河南省中考化学教材知识梳理时1金属材料金属资源的利用和保护.pptx

课时课时1 1 金属材料金属资源的利用金属材料金属资源的利用和保护和保护第一部分第一部分 教材知识梳理教材知识梳理第第八八单元单元 金属和金属材料金属和金属材料 【考情概览考情概览】本课时是河南中招的必考内容，其中本课时是河南中招的必考内容，其中金属材料的判断在选择题的一个选项中考查，填空题中金属材料的判断在选择题的一个选项中考查，填空题中多结合元素种类的判断来考查；金属的冶炼在选择题、多结合元素种类的判断来考查；金属的冶炼在选择题、填空题和综合应用题中结合填空题和综合应用题中结合CO的性质及化学方程式的书的性质及化学方程式的书写考查；金属资源的保护在选择题中单独考查，在简答写考查；金属资源的保护在选择题中单独考查，在简答题中结合化学方程式的书写考查。题中结合化学方程式的书写考查。中招考点清单中招考点清单考点梳理考点梳理考点一考点一 金属材料金属材料 金属材料包括金属材料包括_和和_。1.金属的物理性质金属的物理性质20122012年年T21(1)DT21(1)D、20082008年年T20(1)T20(1)共性共性具有良好的具有良好的_性、性、_性和延性和延展性，但这些性质差别也较大展性，但这些性质差别也较大纯金属纯金属合金合金导电导电导热导热差异性差异性颜色颜色大多数金属为银白色，但是铜为大多数金属为银白色，但是铜为_色，金为色，金为_色色状态状态常温下大多为固体，但汞在常温下为常温下大多为固体，但汞在常温下为_【归纳总结归纳总结】金属之最：地壳中含量最多的金属元素是金属之最：地壳中含量最多的金属元素是_;20132013年年T11T11第二空，第二空，20122012年年T21(1)CT21(1)C、20092009年年T13T13第二空人体中含量多的金属元素是第二空人体中含量多的金属元素是_；目前世界上；目前世界上年产量最高的金属是年产量最高的金属是_；导电、导热最好的金属是；导电、导热最好的金属是_；硬度最高的金属是；硬度最高的金属是_；熔点最高的金属是；熔点最高的金属是_；熔点；熔点最低的金属是最低的金属是_。紫红紫红黄黄液体液体铝铝钙钙铁铁银银铬铬钨钨汞汞2.2.合金合金(高频高频)(1)(1)概念：合金是指在金属中加热熔合某些概念：合金是指在金属中加热熔合某些_或或_制得的具有金属特征的物质。合金属于制得的具有金属特征的物质。合金属于_（填填“纯净物纯净物”或或“混合物混合物”）,常见的合金常见的合金有：铁合金有：铁合金(生铁和钢生铁和钢)、硬铝、黄铜、钛合金。、硬铝、黄铜、钛合金。(20152015年年T3T3、20132013年年T6BT6B、20122012年年T5CT5C)金属金属非金属非金属混合物混合物(2)(2)特性特性：合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金：合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更属更_，抗腐蚀性能也更，抗腐蚀性能也更_。20112011年年T8DT8D、20082008年年T20(2)T20(2)【应用应用】比较合金和纯金属比较合金和纯金属的硬度：有划痕的是纯金属，的硬度：有划痕的是纯金属，无任何变化的是合金。无任何变化的是合金。大大强强想一想想一想1.金属材料一定只含有金属吗？试举例说明。金属材料一定只含有金属吗？试举例说明。不一定，如铁合金是由铁、碳等元素制成的。不一定，如铁合金是由铁、碳等元素制成的。2.金刚石因为含有金刚石因为含有“刚刚”字，也属于合金，正字，也属于合金，正确吗？为什么？确吗？为什么？不正确。金刚石是由碳元素组成的单质，不属不正确。