化学基礎 授業プリント 前期 Ｎｏ．３ （前期第１回レポート範囲） ３ 化学と人間生活① ◎金属 ・金属の性質 ①特有の金属光沢を持つ ② 金 属 原 子 の 自 由 電 子 が 、す べ て の 原 子 に 共 有 さ れ て お り 、自 由 に 移 動 で き る 。 そ の た め 、（ ア 電 気 ）や熱を通しやすい。 ③（イ 展性 ） (薄 く 広 が る 性 質 )や （ ウ 延 性 ） (長 く 伸 び る 性 質 )を も ち 、 板 状 や 線 状 に 加 工 し や す い 。 ④ 金 属 を 密 度 で 分 類 す る 場 合 、約 ４ g/㎤ よ り 小 さ い も の を（ エ 軽 金 属 ）、 大きいものを（オ 重金属 ）と呼ぶ。 ・金属の製錬 イオン化傾向の小さい金属は単体の状態で産出するものもあるが、多くの金 属 は 化 合 物 (鉱 石 )の 状 態 で 産 出 す る 。 こ れ ら の 化 合 物 (鉱 石 )か ら 金 属 の 単 体 を 取り出すことを金属の（カ 製錬 ）という。 ○金属資源の利用とリサイクル ・鉱石→（キ 製錬 ） → 分離 ・リサイクル → 融解 → 分離 → → 成形・加工 成 形 ・ 加 工 (エ ネ ル ギ ー の 節 約 ) ○鉄 ①製法 鉄 鉱 石 (Ｆ e 得る。 鉄鉱石 コークス 石灰石 ２ Ｏ ３・ Ｆ e → 溶鉱炉 ３ Ｏ ４ な ど の 酸 化 物 )を コ ー ク ス Ｃ に よ っ て 還 元 し て → 銑 鉄 → (不 純 物 が多い) 転炉 → 鋼 鉄 (不 純 物 が少ない) ②性質 比較的やわらかく、銀白色。 反 応 性 が 高 く 、 さ び や す い 。 (合 金 に し て 利 用 ) ○銅 ①製法 銅 鉱 石 (黄 銅 鉱 )を 還 元 し 、 得 ら れ た 粗 銅 を 電 解 精 錬 し て 得 る 。 黄銅鉱 → 溶鉱炉 → 粗 銅 → (不 純 物 が多い) ②性質 電気をよく導く。特有の赤色。 青銅などの合金として古くから利用。 電 解 槽 電解精錬 → 純 銅 (不 純 物 が少ない) ○アルミニウム ①製法 原料のボーキサイトから得られる酸化アルミニウムの融解電解により得る。 ボーキサイト →→→→ (不 純 物 を 除く） 酸化アルミニウム → （アルミナ） ※融点を下げるため 氷晶石を加える 電 解 槽 → アルミ ニウム 融解電解 ○さびの防止とめっき 鉄のようにイオン化傾向が大きい金属は、空気中の酸素と反応して（ク さび ）を作りやすい。そこでさびを防ぐために次のような方法が用いられてい る。 ①（ケ めっき ） ･･･金 属 の 表 面 に 別 の 金 属 や 合 金 の 被 膜 を つ く り 、 水 や 酸 素を遮断する。 例 ） ト タ ン ･･･鋼 板 (鉄 )の 表 面 に 亜 鉛 ブ リ キ ･･･鋼 板 (鉄 )の 表 面 に ス ズ ② 不 導 態 ･･･金 属 の 表 面 に 緻 密 で 丈 夫 な 酸 化 被 膜 を つ く り 、 内 部 を 保 護 す る 。 例 ） ア ル マ イ ト 加 工 ･･･ア ル ミ ニ ウ ム の 表 面 に 酸 化 ア ル ミ ニウムの被膜 南 部 鉄 ･･･鉄 の 表 面 に 酸 化 鉄 の 被 膜 ○合金 何種類かの金属を混ぜ合わせたもの。もとの金属にはない様々な優れた性質の ものが利用されている。 合金の名称 ステンレス鋼 （サ 成分 （コ Ｆｅ Ｎ i、 Ｃ 特性 ）、 Ｃ r 、 さ び に く い 黄銅 ） Ｃ u、 Ｚ n しんちゅう 青 銅 (ブ ロ ン ズ ) ジュラルミン Ｃ u、（ シ （ス Ａｌ Ｍ g、 Ｍ n 用途 工具、台所用品 加工しやすく美しい 硬貨、機械部品、 楽器 Ｓｎ ） 鋳物にしやすく、硬 硬貨、メダル、銅 い 像 ）、Ｃ u 、 軽 く て 強 い 航空機の構造材料
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