第6章 金属资源综合利用（复习课件） 化学沪教版2024九年级上册

第6章 金属资源综合利用 沪教版2024九年级上册 考点串讲 单元复习课件 金属的性质和应用 2 金属矿物及铁的冶炼 1 知识导航 金属防护和废金属回收 3 知识导航 1.知道金属具有一些共同的物理性质，大多数金属在自然界中是以化合物的形式存在的，体会化学方法在金属冶炼中的重要性。 2.通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。 3.了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用，以铁生锈为例，了解防止金属腐蚀的常用方法及金属回收再利用的价值。 明·复习目标 金属资源综合利用 金属矿物及铁的冶炼 金属的性质和应用 常见的金属矿物 金属的物理性质 理·核心要点 金属防护和废金属回收 钢铁的锈蚀及防护 废金属的回收利用 铁冶炼的化学原理 合金及其应用 常见金属的化学性质 01 金属矿物及铁的冶炼 考点1 常见的金属矿物 金属矿物及铁的冶炼 性质与用途 汇·考点梳理 （1）金属来自地壳中天然存在的矿物。主要有两种形态： ①单质形态：少数化学性质_____________的金属，以单质形态存在，如________、________、________等。 ②化合物形态：绝大多数金属都是以__________形态存在于矿物之中，铁的矿物主要有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿和黄铁矿等。铜的矿物主要有黄铜矿、辉铜矿和孔雀石等。铝的矿物主要有铝土矿和明矾石等。 （2）金属在地壳中的含量：地壳中所占的质量分数最高的金属是________，其次是________。 很不活泼 金 铂 化合物 铝 铁 银 【典例01-1】【常见的金属矿物】中华传统文化蕴含着丰富的化学知识。下列用化学观点解释合理的是（ ） A.“松叶堪为酒，春来酿几多?”说明松叶可以用来酿酒，酿酒过程发生了缓慢氧化 B.“水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香。”闻到香味说明分子之间有间隔 C.“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。”大浪淘金说明金在自然界中以化合态存在 D.“釜底抽薪"和“钻木取火"都说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点 A 析·典型范例 7 【演练01】【金属矿物的利用史】人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是（ ） A.地壳中金属元素的含量 B.金属的延展性 C.金属的导电性 D.金属冶炼的水平 D 练·技能实战 8 【演练02】【金属的回收】“垃圾是放错位置的资源”，应该分类回收。生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜导线等可以归为一类加以回收，它们属于( ) A.单质 B.化合物 C.混合物 D.金属或合金 D 练·技能实战 9 考点2 铁冶炼的化学原理 汇·考点梳理 金属矿物及铁的冶炼 性质与用途 1.实验探究一氧化碳还原氧化铁 实验现象 化学方程式 装置图 _____________________________________________________________________ 实验 现象 A处 红棕色粉末逐渐变成____色 ___________________________ B处 澄清石灰水________ C处 产生____色火焰 2CO+O2点燃2CO2 黑 变浑浊 蓝 考点2 铁冶炼的化学原理 汇·考点梳理 金属矿物及铁的冶炼 性质与用途 注意 事项 (1)先通入CO一会儿，再给氧化铁加热； 原因:___________________________________________________________________。 (2)停止加热，继续通人CO至玻璃管冷却； 原因:__________________________。 (3)尾气处理:①______，使CO变成无毒的；②用________________将尾气______起来。 (4)澄清石灰水的作用：____________________。 排尽装置中的空气，防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸 防止热的铁被空气再次氧化 点燃 气球或用排水法 收集 检验生成的二氧化碳 1.实验探究一氧化碳还原氧化铁 考点2 铁冶炼的化学原理 汇·考点梳理 金属矿物及铁的冶炼 性质与用途 原理：在高温条件下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。 2.工业炼铁 考点2 铁冶炼的化学原理 汇·考点梳理 金属矿物及铁的冶炼 性质与用途 2.工业炼铁 设备 ______ 原理 利用__________的______性，将铁从化合物中还原出来 原料 __________、 ______、________、热空气 各原料作用 焦炭______________、____________ 石灰石将矿石中的二氧化硅变为_______。 热空气提供充足的_________。 