是地壳中第三大最丰富的元素，铝不作为单一元素存在，而是以化合物的形式存在，大量的铝化合物包括氧化铝、氢氧化铝和硫酸钾。该元素因其重量轻和铝合金而被广泛用于制作器皿、箔、包装材料，它也用于汽车、火箭和机械零件的制造。
铁存在于地壳中，其丰度为50，500ppm。提取的铁矿石以氧化铁形式存在，如赤铁矿和磁铁矿，铁有许多广泛的应用，例如炼钢。铁也被用来做器皿和厨房用具。 地壳中其他丰富的元素包括：钙(36，500ppm)、钠(27，500ppm)、钾(25，800ppm)、镁(20，800ppm)、钛(6，200ppm)和氢(1，400ppm)。海水中元素分布： 海水中的元素分布海洋约占地球表面的70%左右，海水中的元素含量分布如下表所示。其中含量最多的是氧元素。其次是氢元素，这两种元素约占总量的96.5%。 人体中元素分布： 水占人体体重的70%左右。组成人体的元素中含最最多的是氧元索，其次是碳、氢、氮元素。碳，氢、氮三种元素在地壳中的含量较少，但却是生命的必需元素。
布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA，HRB，HRC)、维氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而里氏硬度（HL）、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。 1、钢材的硬度：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同，●常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。●HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。●HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。●HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。 2、HB - 布氏硬度；布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。另外： 1.HRC含意是洛式硬度C标尺， 2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛 3.HRC适用范围HRC 20－－67，相当于HB225－－650 若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。布式硬度上限值HB650,不能高于此值。 4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不同而不同，从3000到31.25公斤力。 5.洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。 6.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。（因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。）布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。 7.洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。 8.在一定条件下，HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。 金属材料硬度对照表 硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。
地球，地壳中元素的分布特征分析实习报告一·表一对比 我们小组选取的两组数据分别为华北地台大陆地壳元素丰度和中国东部大陆地壳元素丰度，并对其做了对比（表1-1）。可以看出两者间的差异较小，尤其是丰量元素的比较。可
表1-1 二·表二对比 在对表二的分析中，我们对华东南地块不同部位陆壳化合物做对比，结果发现华东南地块上陆壳SiO2， K2O和其他物质相对于其他部位多。而中下陆壳的Na2O，Al2O3的含量相
对于其他部位多。在下陆壳中Fe2O3，FeO，MnO，MgO相对于其他部位多。（表2-1图2-2） 而对于以上现象的解释，随着深度，温度，压力的增大，不同的岩石对应不同的变质相。上地壳由绿片眼和未变质的岩石构成。中地壳由英云闪长岩-奥长闪长岩-花岗质片麻岩相岩石组成。下地壳由成分不同的麻粒岩相岩石组成。而不同的变质相对应不同的化学组分，这就是不同部位的元素差异的原因。 （图2-2）
