第八單元 金屬和金屬材料 第1講-【大單元復習】2024年中考化學一輪復習必考知識梳理與考法點撥（人教版）（教師版）

第八單元金屬和金屬材料第1講金屬材料金屬資源的利用和保護中考知識點歸納知識點一金屬材料1.分類2.物理性質(zhì)【特別提醒】①金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等物理性質(zhì)差異很大。②金屬的性質(zhì)在很大程度上決定了金屬的用途，但還需考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對環(huán)境的影響等多種因素。③鐵可以被磁鐵吸引，利用此性質(zhì)可區(qū)分鐵與其他金屬單質(zhì)。3.金屬之最：①鋁：地殼中___含量最多_____的金屬元素；②鈣：____人體____中含量最多的金屬元素；③鐵：目前____世界年產(chǎn)量____最多的金屬（鐵>鋁>銅）；④銀：_____導電、導熱___性最好的金屬（銀>銅>鋁）；⑤鉻：___硬度_____最高的金屬；⑥鎢：_____熔點___最高的金屬；⑦汞：______熔點__最低的金屬；⑧鋨：__密度______最大的金屬；⑨鋰：___密度_____最小的金屬?！究偨Y歸納】①有些金屬處于粉末狀態(tài)時，就會呈現(xiàn)不同的顏色；例如，粉末狀的鐵粉都是呈黑色的，這主要是由于顆粒太小，光不容易反射。②生活中使用的鐵制品表面一般有鍍金層或油漆，不是其真正顏色。可觀察其斷面的顏色。4.合金（1）合金的定義：在金屬中加熱熔合某些___金屬__或__非金屬____制成的具有金屬特征的物質(zhì)。合金屬于混合物。（2）合金的優(yōu)點：純金屬形成合金后性能的改變?yōu)閮筛撸ê辖鸬腳__強度_____和___硬度_____一般比組成它們的純金屬更高）、一低（合金的____熔點____比組成它們的純金屬的熔點低）、二更好（合金的_____機械加工性能___更好、合金的____抗腐蝕性____能更好）?！緫谩胯b別合金和純金屬可以采用比較合金和純金屬硬度的方法：相互刻畫后，有劃痕的是純金屬，無任何變化的是合金。（3）常見的合金合金鐵的合金銅合金焊錫鈦和鈦合金形狀記憶金屬生鐵鋼黃銅青銅成分含碳量2%~4.3%含碳量0.03%~2%銅鋅合金銅錫合金鉛錫合金鈦鎳合金備注不銹鋼：含鉻、鎳的鋼，具有抗腐蝕性能紫銅為純銅熔點低【總結歸納】①合金中至少一種金屬。②合金屬于混合物；一般說來，合金的熔點比各成分低。③形成合金的過程，屬于物理變化。④合金屬于金屬材料，不屬于合成材料，具有金屬的共性。金屬材料包括純金屬和合金。⑤鋼的硬度比生鐵大，抗腐蝕能力比生鐵強，二者性質(zhì)不同的原因是含碳量不同。⑥鈦合金有熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好、抗腐蝕性強等優(yōu)點。知識點二金屬的冶煉1.金屬資源(1)分布及存在形式：地球上金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物的形式存在。(2)常見的鐵礦石礦石名稱赤鐵礦磁鐵礦菱鐵礦黃鐵礦主要成分的化學式Fe2O3Fe3O4FeCO3FeS2【特別提醒】金屬資源屬于不可再生資源，因此我們應合理開采。2.