金刚石是由碳元素组成的单质，不属于合金。于合金。3.3.金属的用途金属的用途常见金属具有良好的导热性、导电性，故可做炊常见金属具有良好的导热性、导电性，故可做炊具、导线等。一些稀有金属如钯、铂等常用作催具、导线等。一些稀有金属如钯、铂等常用作催化剂。化剂。考点二考点二 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护1.1.金属的存在形式：金属的存在形式：除少数不活泼的金属如金、银等除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式存在，其余都以化合物的形式存在。以单质形式存在，其余都以化合物的形式存在。2.2.金属的冶炼金属的冶炼(详见实验突破栏目详见实验突破栏目)(1)一氧化碳还原氧化铁：一氧化碳还原氧化铁：_;(2)氢气还原氧化铜氢气还原氧化铜:_;CuOH2 CuH2O 3.3.金属的锈蚀和保护金属的锈蚀和保护(1)(1)金属锈蚀的条件金属锈蚀的条件铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的_和和_等发生了化学反应的过程，生成了铁锈，主要成等发生了化学反应的过程，生成了铁锈，主要成分为分为_，常用盐酸可以除锈，发生反应的化学方程，常用盐酸可以除锈，发生反应的化学方程式为式为_。【特别提醒特别提醒】久置的铜制品表面会锈蚀生成铜绿久置的铜制品表面会锈蚀生成铜绿CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3，铜绿是铜与空气中的氧气、水和，铜绿是铜与空气中的氧气、水和_共同作用的结果共同作用的结果。20092009年年T21(1)T21(1)氧气氧气水蒸气水蒸气氧化铁氧化铁Fe2O36HCl 2FeCl33H2O二氧化碳二氧化碳常温下铝具有良好的抗腐蚀性能，其原因是常温下铝具有良好的抗腐蚀性能，其原因是_ _铝能与氧气发生反应生成致密的氧化铝薄膜，从铝能与氧气发生反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止了内层铝进一步被腐蚀。而阻止了内层铝进一步被腐蚀。想一想想一想为什么安装在南方沿海的铁门比安装在北方的更容为什么安装在南方沿海的铁门比安装在北方的更容易生锈？易生锈？因为南方沿海空气潮湿，而北方空气相对比较干燥，因为南方沿海空气潮湿，而北方空气相对比较干燥，潮湿的空气中含有较多的水蒸气，所以南方的铁门潮湿的空气中含有较多的水蒸气，所以南方的铁门更容易生锈。更容易生锈。保护铁制品表面洁净干燥保护铁制品表面洁净干燥(如用过的菜如用过的菜刀擦干净刀擦干净)、在铁表面涂保护膜、在铁表面涂保护膜(如如_、_、_)改变铁的内部结构制成合金改变铁的内部结构制成合金(如不锈钢等如不锈钢等)等等(4)(4)金属锈蚀条件的探究金属锈蚀条件的探究(详见实验突破栏目详见实验突破栏目)(2)(2)防锈原理防锈原理：隔绝氧气和水蒸气。：隔绝氧气和水蒸气。2012年年T18(2)(3)(3)防锈防锈 措施：措施：涂油涂油刷漆刷漆镀耐磨和耐腐蚀的金属等镀耐磨和耐腐蚀的金属等4.4.金属资源的保护金属资源的保护(1)(1)防止金属的锈蚀。防止金属的锈蚀。(2)(2)金属的回收利用。金属的回收利用。(20122012年年T2T2)(3)(3)应有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家应有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益乱采矿。利益乱采矿。(4)(4)寻找金属的代用品。寻找金属的代用品。