对于不同地区中下陆地壳化合物丰度的研究中，我们对华东南地块中下陆壳和做了对比（图2-3）。华东南地块中下陆壳的SiO 2、K 2O 、Na 2O 和Al 2O 3相对于华北地块中下陆壳要多。而华北地块中下陆壳的Fe2O3，FeO ，MgO ， Ca O 相对于华东南地块中下陆壳要多。 对于以上解释，我理解为华北地块比华东南地块接受剥蚀的情况要严重（有可能是构造运动将华北地块抬升），使其化学成分相对镁铁质化了。 （图2-3） SiO2 TiO2 Al2O3Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O 其他 61.180.77615.3 2.34 3.640.105 3.21 4.64 3.72 2.05 3.03959.07 0.68414.68 3.14 4.870.107 3.94 6.03 3.38 1.86 2.239不同地区中下陆地壳化合物丰度 华东南地块中下陆壳 华北地台中下陆壳
地壳中各元素的含量从大到小依次为氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢 ．．．．．．．．．．．．．．．．．百分比分别为：氧48.06％、硅26.30％、铝7.73％、铁4.75％、钙3.45％、钠2.74％、钾2.47％、镁2.00％、氢0.76％、其他0.76％ 氧、硅、铝、铁、钙是地壳中含量前五位的元素 其中氧占48.6% 硅占26.3 O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg,H,其它 百分比分别为：氧48.06％、硅26.30％、铝7.73％、铁4.75％、钙3.45％、钠2.74％、钾2.47％、镁2.00％、氢0.76％、其他0.76％ 在地壳中最多的化学元素是氧，它占总重量的48.6%；其次是硅，占26.3%；以下是铝、铁、钙、钠、钾、镁。丰度最低的是砹和钫，约占1023分之一。上述8种元素占地壳总重量的98.04%，其余80多种元素共占1.96%。 地壳中各种化学元素平均含量的原子百分数称为原子克拉克值，地壳中原子数最多的化学元素仍然是氧，其次是硅，氢是第三位。 大约99%以上的生物体是由10种含量较多的化学元素构成的，即氧、碳、氢、氮、钙、磷、氯、硫、钾、钠；镁、铁、锰、铜、锌、硼、钼的含量较少；而硅、铝、镍、镓、氟、钽、锶、硒的含量非常少，被称为微量元素。表明人与地壳在化学元素组成上的某种相关性。 地壳中含量最多的元素是氧，但含量最多的金属元素则要首推铝了。 铝占地壳总量的7．73％，比铁的含量多一倍，大约占地壳中金周元素总量的三分之一。 铝对人类的生产生活有着重大的意义．它的密度很小，导电、导热性能好，延展性也不错，且不易发生氧化作用，它的主要缺点是太软。为了发挥铝的优势，弥补它的不足，故而使用时多将它制成合金。铝合金的强度很高，但重量却比一般钢铁轻得多．它广泛用来制造飞机、火车车厢、轮船、日用品等。由于用的导电性能好，它又被用来输电．由于它有很好的抗腐蚀性和对光的反射性．因而在太阳能的利用上也一展身手。
一、硬度简介： 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1.布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： ?HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 ?HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 ?HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 3 维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除 以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。 ############################################################################################# 注： 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。 洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料，而标尺C适用较硬的材料。实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。但各种材料的换算关系并不一致。本站《硬度对照表》一文对钢的不同硬度值的换算给出了表格，请查阅。 ##############################################################################################