高炉 一氧化碳 还原 赤铁矿石 焦炭 石灰石 ①提供热量 ②生成CO 炉渣 氧气 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 考点2 铁冶炼的化学原理 汇·考点梳理 金属矿物及铁的冶炼 性质与用途 3.金属的冶炼 电解法制金属： 2Al2O3 通电4Al + 3O2↑ 通常把金属（如铁）跟氧结合生成金属氧化物（如氧化铁）的过程称为______________________。 金属氧化物跟焦炭、氢气或一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程，称为_____________________。 金属的氧化 金属氧化物的还原 析·典型范例 【典例02-1】【铁的冶炼】草酸钙(CaC2O4)受热分解的产物中可能含有CaCO3、CaO、CO或CO2，也可几种都有。用如图装置研究产物，下列说法不正确的是（ ） A．实验时，先加热CaC2O4，后加热Fe2O3 B．装置②中红色固体变黑，说明分解产物中有CO C．装置③中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中有CO2 D．冷却后，取装置①中少量残留固体加入水，放热，证明有CaO生成 C 15 析·典型范例 【典例02-2】【铁的冶炼】图1是实验室模拟炼铁的装置图，图2是炼铁高炉模型，下列说法不正确的是（ ） A.图1:实验开始时，应先通CO一段时间后，点燃酒精喷灯 B.图1:实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，说明有铁生成 C.图2:高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气 D.图2:炉渣出口高于生铁出口，说明炉渣密度小于生铁密度 B 16 【演练01】【工业炼铁】《天工开物》中描述了系统、连续的炼铁炼钢过程，利用煤炭炼铁，从炼铁炉流出的生铁水，直接流进炒铁炉里炒成熟铁，从而减少了再熔化的过程。下列说法错误的是（ ） A．煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度 B．炼铁炉中流出的是纯铁 C．生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量 D．该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧 B 练·技能实战 17 【演练02】【工业炼铁】如图是竖炉炼铁的工艺流程图，下列说法正确的是( ) A.赤铁矿是Fe2O3 B.燃烧室中可能加入焦炭 C.天然气是可再生资源 D.催化室中发生了置换反应 B 练·技能实战 18 02 金属的性质和应用 汇·考点梳理 考点3 金属的性质 金属的性质和应用 1.金属的物理性质及用途 物理性质 用途 共性 ________性 制作导线 ________性 制作炊具 ________性 冲压成各种形状 有金属光泽 制作各种饰品 特性 大多金属银白色，铜呈_____色，金呈____色，铁粉呈____色 状态：常温下，大多数金属为固体，而____为液体 金属之最 年产量最高的金属是____；导电、导热性最好的金属是____ 导电 导热 延展 紫红 黄 黑 汞 铁 银 （一）金属的物理性质 汇·考点梳理 考点3 金属的性质 金属的性质和应用 （二）金属的化学性质 1.金属与氧气反应 （1）镁、铝等金属在常温下就能与氧气反应。 现象：金属镁、铝常温下在空气中表面_____________, 化学方程式：_______________________、__________________________。 2Mg+O2点燃2MgO 4Al+3O2═2Al2O3 （2）铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应。如铜在氧气中加热时会出现________________________的现象，化学方程式：______________________。 红色金属变为黑色固体 2Cu + O2==2CuO 逐渐变暗 （3）金等在高温时也不与氧气反应。 汇·考点梳理 考点3 金属的性质 金属的性质和应用 根据金属活动性顺序，位于____前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的_____，且金属活动性越强，反应速率越快。位于氢后面的金属不能与盐酸、稀硫酸反应。 氢 氢 Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ （二）金属的化学性质 2.金属与稀盐酸、稀硫酸反应 汇·考点梳理 考点3 金属的性质 金属的性质和应用 3.金属与金属化合物的溶液反应 在金属活动性顺序里：位于_______的金属能把位于______的金属从它们的化合物的溶液里置换出来，且越靠后的金属越容易被其他活泼金属从其盐溶液中置换出来（K、Ca、Na除外！）。 