想一想想一想废旧金属没有什么利用价值，可以随意丢弃，这种废旧金属没有什么利用价值，可以随意丢弃，这种做法对吗？为什么？做法对吗？为什么？不对，废旧金属应回收利用，既可以保护环境，又不对，废旧金属应回收利用，既可以保护环境，又可以节约资源。可以节约资源。常考类型剖析类型一类型一金属材料金属材料 金属材料近金属材料近8 8年考查年考查1010次，涉及的命题点主要次，涉及的命题点主要有：有：合金的判断合金的判断(考查考查3 3次次)；金属物理性质的应金属物理性质的应用用(考查考查2 2次次)；纯金属与合金性质的比较纯金属与合金性质的比较(考查考查2 2次次)。考查题型多以选择题为主，有时也会在综合应用题。考查题型多以选择题为主，有时也会在综合应用题中出现。主要以文字叙述的形式考查，有时也会结合中出现。主要以文字叙述的形式考查，有时也会结合图片考查。图片考查。例例1 1 (15湘潭湘潭)下列有关合金的说法中，不正确的是下列有关合金的说法中，不正确的是()()A.合金属于金属材料合金属于金属材料B.青铜、黄铜的硬度大于铜青铜、黄铜的硬度大于铜C.合金的抗腐蚀性能比其成分金属强合金的抗腐蚀性能比其成分金属强D.合金的熔点比其成分金属高合金的熔点比其成分金属高【解析解析】金属材料包括纯金属和合金，金属材料包括纯金属和合金，A正确；合金的正确；合金的硬度比其组分中的纯金属大，强度、抗腐蚀性能都比纯金硬度比其组分中的纯金属大，强度、抗腐蚀性能都比纯金属好，熔点比其组成的纯金属低，故属好，熔点比其组成的纯金属低，故B、C正确，正确，D错误。错误。D(15(15河南河南3 3题题1 1分分)生活中的下列物品，其制作材料生活中的下列物品，其制作材料属于合金的是属于合金的是 ()()A.塑料袋塑料袋 B.玻璃杯玻璃杯C.不锈钢锅不锈钢锅 D.涤纶风衣涤纶风衣【解析解析】塑料属于有机合成材料塑料属于有机合成材料，A错误；玻璃属于错误；玻璃属于无机非金属材料，无机非金属材料，B错误；不锈钢是由铁、铬、镍错误；不锈钢是由铁、铬、镍按一定比例经高温熔合得到的铁合金，属于金属材料，按一定比例经高温熔合得到的铁合金，属于金属材料，C正确；涤纶是合成纤维，属于有机合成材料，正确；涤纶是合成纤维，属于有机合成材料，D错误。错误。C类型二类型二金属的锈蚀与防护金属的锈蚀与防护金属的锈蚀与防护近金属的锈蚀与防护近8年考察年考察6次，常联系生产、生次，常联系生产、生活实际问题在填空题或简答题中考察，命题点主要活实际问题在填空题或简答题中考察，命题点主要有：有：金属的锈蚀（条件、原理）（考查金属的锈蚀（条件、原理）（考查3次）；次）；除铁锈原理（考察除铁锈原理（考察2次）；次）；金属资源的回收利金属资源的回收利用（考查用（考查1次）；次）；金属的防护原理（考查金属的防护原理（考查1次）。次）。例例2（15 平顶山模拟）小宁同学早上发现前一天晚平顶山模拟）小宁同学早上发现前一天晚上用水洗干净的菜刀表面出现一层棕色物质，请你用上用水洗干净的菜刀表面出现一层棕色物质，请你用所学的化学知识帮他解决下列问题。所学的化学知识帮他解决下列问题。（1）这种棕黄色物质是什么？）这种棕黄色物质是什么？（2）产生这种现象的原因是什么？）产生这种现象的原因是什么？铁与水和氧气（或空气）同时接触会生锈。铁与水和氧气（或空气）同时接触会生锈。铁锈（或铁锈（或 Fe2O3）（3）如何防止这种现象发生？）如何防止这种现象发生？将菜刀洗净后擦干。（合理即可）将菜刀洗净后擦干。（合理即可）【解析解析】根据菜刀表面出现一层棕黄色物质可知，有根据菜刀表面出现一层棕黄色物质可知，有三价铁生成，由此可知该物质是由铁与氧气、水共同三价铁生成，由此可知该物质是由铁与氧气、水共同作用生成的氧化铁；铁生锈的条件是铁与氧气、水蒸作用生成的氧化铁；铁生锈的条件是铁与氧气、水蒸气同时接触，故可采用洗净擦干等方法防止菜刀生锈。