1. 为什么地壳中氧元素最多？ 地壳主要分为上地壳（硅铝层）和下地壳（硅镁层），主要的成分为O、Mg、Al、Si等。其中以单质存在的物质很少，都是以他们的氧化物存在，形成稳定的结构。地球是由大气圈、岩石圈和水圈组成的。大气中，虽然氧的含量低于氮的含量，但是氮气主要存在于空气中，而地球上三分之二的面积是水，水是由氢和氧组成的。除此之内，现已发现的很多中元素，大部分都能够与氧形成稳定的化合物。 随着科学的发展，人们已经知道，地球上有很多的重金属，像金银等。并且科学家们也探索到了它们的形成，但是他们的含量远没有地壳上的氧多[2]。 氧是地壳 ( 包括大气层和水层)中含量最多的元素，也是分布最广的元素。据统计, 氧几乎占地壳总重量的一半( 48.60%) 。江河湖海是氧的巨大仓库，因为水是由氢和氧组成的，氧占水总重量的 89%，而地球表面有四分之三被水覆盖着。我们脚下的大地，也是氧的大“旅馆”，如砂中含氧53%，粘土含氧 56%，石英岩含氧 48%，其他许多矿物，绝大部分都是氧化物，如磁铁矿、赤铁矿、锡矿、钨矿……都是氧和其他元素结合成化合物而存在于自然界的。此外, 在空气中还含有大量单独存在的氧，以体积计，约占 21%，以重量计，约占23%。地壳中，之所以很多矿物质是都是他们的氧化物，这是因为金属单质不稳定，而形成的氧化物比较稳定。而氧也是维持生命正常生活的必需品，这一切又貌似与人类的起源有联系，与宇宙大爆炸有关[3]。 关于宇宙物质的由来，科学家们记载的是150亿年前的那次大爆炸。这次爆炸事件之后宇宙中的物质被“创造”出来了。初始时只有氢和氦这两种轻元素。但是由于宇宙间还存在引力，于是弥漫的物质聚集到一定程度又会产生巨大的能量，
材料名称密度(克/厘米3) 灰口铸铁~ 白口铸铁~ 可锻铸铁~ 铸钢 工业纯铁 普通碳素钢 优质碳素钢 碳素工具钢 易切钢 锰钢 15CrA铬钢 20Cr、30Cr、40Cr铬钢 38CrA铬钢 铬钒、铬镍、铬镍钼、铬锰、硅、铬锰硅镍、硅锰、硅铬钢铬镍钨钢 铬钼铝钢 含钨9高速工具钢 含钨18高速工具钢 高强度合金钢 轴承钢 不锈钢 0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、 Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、Cr25、Cr28 0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni9 Cr14、Cr17 、4-4-4锡青铜 1Cr18Ni11Si4A1Ti 7铝青铜 19-2铝青铜 9-4、铝青铜 9-4、铝青铜 10-4-4铝青铜 铍青铜 3-1硅青铜 1-3硅青铜 1铍青铜 镉青铜 铬青铜 锰青铜 5锰青铜 白铜B5、B19、B30、 BMn3-12 BZN15-20 BA113-3 纯铝 防锈铝LF2、LF43 LF3 LF5、LF10、LF11 LF6 LF21 硬铝LY1、LY2、LY4、LY6
LY3 LY7、LY8、LY10、LY11、LY14 LY9、LY12 LY16、LY17 锻铝LD2、LD30 LD4 灰铸铁HT100～HT350 白口铸铁S15、P08、J13等 可锻铸铁KT30-6～KT270-2 铸钢ZG45、ZG35CrMnSi等 工业纯铁DT1--DT6 普通碳素钢Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 优质碳素钢05F、08F、15F 10、15、20、25、30、35、40、45、50 碳素工具钢T7、T8、T9、T10、T12、T13、T7A、T8A、T9A、T10A、T11A、T12A、T13A、T8MnA 易切钢Y12、Y30 弹簧钢丝Ⅰ、Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ 低碳优质钢丝Zd、Zg 锰钢20Mn、60Mn、65Mn 铬钢15CrA 20Cr、30Cr、40Cr 38CrA 铬钒钢50CrVA 铬镍钢12CrNi3A、20CrNi3A 37CrNi3A 铬镍钼钢40CrNiMoA 铬镍钨钢18Cr2Ni4WA 铬钼铝钢38CrMoA1A 铬锰硅钢30CrMnSiA 铬锰硅镍钢30CrMnSiNi2A 硅锰钢60Si2nMnA 硅铬钢70Si2CrA 高强度合金钢GC-4、GC11 高速工具钢W9Cr4V W18Cr4V 轴承钢GCr15 不锈钢0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13 Cr14、Cr17 Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、Cr25、Cr28 0Cr18Ni9、1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni9 Cr18Ni11Nb 1Cr23Ni18、Cr17Ni3Mo2Ti 1Cr18Ni11Si4A1Ti 2Cr13Ni4Mn9 3Cr13Ni7Si2
