金属的研究方法高中？我们一般采用物理法和化学法来研究金属的性质。1. 物理法： 直接观察：观察金属的外观、光泽等直观特性。 力学测试：通过敲击、撞击、拉伸、压缩等方法测试金属的物理强度、延展性等力学性质。2. 化学法： 化学反应：利用金属与氧、硫等元素发生的化学反应，如氧化、硫化等，来研究金属的化学性质。那么，金属的研究方法高中？一起来了解一下吧。
从基础的角度，结构表征技术包括：金相显微镜、扫描电镜、投射电镜、X-射线结构分析等；力学性能表征技术包括：拉伸、冲击、疲劳、持久/蠕变、硬度和断裂韧性等。
金属物理学作为固态物理学的一个分支，专注于研究金属及合金在原子、分子层面上的结构特性及其相关性能。它运用物理学的理论，如能带理论、铁磁理论和晶体缺陷等，来深入探究金属的导电性、机械性能、电子显微镜下的扩散以及相变现象等。
金属电子论是金属物理学的基础理论之一，它探讨金属的电子结构与性能。20世纪20年代，A.索末菲的自由电子量子理论和F.布洛赫的量子力学方法为单电子能带理论奠定了基础。N.F.莫脱和H.琼斯的著作《金属与合金性质的理论》对简单金属的单电子理论进行了早期总结，解释了金属的多种特性，如导电性。随后，金属电子论迅速发展，包括探测费密面的技术、计算能带结构的方法以及超导微观理论等，为理解金属性能提供了深入的理解。
晶体缺陷理论是另一个核心领域，它研究晶体缺陷的规律和对金属性能的影响。金属的强度、韧性等特性都与晶体缺陷密切相关。自20年代起，晶体位错理论逐步建立，50年代后，对位错的实验观测和理论研究揭示了金属塑性变形的微观机制。点缺陷的研究则揭示了扩散和辐射损伤的机制，以及大角度晶界结构的研究成为当前的重点。
合金理论作为金属物理学的重要分支，为新合金材料的开发提供了理论支持。合金的热力学理论自20世纪初便已建立，随后对合金相图、结构和经验规律的研究不断深入。
（1）大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，活泼金属即金属活动性强的金属易与氧气反应．铝在空气中与氧气反应，而铜在常温下几乎不与氧气反应，但在高温下能与氧气反应，金即使在高温时也不与氧气反应．从上述事实可以看出它们的金属活动性由强到弱的顺序为：铝、铜、金；
（2）金属与酸能否反应以及反应的剧烈程度，可以反映金属的活泼程度，在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，但反应的难易和剧烈程度不同，活泼金属即金属活动性强的金属易与酸反应；回忆镁、锌、铁三种金属与酸反应的速度由快到慢的顺序是镁、锌、铁；其活动性顺序由强到弱是镁、锌、铁；
（3）①反应类型的判定主要是指四大基本反应类型（即化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应）的判定．判定的方法就是结合它们的概念和相应的通式，根据它们各自的特点来细心地判定．一定要分析好反应物和生成物的种类，在判定置换反应时还要同时关注反应物和生成物的类别．依据反应事实和置换反应的概念可以判断，以上反应的基本类型属于置换反应；
②在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，又因为铝比铁更易与空气反应，所以以上四种金属的活动性由强到弱的顺序为铝、铁、铜、银；③因为银比铜的活动性弱，若将铁丝浸入硝酸银和硝酸铜的混合液中，则金属银先被置换出来；根据上述研究填充完成金属活动性顺序表：K、Ca、NaMgAlZnFe Sn Pb （H）CuHgAgPt Au．应用此表时要注意：①排在氢前的金属能置换酸里的氢；②只有排在前面的金属才能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来；③证明铁、铜两种金属的活动性顺序时，若选用一种酸溶液，这种酸可以是盐酸或硫酸，若选用一种盐溶液，则这种盐可以是硫酸铜或硫酸亚铁．若已知下列各组物质间均能发生置换反应：A．Fe和CuSO4溶液；B．Mg和MnSO4溶液；C．Mn和FeSO4溶液；由A知铁比铜活泼，由B知镁比锰活泼，由C知锰比铁活泼，
那么Mn、Fe、Mg、Cu四种金属的活动性由强到弱的顺序是Mg、Mn、Fe、Cu．
本题答案为：
（1）铝、铜、金；
（2）镁、锌、铁；镁、锌、铁；
（3）①置换反应；②铝、铁、铜、银；③银；因为银的活动性更弱；NaMgAlZnFe；CuHgAg；氢前；前面；它后面；盐酸或硫酸；硫酸铜或硫酸亚铁；MgMnFeCu；
猜想三：铁＞锰＞铜 （2）硫酸铜溶液 （3）将铁片、铜片分别插入硫酸锰溶液中或将锰片分别插入硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液中 【实验及结论】铁片和锰片表面都有气泡产生，且锰片表面的气泡比铁片多 【拓展探究】③通过①②④三个实验就可以判断出甲、乙、丙、丁4种金属的活动性。 |
试题分析：【做出猜想】结合所给信息“铁的活动性比铜强”和数学排列，可推断出猜想三为铁＞锰＞铜； 【设计实验】在金属活动性顺序中，前面的金属能将后面的金属从其盐溶液中置换出来，故验证猜想二成立，只需将锰片放入硫酸铜溶液中，观察锰是否与硫酸铜反应即可能；若要验证猜想三成立，可采用“三取中”方法，将锰片分别插入硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液中或将铁片、铜片分别插入硫酸锰溶液中； 【实验及结论】若猜想一正确，活动性锰>铁，锰、铁都与酸反应，故应看到现象为铁片和锰片表面都有气泡产生，且锰片表面的气泡比铁片多； 【拓展探究】通过实验①可验证甲>乙，实验②可验证乙>丙，实验④可验证丙>丁，由此即可得知：甲>乙>丙>丁，故没必要做实验③。
高中金属的治练观察显微组织： 1.光学显微镜OM放大倍数在10-5000倍之间，可以看出金属材料内部晶粒的形状和大小，并测出晶粒的直径， 2.扫描电镜.英文缩写SEM 放大倍数可以高达几万倍，可以观察到微米级别的甚至纳米级别的内部结构。观察内部组织，晶粒形状和大小，可以观察表面不平整的金属内部结构，观察金属断裂断口。 3.XRD X-ray diffraction X射线衍射仪 可以用来测量晶粒直径在几纳米-50nm之间的晶粒直径，可以分析枳构。 4.TEM 透射电镜，可以用来观察位错密度，观看衍射斑，测出大角度晶界和小角度晶界。可观测到的晶粒尺寸更小，可观察纳米级别晶粒。 力学性能： 使用万能材料试验机可以生成应力应变曲线测出材料的：弹性极限，屈服强度，断裂强度，延伸率。 洛式硬度仪，布氏硬度测试金属材料的硬度。 以上就是金属的研究方法高中的全部内容，金相显微分析是研究金属内部组织最重要的方法之一。用光学显微镜观察和研究金属内部组织的步骤，首先是制备所取试样的表面，然后选用合适的浸蚀剂试样表面，并用金相显微镜观察和研究试样表面组织。试样表面比较粗糙时，由于对人射光产生漫反射，无法用显微镜观察其内部组织，因此要对试样表面加工，内容来源于互联网，信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。 猜你喜欢
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