气同时接触，故可采用洗净擦干等方法防止菜刀生锈。实验突破实验一实验一 金属的冶炼金属的冶炼(2014年年T20、2013年年T16、2012年年T21、2011年年T21、2010年年T18、2009年年T18、2008年年T20、2007年年T20)一、一氧化碳还原氧化铁一、一氧化碳还原氧化铁1.1.实验装置：实验装置：一氧化碳还一氧化碳还原氧化铁原氧化铁“动动”悉重难点悉重难点2.反应原理反应原理：在高温下，用还原剂：在高温下，用还原剂CO将铁从铁矿石将铁从铁矿石（赤铁矿赤铁矿）中还原出来，反应的化学方程式：）中还原出来，反应的化学方程式：_。2013年年T16第一空、第一空、2012年年T21(3)第二空、第二空、2011年年T21(5)、2010年年T18(1)、2008年年T20(3)、2007年年T20(2)3CO Fe2O3 2Fe 3CO2高温高温3.3.实验步骤及要点解读：实验步骤及要点解读：(1)(1)检查装置的气密性。检查装置的气密性。(2)(2)将氧化铁粉末装入硬质玻璃管后固定在铁架台上。将氧化铁粉末装入硬质玻璃管后固定在铁架台上。(3)(3)先点燃右边的酒精灯。先点燃右边的酒精灯。解读解读：因为实验前要先通入一氧化碳，而一氧化碳有毒，因为实验前要先通入一氧化碳，而一氧化碳有毒，会污染空气，所以为了除去会污染空气，所以为了除去COCO要先点燃右边的酒精灯。要先点燃右边的酒精灯。(4)(4)先给硬质玻璃管通入一氧化碳。先给硬质玻璃管通入一氧化碳。解读：解读：由于一氧化碳是可燃性气体，点燃或加热一氧化碳由于一氧化碳是可燃性气体，点燃或加热一氧化碳与空气的混合物可能会引起爆炸，因此实验前，应该先通与空气的混合物可能会引起爆炸，因此实验前，应该先通入一氧化碳将装置中的空气排除后，才能点燃酒精喷灯。入一氧化碳将装置中的空气排除后，才能点燃酒精喷灯。(5)加热装有氧化铁的硬质玻璃管。加热装有氧化铁的硬质玻璃管。硬质玻璃管中的现象硬质玻璃管中的现象解读解读：点燃酒精喷灯一段时间后，可观察到硬质玻璃管点燃酒精喷灯一段时间后，可观察到硬质玻璃管中的现象为中的现象为_。澄清石灰水的作用及现象澄清石灰水的作用及现象解读解读：澄清石灰水用来检验生成物中有澄清石灰水用来检验生成物中有COCO2 2，现象为澄，现象为澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 _。玻璃管尖嘴处有玻璃管尖嘴处有_色火焰。色火焰。红色粉末变为黑色红色粉末变为黑色淡蓝淡蓝CO2Ca(OH)2 CaCO3H2O(6)(6)停止加热，持续通入一氧化碳至冷却。停止加热，持续通入一氧化碳至冷却。解读解读：由于铁在加热条件下能与空气中的氧气反应，为由于铁在加热条件下能与空气中的氧气反应，为防止还原出来的铁又被氧化，所以实验结束时停止加热防止还原出来的铁又被氧化，所以实验结束时停止加热后，仍需继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温为止。后，仍需继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温为止。(7)(7)停止通入一氧化碳，然后再熄灭右边酒精灯停止通入一氧化碳，然后再熄灭右边酒精灯,原因原因同上同上(3)(3)。4.4.实验改进实验改进：为减少一氧化碳的使用量，熄灭酒精喷：为减少一氧化碳的使用量，熄灭酒精喷灯后，可用弹簧夹将玻璃管两侧的导管关闭，使还原出灯后，可用弹簧夹将玻璃管两侧的导管关闭，使还原出来的铁在密闭装置中冷却。来的铁在密闭装置中冷却。二、氢气还原氧化铜二、氢气还原氧化铜1.实验原理实验原理:_。2.