工業(yè)煉鐵常見的鐵礦石磁鐵礦（主要成分是____Fe3O4____）、赤鐵礦（主要成分是__Fe2O3______）鐵的冶煉原料鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣設備高爐原理高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的__一氧化碳____把鐵從鐵礦石里___還原___出來裝置圖【總結歸納】①焦炭的作用：一是生成還原劑一氧化碳，二是提高高爐的溫度；②石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉化為爐渣除去；③高爐煉鐵得到的鐵是生鐵，其主要成分是鐵，還含有C．P、S等元素。3.一氧化碳還原氧化鐵（詳見教材基礎實驗突破）知識點三金屬的銹蝕與防護1.金屬的銹蝕與防護鐵生銹的條件鐵與____O2、H2O____

接觸（鐵銹的主要成分：Fe2O3·xH2O）用途做食品等的___干燥劑_____、“雙吸劑”防止鐵制品生銹的措施：①保持鐵制品表面的__潔凈______和___干燥_____(講衛(wèi)生)；②表面形成____保護膜____。如涂油、刷漆、電鍍、烤藍等（穿外衣）；③改變其內(nèi)部組成，制成__合金______。如不銹鋼（強體質(zhì)）。特征鐵銹很_____疏松__，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水蒸氣反應因而鐵銹應及時除去。金屬資源的意義節(jié)約________金屬資源__________，減少________環(huán)境污染________金屬資源的保護途徑①防止金屬__腐蝕____；②_____回收利用___廢舊金屬；③____合理____開采礦物；④尋找金屬的____代用品____。2.鐵銹蝕條件的探究（詳見教材基礎實驗突破）【名師點撥】①銅生銹需要銅與水、氧氣、二氧化碳同時接觸。生成堿式碳酸銅（銅綠Cu2(OH)2CO3）。②鐵生銹和鐵燃燒的實質(zhì)都是氧化反應，但鐵燃燒時劇烈的氧化反應而鐵生銹是緩慢氧化，反應產(chǎn)物鐵銹是紅色的，而四氧化三鐵是黑色的。熱點題型剖析題型一金屬材料的物理性質(zhì)和使用解答該類試題需要掌握金屬的通性與特性，明確純金屬和合金都屬于金屬材料，金屬材料都有金屬的特性;了解合金的特性;掌握性質(zhì)決定用途，用途反映性質(zhì)的思想方法。例1國產(chǎn)飛機C919機殼采用了先進的鋁鋰合金材料。下列有關說法錯誤的是A．鋁鋰合金密度小B．鋁鋰合金的硬度比純鋁大C．鋁鋰合金抗腐蝕性強D．鋁鋰合金是合成材料【解析】A．鋁鋰合金密度小，故選項說法正確；B．合金比組分金屬硬度大，鋁鋰合金的硬度比純鋁大，故選項說法正確；C．鋁鋰合金抗腐蝕性強，故選項說法正確；D．鋁鋰合金屬于金屬材料，故選項說法錯誤。故選D?！敬鸢浮緿變式訓練1北斗系統(tǒng)的全面建成彰顯了中國航天的力量，在航天科技中會用到大量金屬材料。下列有關金屬材科的說法正確的是（D）A．合金中一定只含金屬元素B．純銅比黃銅的硬度更大C．生銹的鋼鐵制品沒有回收價值D．鈦和鈦合金被廣泛用于火箭、導彈等題型二金屬的冶煉解答此類題目的關鍵是熟記和理解金屬銹蝕的條件及其防護措施等相關知識，根據(jù)題目所給信息進行分析。例2高爐煉鐵的主反應為。下列有關說法正確的是A．該反應既是氧化還原反應又是置換反應B．CO由焦炭和焦炭燃燒所得的CO2反應產(chǎn)生C．所得產(chǎn)物為生鐵，含碳量比鋼低D．高爐尾氣對環(huán)境無影響，可直接排放【解析】A．