地壳 在地理上，地壳是指有岩石组成的固体外壳，地球固体圈层的最外层，岩石圈的重要组成部分，可以用化学方法将它与地幔区别开来。其底界为莫霍洛维奇不连续面（莫霍面引）。地壳是地球固体地表构造的最外圈层，整个地壳平均厚度约17千米，其中大陆地壳厚度较大，平均约为35千米。高山、高原地区地壳更厚，最高可达70千米；平原、盆地地壳相对较薄。大洋地壳则远比大陆地壳薄，厚度只有几千米。 地壳分为上下两层。上层化学成分以氧、硅、铝为主，平均化学组成与花岗岩相似，称为花岗岩层，亦有人称之为“硅铝层”。此层在海洋底部很薄，尤其是在大洋盆底地区，太平洋中部甚至缺失，是不连续圈层。下层富含硅和镁，平均化学组成与玄武岩相似，称为玄武岩层，所以有人称之为“硅镁层”（另一种说法，整个地壳都是硅铝层，因为地壳下层的铝含量仍超过镁；而地幔上部的岩石部分镁含量极高，所以称为硅镁层）；在大陆和海洋均有分布，是连续圈层。两层以康拉德不连续面隔开。 组成细胞的化学元素和地壳中的元素在种类和含量上具有怎样的关系？请分析其中的原因 种类基本相同，也就是细胞没有特有元素，说明统一性；含量相差很大，说明生物界和非生物界的差异性。原因是：生物具有生命活动，有新陈代谢。细胞内的蛋白质含有CHON元素，蛋白质是生命活动的主要承担着，能运输、调节、催化、免疫等功能，而非生物界没有。 含量从大到小依次为氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢 地壳的物质组成 第一节组成地壳的化学元素 目前已知的化学元素有108种，天然存在的为92种，以及300多种同位素。其中绝大多数元素都在地壳中有所分布。地壳正是由这些化学元素自然形成矿物并组合成岩石组成的。为了了解元素在地壳中的分布情况，美国地球化学家克拉克，用了三十多年的时间，对世界各地地壳深度16公里以内的5159个岩石样品，进行了七千多次化学分析，于1889年首先发表了地壳中各种化学元素的平均含量。 克拉克值（地壳元素丰度）——地壳中化学元素平均重量百分比。（附表） 从表中可以看出，地壳中的各种化学元素分布是极不均匀的：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H。这十种元素就占了地壳总量的99％，而其他元素的总和还不到总量的1％。地壳中的化学元素绝大部分是以矿物的形式存在的，再由矿物有规律地组合而成各种岩石。地质学就是通过对矿物岩石的分析、鉴定来认识地壳的物质组成。
4.地壳化学元素分布规律和分析 根据地壳的主要氧化物、稀有金属、成分特征及其百分含量可以总结 出如下规律： 1.奇偶规律：原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的丰度。 2..地壳贫铁镁，富铝钾钠。 3.递减规律：原子序数较低的的范围内，元素丰度随原子序数增大呈 指数递减。 4.较轻易熔的铝硅酸盐在地壳表层富集，较重的镁铁向深部集中。 地壳15种稀有元素丰度表(10-6)
根据上述数据可以总结出规律如下： 1 原子系数为偶数的元素丰度大于相邻原子系数为奇数的元素，具有偶数质子数或中子数的核数丰度总是高于奇数质子数或中子数的核数。 2 在稀有元素中，Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu随着深度的增加丰度几乎不变，Ce的含量最高，Tm，Lu的含量最低，La Ce Pr Nd的丰度随着深度的增加逐渐减少。 3 稀土元素的分布是不均匀的，原子序数为偶数的元素一般比相邻的原子序数为奇数的元素含量高。 4 大陆地壳稀土元素总量高，相对富轻稀土;大洋地壳稀土元素含量较低,相对富重稀土。 下表给出了地壳元素丰度具体值
地壳元素丰度表
分析和总结： 由上表可见，岩石圈中十余种常量元素占总量的绝大部分，如地壳中Ｓi、Ｏ、Ａl、Ｆe、Ｎa、Ｋ、Ca、Ｍg、Ｔi等九种元素占总量的百分之九十九以上，它们是岩石圈成分主体。 元素演化是以元素的赋存介质的变迁实现的。在地幔对流驱动板块动移并发生岩石循环过程中，地幔物质分异出的岩浆及地壳物质重熔形成的岩浆通过上升，结晶形成岩浆岩，经构造运动隆升至地表或近地表，进入表生环境，遭受风化、剥蚀，搬运到湖、海盆地沈积成岩。沉积岩再经沉降或俯冲到地壳深处，发生变质或部分重熔而形成新的岩浆，完成一个大旋回。在大旋回演化过程中，同时还存不同级次的次级旋回。如沉积岩直接进入风化搬运，变质岩也可不遭受重熔而上升至地表遭受风化、剥蚀等。 外生环境与内生环境的分界一般说来相当于潜水面，之下为还原环境，之上为氧化环境。但在基岩中断裂发育区，地下水下渗较深，也会对潜水面之下的岩石产生氧化作用。同时，我们还应当看到，地球化学旋回不是简单的机械重复，它始终伴随着物质形态的转变，化学成分的变化。可见，地球化学旋回的方式可以重复，但其物质成分的演化趋势是不可逆的，从而引起了化学元素的分异和演化，这种分异和演化是有规律的。
