2025年中考化学一轮复习备考专题五：金属与金属矿物

专题五 金属与金属材料 考情分析 金属材料在中考中出现的较少，一般是选择题的一个选项或者填空题的一两空，难度较低。记忆常见的合金及合金的性质是关键。 金属的化学性质是本部分学习的重点，在解题过程中注意金属活动顺序中排在氢后的金属与盐酸、稀硫酸等不反应，计算时注意对应关系。滤渣滤液问题属于难点，特别是多种金属与盐溶液间的反应，需要理清反应顺序及对应的现象。 金属资源的利用和保护是中考的热点部分，需要注意2025届中考不再将实验室炼铁实验作为重点考查，而需要注意的是高炉炼铁的原料及高炉内发生的各步反应。金属铁的生锈条件的探究是热门出题方向，铁生锈必须同时满足铁、水、氧气同时存在，缺一不可。保护金属资源的方法也需掌握。 核心素养 1.宏观辨识与微观探析 能说出常见金属的典型物理性质，借此区分不同金属；清晰描述金属与氧气、酸、盐溶液反应的显著现象，判断反应是否发生，并正确书写化学方程式。 知晓金属在自然界的存在形式，以及金属冶炼原料与产物的外观特点，了解常见金属制品的应用场景。 2.变化观念与平衡思想 明白金属会与环境物质反应发生腐蚀或转化，这是金属性质与循环转化的重要部分；掌握金属活动性顺序，知道金属与酸、金属与盐溶液的反应现象。 目录 金属材料 01 金属的化学性质 02 铁的冶炼 04 金属活动性顺序及其应用 03 金属资源保护 05 PART 01 金属材料 金属材料 1、 金属材料的分类 纯金属 金属材料 铁合金 合金 其他合金 金属材料包括纯金属和合金两大类。人类历史上使用最早的金属是铜，其次是铁。     金属材料 2、 金属之最 铁：目前世界年产量最高的金属； 银：导电、导热性最好的金属； 铝：地壳中含量最高的金属元素； 钙：人体中含量最高的金属元素； 钨：熔点最高的金属； 汞：熔点最低的金属； 锇：密度最大的金属； 锂：密度最小的金属； 铬：硬度最大的金属。 金属材料 3、 金属的物理性质 （1）共性： 常温下，多数金属为银白色固体，通常金属都带有金属光泽，密度较大，熔点较高，具有良好的导热性 、导电性、延展性，机械强度大。 （2）特性： 铜呈紫红色，铁粉呈黑色，金呈黄色，汞为液体。 金属材料 4、 合金 （1）合金：在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，制得具有金属特征的物质是合金。合金属于混合物。（制取合金的过程没有新物质生成，属于物理变化） （2）合金性能——两增一降 ①强度和硬度增大 ②抗腐蚀性增强 ③熔点降低 金属材料 4、 合金 （3）常见的合金有铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等 ①铁合金：生铁、钢（两者性能差异原因是含碳量不同） ②钛合金：熔点高，密度小，可塑性好，易加工，抗腐蚀性能好，与人体有很好的“相容性”，可用来制造人造骨。 金属材料 5、 金属的性质与用途的关系 主要取决于金属的性质，也受价格、资源、是否美观、 使用是否便利、是否便于回收和环保等因素的影响。 PART 02 金属的化学性质 金属的化学性质 1、金属的化学性质 反应 实例 说明 备注 与氧气反应 2Mg+O2 2MgO 4Al+3O2 2Al2O3 3Fe+2O2 Fe3O4 2Cu+O2 2CuO 大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。 判断金属活动性的方法一：由金属与O2反应的难易程度或相同条件下反应的剧烈程度，确定金属的活动性。 铁在纯氧中燃烧的生成物是Fe3O4；铁在潮湿的空气中生锈，主要产物是Fe2O3。 金属+氧气→金属氧化物（化合反应） 金属的化学性质 1、金属的化学性质 反应 实例 说明 备注 与酸反应 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢，而位于氢后面的金属则不能；并且金属活动性越强，与酸反应的速率越快（即产生H2的速率越快） 判断金属活动性的方法二：依据金属和酸反应的剧烈程度或是否和酸反应判断。 活泼金属+酸→盐+H2（置换反应） 金属的化学性质 1、金属的化学性质 反应 实例 说明 备注 PART 03 金属活动性 顺序及其应用 金属活动性顺序及其应用 1、金属活动性 （1）金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱 （2）金属活动性顺序的应用 ①判断金属活动性的强弱：在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。 金属活动性顺序及其应用 1、金属活动性 ②判断金属与酸的置换反应能否发生：在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。