第3部分 课时14 金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼-【中考宝典】2024年中考化学课件(广东专用版)

第三部分　身边的化学物质 课时14　金属和金属材料(一) ——金属材料与金属冶炼 目 录 01 考情分析 02 知识梳理 03 基础演练 04 难点突破 05 实验突破 06 真题演练 07 素养提升 01 考情分析 2022年课标解读 题型 估分值 1．了解金属的物理特征 2．知道常见的金属与氧气的反应；了解防止金属锈蚀的简单方法 3．知道常见金属(铁、铝等)矿物；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法 选择题 填空题 综合题 5分 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 广东近五年中考化学命题分析 考点 2023 2022 2021 2020 2019 金属材料及金属 的性质和用途 省题16 省题4、12 省题16 省题16 省题18 金属的锈蚀和防护 省题15   省题11   省题12 冶炼金属   省题20       第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 02 知识梳理 金属和金属材料 金属 材料 纯金 属的 物理 性质 1．大部分金属是______色的固体，有______光泽，有延展性、导电性、导热性，硬度、密度一般较大，熔点、沸点一般较高。 2．部分金属的差异性：汞是______，纯铜是________色固体，铁粉是____色粉末。导电性最好的金属是____，硬度最大的金属是____，熔点最高的金属是____。 银白 金属 液体 (紫)红 黑 银 铬 钨 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 金属和金属材料 金属 材料 合金 1．特征：合金的硬度、强度比组分金属____，耐腐蚀性比组分金属____，熔点比组分金属____。 2．常见合金：生铁、钢(铁合金，含____量不同)；黄铜(______合金)；青铜(______合金)；钛合金(21世纪重要金属材料) 大 强 低 碳 铜锌 铜锡 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 金属和金属材料 金属冶炼 工业 炼铁 原料：焦炭、铁矿石、石灰石，设备：高炉   原 理 焦炭燃烧放热，提高炉温：________________ 焦炭与生成的CO2反应制取CO：__________________ CO还原氧化铁：______________________________ 石灰石的作用：____________________________ 实验室炼铁 药品：CO、氧化铁　原理： ______________________________ 操作注意事项：CO需“早出晚归” 将矿石中的SiO2转化为炉渣 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 金属 和金 属材 料 金属 资源 的保 护 铁生锈的条件(需要与____和______共同作用)及其探究。 防锈措施有：______、________。 保护金 属资源 的措施 (1)________________ (2)____________________ (3)__________________ (4)______________ 水 氧气 喷漆 涂油等 寻找金属代用品 回收利用金属废弃物 合理开采金属矿物 防止金属腐蚀 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 【特别提醒】 ①合金是混合物，属于金属材料，不属于合成材料。 ②高炉炼铁时，焦炭的作用是燃烧放热，为高炉提供高温环境。石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转化成炉渣除去。 ③防止铁生锈，即隔绝氧气和水。 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 03 基础演练 1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)日常生活中常用的金属材料，大多数是合金。(　　) (2)合金中可能含有非金属。(　　) (3)工业炼铁得到的初产品是生铁，生铁是纯净物。(　　) (4)生铁和钢的性质和用途的差别主要是因为含碳量不同。(　　) (5)银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料。(　　) (6)钙是人体含量最高的金属元素。(　　) √ √ × √ × √ 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 2．(2023·广东)“有山千丈色如丹”。广东丹霞山是世界自然遗产，其岩石中含较多氧化铁。下列说法正确的是(　　) A．氧化铁呈黑色 B．氧化铁中铁元素为＋2价 C．铁元素是人体必需的微量元素 D．人体内缺铁会引起骨质疏松 C 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 3．(2023·广州模拟)被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)采用的是铝合金面板。下列说法正确的是(　　) A．铝合金属于有机合成材料 B．铜在铜合金上刻画出划痕 C．铝应用较晚是因为其不活泼 D．金属能够导电是因为有自由移动的电子 D 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 4．(2020·广东改编)2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，化学材料在其中起到了重要作用。 (1)铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下，铝合金的强度和硬度比纯铝的____(填“高”或“低”)。 (2)铝合金具有密度____(填“大”或“小”)、硬度大、耐腐蚀等优良性能；铝的化学性质很活泼，但铝制品却很耐腐蚀的原因是________ ________________________。 高 小 铝和氧气 反应生成一层致密氧化膜 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 5．实验室里根据工业炼铁的原理设计了如图装置进行实验。请回答： (1)主要成分为氧化铁的矿石名称为________；图中玻璃管中固体的颜色变化是__________________。 (2)“加热”和“通气”(通入CO)的操作顺序是________________。 (3)CO在高温时与赤铁矿反应的化学方程式为_____________________ _________。 赤铁矿 红色固体变成黑色 先通CO后加热 ＋3CO2 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 04 难点突破 重难点突破1：金属材料的特征及其用途 　　(2022·本溪)对于金属材料，我们应从多角度了解。 (1)金属的性质 ①在常温下，铝能与氧气反应，该反应的化学方程式为____________ _________。 ②将铝丝浸入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中，过一会儿取出，观察到铝丝表面有固体析出，溶液呈蓝色。此时溶液中含有___(填数字)种溶质。 4Al＋3O2=== 2Al2O3 3 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 (2)金属的冶炼 在高温条件下，利用一氧化碳将铁从赤铁矿石(主要成分为氧化铁)里还原出来，该反应的化学方程式为____________________________。 (3)金属材料的应用：铁制品应用广泛，制作医疗器械时，通常使用不锈钢而不用纯铁，主要是因为两者相比，不锈钢具有______________ ____(答一点)的性能。 耐腐蚀(或硬度 大) 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 (4)金属资源的保护：下列保护金属资源的做法正确的是______(填字母)。 A．寻找金属代用品 B．任意开采金属矿物 C．回收利用废旧金属 AC 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 　　　　(2023·广州模拟)下列有关金属材料的说法，不正确的是 (　　) A．家用电器中都有金属材料 B．钢在纯氧中完全燃烧会有二氧化碳生成 C．纯铝比硬铝更适合制作飞机外壳承力框架 D．铜器比铁器早出现与铜的金属活动性比铁弱有关 C 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 　　　　(2022·广州)人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是(　　) A．铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性 B．纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮 C．铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀 D．含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用 A 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 重难点突破2：金属的冶炼 　　实验室使用CO还原氧化铁，装置图如图所示。 (1)CO还原氧化铁的化学方程式为_____________________________。 (2)实验现象：____________________________________________。 A处红色固体变成黑色，B处澄清石灰水变浑浊 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 (3)加热装置A前需先通入CO气体，原因是_______________________ _______________；尾气需用酒精灯点燃处理的作用是_____________ ____。 (4)拓展应用：工业上炼铁使用高炉设备，原料有焦炭、铁矿石、石灰石。焦炭的作用是____________________、__________。 排尽装置内的空气，防止 加热时发生爆炸 防止空气污 染 用作燃料，提供热量 制取CO 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 CO还原氧化铁需要注意CO应该“早出晚归”，即先通入CO排净玻璃管内空气，然后再加热；停止实验时先熄灭酒精喷灯，然后继续通入CO至铁粉冷却为止。 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 　　 　(2023·广州模拟)实验室制取一氧化碳发生的化学反应是HCOOH(甲酸) 　　　　　 H2O＋CO↑。用如图所示的装置制取一氧化碳并还原氧化铁时(夹持装置已略去)，下列有关该实验的说法中，正确的是(　　) A．实验开始时，应先点燃酒精灯，再滴加甲酸 B．大气球可以用燃着的酒精灯替代 C．澄清石灰水的作用是吸收二氧化碳 D．反应过程中a处黑色粉末逐渐变成红色 B 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 　　　　(2023·广州节选)我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。 (1)明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法，如图1。 ①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化 碳，化学方程式为__________________________。 ②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是________ ____________________。 合金的熔 点比组分金属熔点低 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 (2)图2为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3，高温易分解生成ZnO。 ①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤 粉的主要作用是__________。 ②已知锌的沸点为907 ℃，泥罐下部温度可达1 200 ℃，上部约为600 ℃，该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于____(填字母)。 A．结晶 B．蒸发 C．蒸馏 D．升华 作还原剂 C 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 ③必须冷却后才能取锌，是为了防止发生反应：__________________ (写化学方程式)。 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 (3)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是_________________。 银离子(或Ag＋) 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 05 实验突破 铁制品锈蚀条件的探究 实 验 装 置 (1)试管中的蒸馏水是经煮沸并迅速冷却的，煮沸的目的是____________________，迅速冷却的目的是______________________ _______________； (2)试管Ⅱ中植物油的作用是__________，试管Ⅲ中干燥剂的作用是____________ 除去水中溶解的氧气 减少或防止空气中的氧 气再溶解到水中 隔绝空气 吸收水蒸气 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 现象 一段时间后，试管____(填试管编号)中铁钉表面出现红色铁锈 分析 对比试管Ⅰ、Ⅱ中的现象可知铁生锈需要______________； 对比试管Ⅰ、Ⅲ中的现象可知铁生锈需要____ 结论 铁生锈的条件为____________________________。 