金属材料力学相关标准 GB/T10623—89 金属力学性能试验术语 GB/T 2975—82 钢材力学及工艺性能试验取样规定 GB/T 6396-95 复合钢板力学工艺性能试验方法 HB 5431—89 金属材料力学性能数据表达准则 HB 5488—91 金属材料应力一应变曲线测定方法 GB/T6401—86 铁素体奥氏体型双相不锈钢中α相面积含量金相测定法 GB/T 13305—91 奥氏体不锈钢中α相面积含量金相测定方法 GB/T 5225—85 金属材料定量相分析x射线衍射K值法 GB/T 8360—87 金属点阵常数的测定方法x射线衍射仪法 GB/T 8362—87 金属残余奥氏体定量测定x射线衍射仪法 GB/* 5056—85 钢的临界点测定方法(膨胀法) GB/* 5057—85 钢的连续冷却转变曲线图的测定方法(膨胀法) GB/T 5058—82 钢的等温转变曲线图的测定方法(磁性法) CB/T 6526—86 自熔合金粉末固一液相线温度区间的测定方法 GB/T 4160—84 钢的应变时效敏感性试验方法(夏比冲击法) GB/T15757—95 表面缺陷术语 GB/T 2523—90 冷轧薄钢板(带)表面粗糙度测定方法 GB/* 6061—85 轮廓法测量表面粗糙度的仪器术语 GB/T13390—92 金属粉末比表面积的测定氮吸附法 GB/T11107—89 金属及其化合物粉末比表面积和粒度测定空气透过法 GB/T1423—78 贵金属及合金密度测试方法 GB/T 8653—88 金属杨氏模量、弦线模量、切线模量和泊松比试验方法(静态法)
GB/T 4157—84 金属材料高温弹性模量测定方法圆盘振子法 GB/T 2105—91 金属材料杨氏模量、切变模量及泊松比测定方法(动力学法) CB/T13301—91 金属材料电阻应变灵敏系数试验方法 GB/T13012—91 钢材直流磁性能测定方法 GB 5027—85 金属薄板塑性应变比(γ值)试验方法 GB/T6397—86 金属拉伸试验试样 GB/T 228—87 金属拉伸试验法 GB/T 3076—82 金属薄板(带)拉伸试验方法 GB/T 4338—95 金属材料高温拉伸试验 GB/T 3652—83 金属管材高温拉伸试验方法 GB/T 13239—91 金属低温拉伸试验方法 GB/T6395—86 金属高温拉伸持久试验方法 GB 5028—85 金属薄板拉伸应变硬化指数(n值)试验方法 GB 8358—86 钢丝绳破断拉伸度试验方法 HB 5280—84 铝箔拉伸试验方法 GB/T 7314—87 金属压缩试验方法 GB/T14452—93 金属弯曲力学性能试验方法 GB/T 232—88 金属弯曲试验方法 GB/T235-88 金属反复弯曲试验方法（厚度等于或小于3mm薄板及带材）GB/T238-84 金属线材反复弯曲实验方法 GB/T4158-84 金属艾氏冲击试验方法 GB2106-80 金属夏比（V型缺口）冲击试验方法 GB/T229-94 金属夏比缺口冲击试验方法 GB/T12778-91 金属夏比冲击断口测定方法 GB4159-84 金属低温夏比冲击试验方法
硬度对照表 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的 硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1. 布氏硬度（ HB ） 以一定的载荷 ( 一般 3000kg ) 把一定大小（直径一般为 10mm ）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值 (HB) ，单位为公斤力 /mm2 (N/mm2) 。 2. 洛氏硬度（ HR ） 当 HB>450 或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120 °的金刚石圆锥体或直径为 1.59 、 3 .18mm 的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的甓壤幢硎荆 HRA ：是采用 60kg 载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料 （如硬质合金等）。 HRB ：是采用 100kg 载荷和直径 1.58mm 淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。 HRC ：是采用 150kg 载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。 3 维氏硬度（ HV ） 以 120kg 以内的载荷和顶角为136 °的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷 值，即为维氏硬度值 (HV) 。 根据德国标准 DIN50150, 以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表。 ?
硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。 实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。 下面是本站根据由实验得到的经验公式制作的快速计算器，有一定的实用价值，但在要求数据比较精确时，仍需要通过试验测得
“地壳中元素的分布与含量”质量检测练习题 一、选择题 1.如图对某一主题知识归纳有错误的一组是（） A. 物质的构成 B. 性质与用途 C. 化学之最 D. 化学与生活 2.下列对有关主题知识的归纳中，有错误的是（） A. A B. B C. C D. D 3.地壳中含量最多的金属元素是（） A. 硅 B. 铝 C. 氧 D. 铁 4.科学家提出：“硅是未来的石油”，制备粗硅的反应为：SiO2+2C═Si+nCO↑．下列说法正确的是（）
A. 该反应为置换反 应 B. 该化学方程式中n=1 C. 反应前后原子总数发生变 化 D. 硅是地壳中含量最高的元素 5.我市许多村庄道路两侧安装了太阳能路灯，关于太阳能路灯所用材料的叙述不正确的是（） A. 铝合金灯珠属于金属材 料 B. 灯泡中填充氮气做保护气 C. 硅电池板中的硅元素是地壳中含量最多的金属元素 D. 透明的塑料灯罩属于有机合成高分子材料 6.下列元素中，地壳中金属元素最高的是( ) A. 铁 B. 氮 C. 氧 D. 铝 7.地壳中含量最多的固态非金属元素是（） A. O B . Si C . Al D . Fe 8.地壳中含量最多的金属元素是（） A. Si B. Fe C. Al D. O 9.下列说法错误的是（） A. 用肥皂水可以区分硬水和软水 B. 所有的物质都是由分子构成的 C. 混合物有可能只由一种元素组成 D. 向NaOH 溶液中滴加盐酸，所得溶液pH一定降低 10.地壳中含量最多的金属元素是（）
. Al C . Si D . Fe 11.下表中是某同学对部分化学知识的归纳，有错误的是（） A. A B. B C. C D. D 12.地壳里含量最多的元素是（） A. 铝 B. 铁 C. 氧 D. 硅 13.下面是某同学对一些知识归纳，其中有错误的一组是（） A. A B. B
1了解地壳中金属元素含量、金属的存在状态、金属的化学共性。 2了解Na的保存、Na常温下在空气中的变化，掌握加热条件下Na与O2的反应，Na与水的反应。 3了解Fe与Al分别与O2的反应，Al2O3的保护作用，掌握Al与NaOH溶液的反应。 第一讲《金属的化学性质》 第一课时 地壳中含量最多的金属元素是Al：7.73%，第二位Fe：4.75%。大多数金属以化合态存在。原因：金属元素外层电子数较少，易失去电子，因而性质活泼。 【思考与交流】举例说明金属能发生哪些化学反应？ 【探求新知】 一、金属与非金属的反应 金属钠的物理性质与存放方法。 钠一般存放在石蜡油或煤油中 1：Na和O2反应 （1）常温下 【实验探究1】用小刀从中间切开，观察钠切面的颜色变化银白色逐渐变暗 反应可表示为：4Na + O2 ==== 2Na2O （颜色：白色固体） （2）钠的燃烧。 【实验探究2】用小刀切下绿豆粒大小的钠块，用滤纸吸干煤油后放入坩埚中，点燃酒精灯进行加热。