前面 后面 2Al +3CuSO4 = 3Cu + Al2(SO4)3 Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2 Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 Zn + Cu(NO3)2 = Cu + Zn(NO3)2 （二）金属的化学性质 【典例03-1】【金属的物理性质】下列实验方案不能达到实验目的的是（ ） D 练·技能实战 24 【典例03-2】【金属的化学性质】国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是 ①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质 A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④ A 练·技能实战 25 【演练01】【金属的物理性质】下列物质的性质和用途对应关系正确的是( ) A.木炭在常温下为固体，可用作燃料 B.铜丝有导电性，可用作导线 C.氦气密度小，可制作电光源 D.氮气不易溶于水，可用作保护气 析·典型范例 B 26 汇·考点梳理 考点4 置换反应 金属的性质和应用 （1）概念：由一种 与一种 反应，生成另一种_______ 和另一种 的反应，叫做置换反应。 单质 化合物 单质 化合物 （3）通式：A+BC→B+AC （2）特点：“单换单”。 （4）判断置换反应能否发生要依据金属活动性顺序。 【典例04-1】【置换反应】下列反应属于置换反应的是（ ） A.CaO+H2O=Ca(OH)2 B.H2CO3=H2O+CO2↑ C.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu D.3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 C 练·技能实战 28 【演练01】【置换反应】下列有关化学知识的应用、化学方程式、基本反应类型的叙述正确的是 ( ) A.拉瓦锡测量空气中氧气含量4P+502通电2P2O5 还原反应 B.工业常温下用大理石生产生石灰CaCO3高温CaO+CO2↑ 分解反应 C.用硫酸洗去试管壁上附着的铁Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑ 置换反应 D.铝制品抗腐蚀的原理4AI+3O₂= 2Al2O3 化合反应 析·典型范例 C 29 汇·考点梳理 考点5 合金及其应用 金属的性质和应用 在________中加热融合某些______或________，制得具有__________的 合金。 纯金属 金属 非金属 金属特征 1.合金概念 ①合金是________ 。 混合物 ②形成合金的过程是______变化 ，合金中的金属以______形式存在。 物理 单质 ③合金中各成分的化学性质______ 。 不变 ④生铁和钢的主要区别是含碳量不同，“百炼成钢”的原理就是：通入纯氧的使生铁中的碳与氧气充分反应生成二氧化碳而降低生铁中的含碳量。化学方程式： 汇·考点梳理 考点5 合金及其应用 金属的性质和应用 一般来说，合金与组成它的纯金属相比较，__________，__________，_____________。 铁合金 生铁：含碳量 ___________ 铁的合金主要含、C，生铁和钢的主要区别是含碳量不同，也含有不同的成分，因此它们的______也不同。 钢：含碳量____________ 锡合金 焊锡：熔点低，用于__________ 伍德合金：熔点只有，做________ 铜合金 黄铜：______合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件、仪表 青铜：铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件 硬度更大 熔点更低 抗腐蚀性更好 性能 焊接金属 保险丝 铜锌 2.合金的优点 汇·考点梳理 考点5 合金及其应用 金属的性质和应用 不锈钢 不锈钢是指含铬 10.5% 以上的____合金。抗腐蚀性更好、硬度更大。 形状记忆合金 组成：有的是__________，有的是__________等; 用途：广泛地用于卫星、航空、生物工程、医疗、能源和自动化等领域。 高温合金 高温下仍能保持较高强度的合金称为_____合金。 用途：它主要用于制造飞机和航天飞行器的关键部件。 储氢合金 在室温下吸收氢气，稍稍加热即能很快放出氢气的合金。 组成：它是以______________为主形成的合金。 镍钛合金 镍铜合金 镁或稀土金属 铁 高温 2.合金的优点 【典例05-1】【合金】国产大型客机C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（ ） A.合金中一定只含金属元素 B.金属材料包括纯金属和合金 C.钛台金的硬度比纯钛更大 D.超高强度钢属于一种铁合金 A 练·技能实战 33 【典例05-2】【金属材料】材料与人类生活密切相关。下列物品所用金属材料及性质不正确的是（ ） B 练·技能实战 34 【演练01】【金属材料】 文物承载着文明的记忆，下列广东省博物馆藏品中，主要由金属材料制成的是（ ） 析·典型范例 B 35 【演练02】【合金】 镁铝合金作为一种优良的金属材料，在航天领域中具备广泛的应用前景。下列有关该合金的描述中涉及化常性质的是（ ） A.密度小为轻量化材料 B.具有优良的耐腐蚀性 C.具有较高的硬度 D.熔点低易加工成各种结构的零部件 析·典型范例 B 36 03 金属防护和废金属回收 汇·考点梳理 考点5 钢铁的锈蚀及防护 金属防护和废金属回收 1．