实验装置实验装置:如图所示。如图所示。H2CuO CuH2O 木炭还原氧化铜木炭还原氧化铜“动动”悉重难点悉重难点 3.实验现象实验现象:试管中的固体由试管中的固体由_色变为色变为_色。色。4.操作注意事项操作注意事项（1）试管口略向下倾斜，防止水蒸气倒流至试管底）试管口略向下倾斜，防止水蒸气倒流至试管底部导致试管炸裂。部导致试管炸裂。（2）操作上注意）操作上注意“氢气早出晚归，酒精灯迟到早退氢气早出晚归，酒精灯迟到早退”。黑黑红红例例1 1 (15(15衡阳改编衡阳改编)实验室模拟炼铁的实验装置如下实验室模拟炼铁的实验装置如下图所示。图所示。试回答下列问题：试回答下列问题：(1)(1)写出有标号仪器的名称：写出有标号仪器的名称：a.a._，b.b._。铁架台铁架台酒精灯酒精灯(2)(2)实验中看到的实验现象为：玻璃管中的粉末实验中看到的实验现象为：玻璃管中的粉末_；试管里的澄清石灰水；试管里的澄清石灰水_。【解析解析】(2)一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验中看到：玻璃管中的粉末由红色逐铁和二氧化碳，实验中看到：玻璃管中的粉末由红色逐渐变为黑色，试管里的澄清石灰水变浑浊。渐变为黑色，试管里的澄清石灰水变浑浊。(3)写出玻璃管中反应的化学方程式写出玻璃管中反应的化学方程式_ _ 。【解析解析】(3)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为和二氧化碳，反应的化学方程式为 Fe2O33CO 2Fe3CO2 由红色逐渐变为黑色由红色逐渐变为黑色Fe2O33CO3Fe3CO2高温高温高温高温变浑浊变浑浊(4)加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是什么？什么？排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸。排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸。【解析解析】(4)CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸，因此应先通热会发生爆炸，因此应先通CO排尽玻璃管中的空气，排尽玻璃管中的空气，然后再点燃加热氧化铁的酒精灯。然后再点燃加热氧化铁的酒精灯。(5)该实验设计装置该实验设计装置C的目的是什么？的目的是什么？燃烧未反应的一氧化碳，防止污染空气。燃烧未反应的一氧化碳，防止污染空气。【解析解析】(5)一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，因此在尾部加装置环境，因此在尾部加装置C C燃烧未反应的一氧化碳。燃烧未反应的一氧化碳。CO2Ca(OH)2 CaCO3H2O(6)写出写出B装置中发生反应的化学方程式。装置中发生反应的化学方程式。(7)实验完成后，某同学先停止通入实验完成后，某同学先停止通入CO，再停止加，再停止加热，发现试管中粉末变回原样品颜色，产生该现象热，发现试管中粉末变回原样品颜色，产生该现象的原因是什么？的原因是什么？还原得到的铁在高温下再次被氧化。还原得到的铁在高温下再次被氧化。实验二实验二 金属锈蚀条件的探究金属锈蚀条件的探究（2011年年T18、2009年年T21）1.实验原理实验原理：（1）铁与空气中的）铁与空气中的_、_等物质等物质发生化学反应。发生化学反应。2011年年18（2）题）题2.