描述实验现象：金属先熔化，在空气中燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 反应可表示为： 2Na + O 2 Na 2O 2 （颜色：淡黄色固体） 注意：①用镊子夹取存放在煤油中的金属钠，②用滤纸吸干表面的煤油防止干扰观察现象，③未用完的钠块全部放回原试剂瓶中。 2、铝与氧气的反应 4Al+3O 2 点燃 2Al 2O 3 【实验探究1】 用坩埚钳钳住一块铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动 实验现象 逐渐熔化，失去光泽，但不滴落 原因： 铝的熔点 为665℃ 氧化铝的熔点 为2050℃ ，铝表面的致密氧化膜包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会落下。 【实验探究2】 用坩埚钳钳住一块用砂纸打磨过的铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动 实验现象： 熔化的铝仍不滴落 原因： 磨去氧化膜的铝片在空气中很快又形成一层新的氧化膜 【归纳小结】 ①金属的活动性越强，与氧气反应就越易进行（如钠露置空气中就氧化）；金属活动性越弱，与氧气发生反应时反应条件较高（如铁在空气中不能被点燃），俗语说“真金不怕火炼”就说明金在加热条件下不与氧气反应。 ②金属和氧气反应一般生成普通氧化物，例MgO Al 2O 3 CuO ，但钠在氧气中燃烧生成Na 2O 2，铁在氧气中燃烧生成Fe 3O 4。 ③金属表面的氧化物有的疏松，不能保存内层金属，如铁；金属表面的氧化物有的致密，可以保存内层金属镁、铝。 第二课时 二、金属和水的反应 1.钠与水反应 【实验探究】 Na 和烧杯里的水作用： 现象：反应剧烈，钠浮．在水面上，熔．成小球，迅速游．动，嘶嘶作响．，溶液变红．。 （2）现象分析 化学反应方程式：2Na ＋2H 2O=2NaOH ＋H 2↑ 离子方程式：2Na ＋2H 2O=2Na +OH ＋H 2↑ 【思考讨论】 ①金属钠着火，能否用水灭？为什么？应该如何处理？（不能，因能和水反应。应用细砂） ②为什么能将钠保存在煤油中？能否保存在汽油或CCl 4中？(钠容易被氧气氧化而变质，必 Δ
地壳中主要氧化物的含量(%) 元素Na2O MgO Al2O3SiO2P2O5K2O CaO Ti2O MnO FeO 大陆上地壳 3.90% 2.20% 15.20 % 66.00 % 0.15% 3.40% 4.20% 0.65% 0.08% 4.50% 大陆中地壳 3.20% 3.40% 15.50 % 52.30 % 0.10% 2.01% 5.10% 0.70% 0.10% 6.40% 大陆下地壳 2.60% 7.10% 16.60 % 59.10 % 0.10% 0.60% 9.40% 0.80% 0.10% 8.14% 大陆地壳整 体 3.20% 4.40% 15.80 % 49.50 % 0.20% 1.88% 6.40% 0.70% 0.14% 6.60% 大洋地壳 2.80% 7.70% 16.00 % 0.14% 11.30 % 1.50% 0.13% 10.50 % 规律总结： 1.奇偶规律：原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的丰度。 2..地壳贫铁镁，富铝钾钠。 3.递减规律：原子序数较低的的范围内，元素丰度随原子序数增大呈指数递减。 4.较轻易熔的铝硅酸盐在地壳表层富集，较重的镁铁向深部集中。 地壳15种稀有元素丰度表(10-6)
规律总结： 1 原子系数为偶数的元素丰度大于相邻原子系数为奇数的元素，具有偶数质子数或中子 数的核数丰度总是高于奇数质子数或中子数的核数。 2 在稀有元素中，Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu随着深度的增加丰度几乎不变， Ce的含量最高，Tm，Lu的含量最低，La Ce Pr Nd的丰度随着深度的增加逐渐减少。 3 稀土元素的分布是不均匀的，原子序数为偶数的元素一般比相邻的原子序数为奇数的元素含量高。 4 大陆地壳稀土元素总量高，相对富轻稀土;大洋地壳稀土元素含量较低,相对富重稀土。