拓展：(1)在高温、酸性、食盐溶液等环境中，铁制品锈蚀的速率会加快； (2)铁锈需及时除去的原因是______________________________ __________________ Ⅰ 空气(或氧气) 水 与空气(或氧气)和水同时接触 铁锈疏松多孔，能够吸收水蒸气 和氧气，加快铁生锈 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 (2023·北京模拟)实验探究铁锈蚀影响因素，记录如下(炭不与盐酸反应)。 (1)①证明在干燥的空气中铁不锈蚀，则x是____。 实验装置 序号 其他试剂 200 s时O2的含量 ① 干燥剂 x% ② 10滴水 15% ③ 10滴水和1.0 g食盐 8% 21 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 (2)下列说法正确的是________(填字母)。 A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀 B．①②证明水对铁锈蚀有影响 C．②③证明食盐能加快铁锈蚀 D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响 (3)取出少量实验②后集气瓶中的固体于试管中，加入足量稀盐酸，看到有气泡产生，该现象证明取出的固体中一定含有____________。 ABC 未生锈的铁 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 06 真题演练 　　　　金属材料及其用途 1．(2017·广东)下列物品主要由合金制成的是(　　) A．塑料水杯 B．单车轮胎 C．羊毛衣服 D．青铜雕像 2．(2022·北京)下列生活用品中，利用金属导电性的是(　　) A．铁锅 B．铜导线 C．铝箔包装纸 D．金饰品 D B 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 3．下列材料或物品所用的材料不属于金属材料的是(　　) A．24K黄金 B．玻璃钢船体 C．不锈钢餐具 D．钛镍形状记忆合金 B 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 　　　　金属的冶炼 4．(2023·包头)内蒙古矿产资源丰富，某炼铁厂利用当地的煤炭和赤铁矿石作为炼铁的主要原料，其主要反应过程如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 据此回答问题： (1)A的化学式为_______。 (2)用化学方程式表示一氧化碳炼铁的原理：______________________ ________，实际上高炉炼得的铁是生铁，生铁属于________(填“纯净物”或“混合物”)。 (3)生铁等金属制品易锈蚀，请你列举一种防止铁制品锈蚀的方法：________。 CO2 3CO2 混合物 刷漆等 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 5．(2023·广州)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图。 (1)用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于____ ℃。(填“400” “600”或“800”) (2)图中：x＝______。 800 33.6 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 (3)该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600 ℃左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应：____________________。 4FeO===Fe3O4＋Fe 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 　　　　金属的锈蚀和防护 6．(2019·内江)下列有关金属资源的利用与防护不合理的是(　　) A．经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净 B．在钢铁表面喷油漆可防止生锈 C．废旧金属的回收利用，是保护金属资源的有效途径之一 D．改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能 A 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 7．(2018·广东)2017年冬天，某小伙子为了取暖在卫生间里贴满了“暖宝宝”(该产品的部分说明书为：“暖身更暖心，升温快。发热成分：高纯度铁粉、水、盐……；发热时间：10小时，平均温度：52 ℃”)，他把门窗关闭以防暖气泄漏，几分钟后，他失去意识而倒地，幸而被门外的朋友及时救起。请回答： (1)铁氧化发热，主要生成物的化学式为______________________；盐是催化剂，其质量和__________不变。 (2)该小伙子失去意识并不是温度过高和身体本身的原因，而是______ _______________________________。 Fe2O3(或Fe2O3·xH2O) 化学性质 铁粉锈 蚀消耗了氧气造成人缺氧而窒息 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 07 素养提升 8．★★铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为Cu2(OH)2CO3。某化学兴趣小组为了研究铜生锈的条件，进行了如下图所示的实验。一个月后，发现B中的铜钉慢慢生锈，且水面处铜钉生锈较为严重，而A、C、D中的铜钉基本无变化。试根据实验回答下列问题： 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 (1)由实验可知，铜生锈所需的条件是：铜与________________相互作用发生化学反应的结果。 (2)D中NaOH溶液的作用是___________________。 (3)写出铜产生铜绿的化学反应方程式：__________________________ _______________。 (4)推测铜和铁比，___更易生锈，推测的理由是_________________。 O2、H2O、CO2 除去空气中的CO2 2Cu＋O2＋H2O＋CO2=== Cu2(OH)2CO3 铁 铁的活泼性比铜强 第 ‹#› 页 课时14　金属和金属材料(一)——金属材料与金属冶炼 返回目录 本节内容到此结束！ logo C＋O2CO2 C＋CO22CO 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 3CO＋Fe2O32Fe 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 C＋SnO2Sn＋CO2↑ 2Zn＋O22ZnO ―→ Fe2O3＋3CO2Fe＋ $$