实验设计：实验设计：氧气氧气(或空气或空气)水蒸气水蒸气用三支干净的试管、三枚用砂纸打磨过的铁钉、蒸用三支干净的试管、三枚用砂纸打磨过的铁钉、蒸馏水、植物油、馏水、植物油、干燥剂干燥剂(无水氯化钙无水氯化钙)设计了以下三设计了以下三个实验：个实验：编号编号实验实验条件条件铁钉与空气和铁钉与空气和水同时接触水同时接触铁钉在干燥的铁钉在干燥的空气中空气中铁钉全部没入铁钉全部没入蒸馏水中蒸馏水中实验实验图示图示3.实验现象：经过一段时间后，实验现象：经过一段时间后，试管试管中铁钉表面出现中铁钉表面出现红色铁锈，且在空气和蒸馏水交界处锈最多，试管红色铁锈，且在空气和蒸馏水交界处锈最多，试管和和试管试管中铁钉表面无明显锈迹。中铁钉表面无明显锈迹。4.实验结论：对比试管实验结论：对比试管的现象和试管的现象和试管的现象可知铁的现象可知铁生锈需要生锈需要_；对比试管；对比试管的现象和试管的现象和试管的现象可知的现象可知铁生锈需要铁生锈需要_。即铁生锈的条件是。即铁生锈的条件是_。水水空气空气(或氧气或氧气)与空气与空气(或氧气或氧气)和水同时接触和水同时接触5.5.注意事项注意事项（1）试管）试管加入干燥剂加入干燥剂的目的是的目的是_ _。（2）试管）试管所用蒸馏水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，所用蒸馏水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是煮沸的目的是_，迅速冷却的目的是，迅速冷却的目的是_。(3)(3)试管试管中植物油的中植物油的作用是作用是_，防止空气中的氧气溶解到水中。防止空气中的氧气溶解到水中。干燥干燥(或除去水或除去水蒸气蒸气)除去水中氧气除去水中氧气防止氧气又溶于水中防止氧气又溶于水中隔绝空气隔绝空气(或隔绝氧气或隔绝氧气)例例2 (15(15眉山眉山)某化学兴趣小组进行铁生锈的实验某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。探究活动。(1)该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察，装置中，经过一段时间观察，_(填装置序号填装置序号)装置装置中出现了明显的锈迹。中出现了明显的锈迹。A他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的_等发生了化学反应。等发生了化学反应。【解析解析】(1)铁生锈是铁与空气中的水分和氧气共同作用铁生锈是铁与空气中的水分和氧气共同作用的结果，的结果，A中铁钉满足铁生锈的条件，一段时间后会出现中铁钉满足铁生锈的条件，一段时间后会出现明显的锈迹。明显的锈迹。氧气和水蒸气氧气和水蒸气 (2)甲同学提出了疑问：空气中的氮气，二氧化碳没有甲同学提出了疑问：空气中的氮气，二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。_，观察并记录现，观察并记录现象即可证明。象即可证明。【解析解析】(2)(2)将将A A装置中的空气换作氮气或二氧化碳就可装置中的空气换作氮气或二氧化碳就可验证空气中氮气或二氧化碳有没有参与铁生锈的反应。验证空气中氮气或二氧化碳有没有参与铁生锈的反应。将将A装置中的空气换作氮气或二氧化碳装置中的空气换作氮气或二氧化碳Fe2O36HCl 2FeCl33H2O(3)试管试管B中植物油的作用是什么？中植物油的作用是什么？隔绝空气隔绝空气(或氧气或氧气)。(4)写出防止铁制品锈蚀的一种方法。写出防止铁制品锈蚀的一种方法。涂油涂油(或刷漆、镀耐磨和耐腐蚀的金属等或刷漆、镀耐磨和耐腐蚀的金属等)。(5)铁锈的主要成分是氧化铁，实验室常用稀盐酸除铁锈的主要成分是氧化铁，实验室常用稀盐酸除去铁锈，写出稀盐酸与氧化铁反应的化学方程式。去铁锈，写出稀盐酸与氧化铁反应的化学方程式。