反應中CO得氧變成CO2發(fā)生氧化反應，F(xiàn)e2O3失氧變成Fe發(fā)生還原反應，所以這個反應是氧化還原反應；置換反應指由一種單質(zhì)和一種化合物反應，生成另外一種單質(zhì)和一種化合物的反應，由于反應的反應物中沒有單質(zhì)，該反應不屬于置換反應，不符合題意；B．焦炭燃燒放熱，提高爐溫，反應為：；并轉化成CO，反應為：，符合題意；C．生鐵中的含碳量為2%～4.3%，鋼中的含碳量為0.03%～2%，故生鐵的含碳量比鋼高，不符合題意；D．高爐尾氣中含有一氧化碳等有害氣體，對環(huán)境有危害，不能直接排放，不符合題意。故選B?！敬鸢浮緽變式訓練2工業(yè)上利用赤鐵礦石（主要成分是Fe2O3，還含少量SiO2等雜質(zhì)）冶煉生鐵的過程如圖所示，下列說法不正確的是（D）A．CaSiO3中硅元素顯+4價B．高爐氣體中SO2會形成酸雨，不能直接排放到空氣中C．原料中焦炭的作用之一是生成具有還原性的物質(zhì)COD．高爐煉鐵的原理是，該反應屬于置換反應題型三金屬的銹蝕與防護例3下列有關金屬資源的利用與防護解釋不合理的是A．在001A型國產(chǎn)航母金屬外殼覆蓋涂料，主要是為了美觀B．用“烤藍”的方法處理鋼鐵表面，可減緩鋼鐵的腐蝕C．用鋁合金制造國產(chǎn)大飛機C919機殼，是利用鋁合金強度大、質(zhì)量輕、抗腐蝕D．切菜后的菜刀用清水洗凈擦干，可減緩菜刀生銹【解析】A．在001A型國產(chǎn)航母金屬外殼覆蓋涂料，除了美觀，更重要的是可以隔絕氧氣和水，起到防銹的目的，符合題意；B．用“烤藍”的方法處理鋼鐵表面，可以隔絕氧氣和水，減緩鋼鐵的腐蝕，不符合題意；C．鋁合金是鋁的合金，具有質(zhì)輕、硬度大，耐腐蝕等特點，故可用鋁合金制造國產(chǎn)大飛機C919機殼，不符合題意；D．鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水接觸，切菜后的菜刀用清水洗凈擦干，保持菜刀表面干燥，可減緩菜刀生銹，不符合題意。故選A。【答案】A變式訓練3港珠澳大橋的橋、島、隧以及“雪龍2號”的船身等主要由金屬材料制成。下列金屬防護措施不正確的是（D）A．在金屬制品表面鍍保護層B．改變金屬結構制成合金使用C．在金屬制品表面涂油漆D．用稀鹽酸定期清洗金屬制品教材基礎實驗突破實驗一一氧化碳還原氧化鐵實驗過程歸納裝置圖操作步驟①檢查裝置的氣密性；②將氧化鐵粉末裝入玻璃管后固定在鐵架臺上；③點燃右端酒精燈：防止未參與反應的一氧化碳釋放到空氣中造成污染；④給玻璃管通入一氧化碳：為了排盡裝置中的空氣，防止一氧化碳和空氣混合受熱發(fā)生爆炸；⑤點燃酒精噴燈，加熱裝有氧化鐵的玻璃管；⑥停止加熱，熄滅酒精噴燈；⑦停止通入一氧化碳；⑧熄滅右端酒精燈。實驗現(xiàn)象_紅棕__色粉末逐漸變?yōu)開_黑__色；澄清石灰水變_渾濁____；尾氣點燃后有____藍色__火焰。注意事項①注意觀察裝置中的加熱儀器，是酒精噴燈，一氧化碳還原鐵礦石的反應條件是高溫。②先通CO（點燃酒精燈），再加熱（點燃酒精噴燈）；以便排盡玻璃管中的__空氣_____。③實驗完畢，先熄燈（熄酒精噴燈），繼續(xù)通CO至玻璃管冷卻。防止生成的Fe被氧化。④尾氣處理：燃燒或用塑料袋收集起來后燃燒；防止未反應的CO污染空氣。例題精講例用一氧化碳還原氧化鐵的實驗中，F(xiàn)e2O3轉化為鐵的具體過程是：。已知鐵的氧化物除Fe2O3外，其余均為黑色。下列說法正確的是A．裝置中漏斗的作用是防止倒吸B．通過實驗現(xiàn)象可以判斷氧化鐵是否完全轉化為鐵C．該實驗中所有的化學反應里，氧元素的化合價均未改變D．當硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為74%時，固體成分是Fe3O4和FeO【解析】一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成二氧化碳和鐵，二氧化碳和澄清石灰水反應生成碳酸鈣和水。A．一氧化碳有毒，倒置漏斗的作用是點燃過量的一氧化碳，防止污染空氣，故選項錯誤；B．隨著反應的進行現(xiàn)象為：玻璃管中的粉末由紅色逐漸變?yōu)楹谏?，通過實驗現(xiàn)象不可以判斷氧化鐵是否完全轉化為鐵，因為鐵和四氧化三鐵和氧化亞鐵均為黑色固體，故選項錯誤；C．該實驗中所有的化學反應里，最后一步一氧化碳在空氣中點燃生成二氧化碳，其中氧氣為單質(zhì)，化合價為0價，生成物二氧化碳中氧元素化合價為-2價，化合價發(fā)生變化，故選項錯誤；D．Fe2O3、Fe3O4和FeO中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)依次為、、。隨著反應的進行，可知氧化鐵反應生成四氧化三鐵，鐵的質(zhì)量分數(shù)變高，當全部是四氧化三鐵時變?yōu)?2.4%，當四氧化三鐵反應生成氧化亞鐵時，鐵的質(zhì)量分數(shù)變高，當全部是氧化亞鐵時變?yōu)?7.8%。當硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為74%時，可知處在72.4%和77.8%之間，所以此時固體成分是Fe3O4和FeO，故選項正確。故選D?！敬鸢浮緿拓展訓練利用甲酸（HCOOH）與濃硫酸制備CO，并用如下實驗裝置驗證CO的有關性質(zhì)。已知：，下列說法不正確的是（A）A．操作時，先點燃乙處酒精燈，再滴加HCOOHB．裝置丙的作用是防止倒吸C．裝置丁既可檢驗CO2，又可收集COD．隨著反應進行，濃硫酸濃度降低，產(chǎn)生CO氣體速率減小實驗二鐵釘銹蝕條件的探究實驗過程歸納設計方案一周以后的實驗現(xiàn)象結論把潔凈的鐵釘放在干燥的試管中，并放入用棉花包裹的氯化鈣干燥劑，用橡皮塞密封試管口。鐵釘表面無變化鐵釘生銹不只是與___氧氣_____有關系.把潔凈的鐵釘全部浸在盛有煮過蒸餾水的試管中，將植物油滴在水面上密封。鐵釘表面無變化鐵釘生銹不只是與__水______有關系把潔凈的鐵釘一半浸入試管中的蒸餾水里，將試管敞口放置鐵釘表面有鐵銹生成鐵生銹是鐵與____水____和___氧氣_____共同作用的結果例題精講例金屬防腐是科學研究中的重大課題。某校學習小組以鐵的腐蝕為項目進行如下研究。（認識鐵的腐蝕）（1）下列環(huán)境中的鐵制品最容易生銹的是_______（填字母序號）。A未擦干的鐵鍋B除油漆的欄桿C盛水的不銹鋼水杯（2）鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O，其中鐵元素的化合價是____。（探究鐵的腐蝕）（3）該小組用下圖甲裝置進行實驗，起始時量筒內(nèi)水面處于50mL刻度處，之后水面緩慢上升。幾天后水面最終處于約____（填“40”或“10”）mL刻度處，原因是____。（拓展探究）（4）小強同學進行如下實驗：取鐵釘用砂紙打磨，稱其質(zhì)量，按上圖乙安裝裝置，放置3天，再取出鐵釘稱量。在不同溫度下重復上述實驗，得到鐵釘質(zhì)量增加情況如下表。溫度/℃10203040506070鐵釘質(zhì)量增加/g0.020.040.080.160.180.180.18小強同學的實驗是探究____因素對鐵釘腐蝕快慢的影響，結論是____。