例如： ；Cu不与稀盐酸、稀硫酸反应。 ③判断金属与金属化合物溶液的置换反应能否发生：在金属活动性顺序里，位于前面的金属（K、Ca、Na除外）能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。例如： 。金属化合物必须溶于水，否则不反应，如Fe与AgCl（不溶于水）不反应。 金属活动性顺序及其应用 2、金属与酸、盐溶液的反应规律及反应后溶液质量的变化 项目 金属＋酸→盐＋氢气 金属＋盐→新金属＋新盐 反应规律 金属（金属活动性顺序中） ①金属不选K、Ca、Na ②“氢前可置换，氢后不能换” ③Fe＋酸→Fe2+＋H2↑，生成物中的铁元素显+2价，不显+3价，可记为 “铁与酸，不成三（价）” ①K、Ca、Na与盐溶液混合，先与盐溶液中的水反应生成碱，碱再与可发生反应的盐反应，若生成的碱与盐不反应，则得到碱和盐的混合液，不能置换出金属 ②“前金换后金，后金不能换前金” ③Fe＋盐 →Fe2+＋新金属 酸或盐 选用稀硫酸或稀盐酸，不能用浓硫酸、硝酸，一般不用浓盐酸（易挥发） 盐必须可溶，如Cu与AgCl不能反应 金属活动性顺序及其应用 2、金属与酸、盐溶液的反应规律及反应后溶液质量的变化 项目 金属＋酸→盐＋氢气 金属＋盐→新金属＋新盐 溶液质量变化 反应后溶液质量增大，增大的质量等于反应的金属的质量减去生成氢气的质量。如Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，当有56g铁参加反应时，生成2g氢气，则溶液质量增大了56g-2g＝54g 金属与盐溶液反应后，溶液质量可能增大，也可能减小，视具体情况而定，如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，当有56g铁参加反应时，生成的金属铜为64g，反应后溶液的质量减小了64g-56g＝8g 金属活动性顺序及其应用 3、金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断 例如：将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中，由于锌比铁活泼，根据金属与盐反应的规律可知铁不与硝酸锌溶液发生反应，因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含金属锌；根据“远距离先置换”规律，无论铁的量多与少，铁首先与硝酸银溶液发生反应，硝酸银反应完全后，若铁粉有剩余，铁才与硝酸铜溶液发生反应。 最终剩余物的成分与加入铁粉的量有关。具体分析如下： 金属活动性顺序及其应用 3、金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断 铁粉的量（持续加入） 滤渣成分 滤液成分 (1)Ag (2)Ag (3)Ag、Cu (4)Ag、Cu (5)Ag、Cu、Fe (1)Zn2+、 Fe2+、Cu2+、Ag+ (2)Zn2+、 Fe2+、Cu2+ (3)Zn2+、 Fe2+、Cu2+ (4)Zn2+、 Fe2+ (5)Zn2+、 Fe2+ 金属活动性顺序及其应用 4、金属与酸反应的图像问题 (1)影响产生氢气快慢的因素：金属状态、酸的浓度、温度及金属的活动性顺序。 (2)金属和酸反应生成氢气的质量关系 ①等质量的Mg、Al、Zn、Fe分别和足量的等质量等浓度的同种酸反应，产生氢气的质量的大小关系为Al＞Mg＞Fe＞Zn； ②足量的Mg、Al、Zn、Fe分别和等量的等浓度的同种酸反应，产生氢气的质量关系为Al=Mg=Fe=Zn。 （酸均消耗完全，H+完全转化为H2，即生成氢气的质量相同。） 金属活动性顺序及其应用 4、金属与酸反应的图像问题 (3)金属与酸反应的图像(以Mg、Al、Zn、Fe与稀盐酸反应为例) ①等质量的不同金属与足量的酸反应（注意横坐标的物理量） 产生氢气的质量：Al＞Mg＞Fe＞Zn；反应速率：Mg＞Al＞Zn＞Fe 金属活动性顺序及其应用 4、金属与酸反应的图像问题 ②等量酸与足量的金属反应(酸耗尽) 产生氢气的质量：Al=Mg=Fe=Zn ；反应速率：Mg＞Al＞Zn＞Fe PART 04 铁的冶炼 铁的冶炼 1、金属在自然界中的存在 地球上的金属资源除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余的都以化合物形式存在于地壳和浩瀚的海洋中。 2、金属矿石 （1）常见的金属矿石名称和主要成分 铁的冶炼 2、金属矿石 （2）我国是世界上为数不多的已知金属矿物种类比较齐全的国家之一，矿物储量丰富，钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝锰等储量在世界上也占有重要地位。 （3）铁是人类从金属矿石中提炼量最大的金属。 铁的冶炼 3、工业炼铁 （1）炼铁原理：在高温下。利用高炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。 铁的冶炼 3、工业炼铁 （2）原料：赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气 （3）主要设备：高炉 （4）高炉内发生的有关化学反应： ①主要反应为： ②焦炭的作用为：提供热量， 提供CO， 铁的冶炼 3、工业炼铁 ③炼铁过程中石灰水的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣： （5）产品：生铁（混合物） PART 05 金属资源保护 金属资源保护 1、铁生锈的条件：与O2和H2O同时接触。铁锈的主要成分是Fe2O3･xH2O。 2、铁生锈的条件探究： 金属资源保护 2、铁生锈的条件探究： 金属资源保护 3、防止铁生锈的措施和方法 （1）防止铁生锈的原理——破坏铁生锈的条件：①隔绝空气 ②隔绝水（条件满足其一即可） （2）防止铁制品生锈的方法 ①保持铁制品表面干燥和洁净 ②在铁制品表面涂一层保护膜：刷油漆、涂油 ③镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属 ④制成合金，如不锈钢 金属资源保护 3、防止铁生锈的措施和方法 （1）防止铁生锈的原理——破坏铁生锈的条件：①隔绝空气 ②隔绝水（条件满足其一即可）。 （2）防止铁制品生锈的方法 ①保持铁制品表面干燥和洁净；②在铁制品表面涂一层保护膜：刷油漆、涂油； ③镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属；④制成合金，如不锈钢。 金属资源保护 4、保护金属资源的途径 （1）防止金属腐蚀。 （2）回收利用废旧金属。 （3）合理开采矿物。 （4）寻找金属的替代品 1．[2024年江苏苏州中考真题]苏州是历史悠久的文化名城，古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是( ) A.旧城墙的青砖 B.古城门的铜钉 C.火车站立柱的水泥 D.博物馆天窗的玻璃 典例题型 B 典例题型 2．[2024年山东临沂中考真题]下列关于金属和金属材料的说法中正确的是( ) A.生铁和钢的含碳量不同 B.黄铜比纯铜硬度小 C.合金属于合成材料 D.大多数金属在自然界中以单质形式存在 A 典例题型 3．[2022年山东临沂中考真题]下列有关金属材料的说法不正确的是( ) A.铜常用作导线，说明铜具有良好的导电性 B.“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼 C.生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金 D.铝制品具有很好的抗腐蚀性，说明铝的金属活动性比较弱 D 典例题型 4．[2024年陕西中考真题]关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是( ) A.三种金属在空气中均易锈蚀 B.用稀硫酸可以区分三种金属 C.用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序 D.三种金属均是生活中常用导线的制作材料 B 5．[2024年黑龙江齐齐哈尔中考真题]将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是( ) A.若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁 B.若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属 C.若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银 D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等 典例题型 B 典例题型 6．[2022年重庆中考真题]学会识图能发展科学思维，一小块未打磨的铝片和一定质量的稀盐酸反应，产生气泡的快慢和反应时间的关系如下图。下列猜想正确的有( ) ①0～t1阶段，可能是铝表面有层氧化膜 ②t1～t2阶段，可能是铝和稀盐酸反应放出热量 ③t3时刻，可能是稀盐酸过量 ④t3时刻，可能是稀盐酸不足 A.1项 B.2项 C.3项 D.4项 D 谢谢观看 $$