金属的锈蚀 (1)铁生锈的条件是：____________________________________________________ (铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触，铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3) (2)试管①：铁只与_______接触 试管②：铁只与 ______接触 (3)稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。 铁与O2、水接触(铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O) 氧气 水 (4)实验分析 试管①与试管③对比， ③中铁钉______，①中铁钉________，说明铁生锈需要____________。 试管②与试管③对比， ②中铁钉______，③中铁钉________，说明铁生锈需要__________。 结论：铁生锈的条件是______________________。 汇·考点梳理 考点5 钢铁的锈蚀及防护 金属防护和废金属回收 生锈 不生锈 生锈 不生锈 与水接触 铁与水、氧气同时接触 与氧气接触 汇·考点梳理 考点5 钢铁的锈蚀及防护 金属防护和废金属回收 蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气；植物油的作用是隔绝氧气；氯化钙具有吸水性，作用是吸收水分。 去氧：气体溶解度随温度升高而减小 隔绝氧气：油脂分子较大，与氧气之间的分子作用力较弱 氯化钙吸水后呈胶凝状 汇·考点梳理 考点5 钢铁的锈蚀及防护 金属防护和废金属回收 2．防止铁制品锈蚀的原理和方法 (1)防止铁生锈的原理：隔绝__________。 氧气或水 (2)防止铁生锈的方法： ①保持铁制品表面的____________ 清洁、干燥 ②涂________：如______、______、烧制搪瓷、喷塑、镀耐腐蚀的金属、通过化学反 应在表面形成致密的氧化物保护膜如烤蓝、使用防锈纸和防锈膜等。 保护层 涂油 刷漆 ③改变内部结构，制成耐腐蚀的______，如________。 合金 不锈钢 汇·考点梳理 考点5 钢铁的锈蚀及防护 金属防护和废金属回收 3.保护金属资源 铁生锈是___________。 缓慢氧化 铝比铁活泼，却比铁耐腐蚀的原因：铝常温下与空气中______反应， 表面生成一层__________________，阻止铝继续与氧气反应。铁锈结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。 氧气 致密的氧化铝薄膜 【典例05-1】【金属的锈蚀条件】铁是应用较广泛的金属。下列铁制品最容易生锈的是（ ） A.喷漆的栏杆 B.涂油的链条 C.未擦干的铁锅 D.不锈钢保温杯 C 练·技能实战 43 【典例05-2】【金属锈蚀的实验探究】取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图装置进行试验，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，记录试验数据如表，下列说法错误的是（ ） A.实验是探究铁钉的质量对铁钉腐蚀快慢的影响 B.温度越高，铁腐蚀越快 C.50°℃以后，试管中的氧气可能耗尽，铁钉的腐蚀停止 D.每次试验开始时水的质量保持一致 A 练·技能实战 44 【典例05-3】【金属的锈蚀条件】为证明铁与氧气、水同时接触时易生锈，下列实验必须要做的有（ ） A.①②③ B.②③ C.①③④ D.②③④ D 练·技能实战 45 【演练01】【金属的锈蚀】 下列做法有利于防止金属生锈的是( ) A.自行车淋雨后未及时擦干 B.给室外铁制篮球架刷油漆 C.将钢铁制品存放在潮湿的环境中 D.经常用食盐水清洗铁制品 析·典型范例 B 46 【演练02】【金属锈蚀条件的实验探究】为验证铁的化学性质和锈蚀过程气态物质的变化，进行如图1实验:恒温下向锥形瓶内加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至完全反应。瓶内压强随时间变化趋势见图2.以下分析正确的是( ) A.a点时可观察到铁钉表面有气泡，溶液变为浅绿色 B.b点时瓶内溶液的溶质是氯化亚铁和氯化氢 C.b~d段压强减小的主要原因是温度降低 D.c~d段铁钉表面会生成黑色的四氧化三铁 析·典型范例 A 47 【演练03】【金属锈蚀条件的实验探究】某实验小组为探究铁生锈的条件，设计了如下实验。以下分析正确的是( ) A.一周后观察到的现象是b中铁钉生锈 B.b试管中放CaCl2,的目的是干燥空气 C.一周后玻璃管中的现象是红墨水液面左低右高 D.该实验可以得到铁生锈需要水和氧气的结论 析·典型范例 B 48 【演练04】【金属的防护】下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（ ） A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀 C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀 析·典型范例 C 49 感谢 您的聆听 THANKS 沪教版2024九年级上册 $