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

純金屬

金屬，核合金I鋼］含碳成不同

材料合金I生鐵f—

僮他合金

2.物理性質

內有金屬光澤T作裝飾品

共性能包里—制電線、電纜用途

‘能贏T制作炊具

?有麗生拉成細絲、壓成薄片，

“必僻瓦一鐵、鋁等大多數金屬都呈銀白色，但銅仁色，金＞黃色

特性.

-恢態(tài)：常溫F,大多數金屬都是固體，但汞卻是液體

【特別提醒】①金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等物理性質差異很大。②金屬的性質在很大程

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，利用此性質可區(qū)分鐵與其他金屬單質。

3.金屬之最：

①鋁：地殼中的金屬元素；

②鈣：中含量最多的金屬元素；

③鐵：目前最多的金屬（鐵＞鋁＞銅）;

④銀：性最好的金屬（銀＞銅＞鋁）；

⑤銘：最高的金屬；

⑥鴇：最高的金屬；

⑦汞:________最低的金屬；

⑧銀________最大的金屬；

⑨鋰：最小的金屬。

【總結歸納】①有些金屬處于粉末狀態(tài)時，就會呈現不同的顏色；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或制成的具有金屬特征的物質。合金屬于混合物。

合金的優(yōu)點：純金屬形成合金后性能的改變?yōu)閮筛撸ê辖鸬暮鸵话惚冉M成它們的純金屬

更高）、一低（合金的比組成它們的純金屬的熔點低）、二更好（合金的更好、合金的

________能更好）。

【應用】鑒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

鐵的合金銅合金鈦和鈦形狀記憶

合金焊錫

生鐵鋼黃銅青銅合金金屬

含碳量含碳量銅鋅銅錫鉛錫

成分鈦銀合金

2%?4.3%0.03%?2%合金合金合金

不銹鋼：含銘、鎮(zhèn)的鋼，具有抗

備注紫銅為純銅熔點低

腐蝕性能

【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，除少數很不活潑的金屬如、等以形式存

在外，其余都以的形式存在。

（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

FeCO3FeS2

【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________）、赤鐵礦（主要成分是________）

【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________接觸（鐵銹的主要成分：Fe2O3xH2O）

用途做食品等的________、“雙吸劑”

防止鐵制品生銹①保持鐵制品表面的_______和_________（講衛(wèi)生）；

的措施：②表面形成________-如涂油、刷漆、電鍍、烤藍等（穿外衣）；

③改變其內部組成，制成_______=如不銹鋼（強體質）。

特征鐵銹很_______,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__________________，減少_________________

金屬資源的保護①防止金屬______;②________廢舊金屬；③________開采礦物；④尋找金

途徑屬的________0

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（0H）2co3）。②

鐵生銹和鐵燃燒的實質都是氧化反應，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;掌握性質決定用途，用途反映性質的思想方法。

例1國產飛機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

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（）

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，根據題目所給信息進行分析。

例2高爐煉鐵的主反應為Fe2（）3+3CO二2Fe+3c。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C02反應產生

C.所得產物為生鐵，含碳量比鋼低

D.高爐尾氣對環(huán)境無影響，可直接排放

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SiCh等雜質）冶煉生鐵的過程如圖所示，下列說法不正

確的是（）

赤鐵礦、焦炭、石灰石（主要成分CaCO。

~?高爐氣體（主要成分Na、CO、CO?、和S6）

空氣一,熊|-------?爐渣住要成分硅酸鈣（CaSiOa）］

—?生鐵

A.CaSiCh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CO

高溫

D.高爐煉鐵的原理是3co+Fe2()3呈典2Fe+3co2,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.用鋁合金制造國產大飛機C919機殼，是利用鋁合金強度大、質量輕、抗腐蝕

D.切菜后的菜刀用清水洗凈擦干，可減緩菜刀生銹

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()

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。

實驗現象—色粉末逐漸變?yōu)橐簧?；澄清石灰水變____;尾氣點燃后有_______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______。

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，FezCh轉化為鐵的具體過程是:

Fe2O3-ogwc>56304600x8』>FeO7。。。8。。t>Fe。已知鐵的氧化物除FezOs外，其余均為

A.裝置中漏斗的作用是防止倒吸

B.通過實驗現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.當硬質玻璃管內固體中鐵元素的質量分數為74%時，固體成分是Fe3C）4和FeO

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。已知:

濃硫酸木

HCOOHCOT+H.0,下列說法不正確的是（）

60~80℃

A.操作時，先點燃乙處酒精燈，再滴加HCOOH

B.裝置丙的作用是防止倒吸

C.裝置丁既可檢驗CO2,又可收集CO

D.隨著反應進行，濃硫酸濃度降低，產生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象結論

把潔凈的鐵釘放在干燥的試管中，并放鐵釘表面無變化鐵釘生銹不只是與

入用棉花包裹的氯化鈣干燥劑，用橡皮________有關系.

塞密封試管口。

a■一干燥劑

Y鐵釘

把潔凈的鐵釘全部浸在盛有煮過蒸儲水鐵釘表面無變化鐵釘生銹不只是與

的試管中，將植物油滴在水面上密封。________有關系

植照q

鬟蒸

皆水

把潔凈的鐵釘一半浸入試管中的蒸儲水鐵釘表面有鐵銹生成鐵生銹是鐵與________和

里，將試管敞口放置________共同作用的結果

蒸儲水

￥

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，起始時量筒內水