（5）有同學認為小強的實驗未能真實反映50℃以后鐵釘腐蝕的快慢，理由是50℃以后鐵釘質(zhì)量沒有變化。請分析鐵釘質(zhì)量沒有變化的原因：____；改進實驗方案證明你的分析：____。【解析】（1）A．未擦干的鐵鍋，跟潮濕的空氣接觸最易生銹；B．涂油漆的欄桿隔絕了鐵與氧氣、水的接觸，不易銹蝕；C．不銹鋼是一種鐵合金，抗腐蝕性能強；（2）氧元素顯-2價，設鐵元素的化合價是x，根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，可得：2x+（-2）×3=0，則x=+3價；（3）鐵銹蝕消耗氧氣，且氧氣約占空氣總體積的1/5，根據(jù)題意知，量筒內(nèi)有50mL空氣，其中有氧氣10mL，鐵絲生銹要消耗掉這10mL氧氣，在外界大氣壓強的作用下，水進入量筒10mL，最后量筒內(nèi)水面最后約在40mL刻度處；（4）分析表中數(shù)據(jù)可知，小強同學的實驗是探究溫度因素對鐵釘腐蝕快慢的影響；由數(shù)據(jù)可知：溫度在10~50℃的范圍內(nèi)，溫度越高，鐵釘腐蝕的速度越快；（5）由表中數(shù)據(jù)可知，50℃以后鐵釘質(zhì)量不再增加，是因為試管內(nèi)的氧氣已耗盡，剩余的鐵不能繼續(xù)銹蝕；可繼續(xù)通如氧氣，并保持在50℃，幾天后觀察現(xiàn)象，可得出結論，具體操作：向乙裝置的試管中充入氧氣，并在50℃的環(huán)境中放置3天；若鐵釘增加的質(zhì)量大于0.18g，則分析成立?！敬鸢浮浚?）A（2）+3價（3）40（4）鐵銹蝕消耗氧氣，且氧氣約占空氣總體積的1/5溫度溫度在10~50℃的范圍內(nèi)，溫度越高，鐵釘腐蝕的速度越快（5）試管內(nèi)的氧氣已耗盡，剩余的鐵不能繼續(xù)銹蝕向乙裝置的試管中充入氧氣，并在50℃的環(huán)境中放置3天；若鐵釘增加的質(zhì)量大于0.18g，則分析成立拓展訓練如圖是探究鐵銹蝕條件的裝置，實驗開始時L端與R端的液面高度一致。(1)一周后可觀察到____L___(填“L”或“R”)端液面上升。(2)有人提議將鐵釘換作與鐵釘質(zhì)量相等的細鐵粉來縮短實驗天數(shù)，理由是__鐵粉與鐵釘相比，與空氣和水接觸的面積大，反應速率快___。(3)該實驗___不能___(寫“能”或“不能”)證明鐵生銹與氧氣有關。理由是__里面增加了是空氣，由于空氣是混合物，不是只有氧氣，因此變量因素不確定，因此不能確定鐵生銹與氧氣有關___。第八單元金屬和金屬材料第1講金屬材料金屬資源的利用和保護中考知識點歸納知識點一1.碳2.導電導熱延展性紫紅黃液體3.①含量最多②人體③世界年產(chǎn)量④導電、導熱⑤硬度⑥熔點⑦熔點⑧密度⑨密度4.（1）金屬非金屬（2）強度硬度熔點機械加工性能抗腐蝕性知識點二1.（1）金銀單質(zhì)化合物（2）Fe3O4Fe2O3一氧化碳還原2.Fe3O4Fe2O3鐵礦石焦炭C+O2CO2CO2+C2COFe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2知識點三1.O2、H2O干燥劑潔凈干燥保護膜合金疏松金屬資源環(huán)境污染腐蝕回收利用合理代用品熱點題型剖析變式訓練1．D2.D【解析】A．根據(jù)化學式化合價代數(shù)和為0，鈣顯+2價，氧顯-2價，綜合得到硅顯+4價，A選項不合題意；B．二氧化硫會和空氣中的氧氣和水反應生成硫酸，硫酸形成酸雨，