第6章 金属资源综合利用（复习课件）化学新教材沪教版九年级上册

该初中化学单元复习课件系统梳理了金属矿物及铁的冶炼、金属的性质和应用、金属防护和废金属回收三大核心内容，通过考点导览、分点梳理及方法技巧总结，将金属冶炼原理、性质规律与防护措施等知识点逻辑串联，帮助学生构建完整的金属资源综合利用知识网络。 其亮点在于采用“考点梳理-方法技巧-例题精析-变式巩固”的分层复习模式，如通过一氧化碳还原氧化铁实验的现象描述与操作原则培养科学探究能力，结合废金属回收案例强化科学态度与责任。典例与变式题设计针对性强，能满足不同学生复习需求，助力教师精准把握学情，提升复习效率。

第六章 金属资源综合利用 单元复习 沪教版九年级上册 1 2 1 3 金属矿物及铁的冶炼 金属的性质和应用 金属防护和废金属回收 考点导览 2 常见的金属矿物 金属资源综合利用 金属矿物及铁的冶炼 金属防护和废金属回收 铁冶炼的化学原理 钢铁的锈蚀及防护 废金属的回收利用 金属的物理性质 金属的性质和应用 常见金属的化学性质 合金及其应用 我国钢铁工业的发展 单元脉络 了解常见金属矿物，掌握一氧化碳还原氧化铁的原理、装置、操作与现象，知道铁冶炼的化学原理。 了解金属的物理通性，掌握金属与氧气、酸、盐溶液反应等重要化学性质，熟记金属活动性顺序及其应用。 认识合金，知道合金与纯金属性能的差异，了解常见合金的用途。 掌握铁生锈的条件，理解防锈原理，熟记钢铁常用防护方法。 知道废金属回收的意义，树立保护金属资源的意识。 能结合金属相关知识解决实验、计算类习题，规范书写金属相关化学方程式。 复习目标 金属矿物及铁 的冶炼 01 5 金属矿物及铁的冶炼 一、常见的金属矿物 （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 考点梳理 金属矿物及铁的冶炼 一、常见的金属矿物 铝矿 铜矿 铁矿 考点梳理 二、实验室冶炼铁化学原理 金属矿物及铁的冶炼 实验现象： A：红棕色粉末逐渐变成____色 B:澄清石灰水________ C:产生____色火焰 黑 变浑浊 蓝 实验原理： A： B: C: 2CO+O2点燃2CO2 A B C 考点梳理 金属矿物及铁的冶炼 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CO2；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 二、实验室冶炼铁化学原理 考点梳理 三、工业炼铁 金属矿物及铁的冶炼 .主要设备：高炉。 .原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。 .主要原理： ①从高炉下方通入热空气，焦炭燃烧：C＋O2  高温 CO2 ②生成的二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳气体：C+CO2   高温 2CO ③一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁： Fe2O3＋3CO  高温 2Fe＋3CO2  4.产品：生铁。 考点梳理 四、金属的冶炼方法 金属矿物及铁的冶炼 许多金属（如锰、锌、铁、镍和铅等）的冶炼，是把它们的矿物跟焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反应。 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 考点梳理 实验现象描述：玻璃管内写 “红棕色固体逐渐变为黑色”，不能写生成铁；试管中澄清石灰水 “变浑浊”；尾气点燃处 “产生蓝色火焰”。 一氧化碳 “早出晚归”，酒精灯 “迟到早退”；先通 CO 排空气，防加热爆炸；实验结束继续通 CO 至冷却，防止生成的铁重新被氧化。 CO 有毒，不能直接排放；处理方式：点燃法（转化为 CO₂）、气球 / 排水法收集；不能直接用澄清石灰水吸收 CO。 黑色产物能被磁铁吸引，证明生成铁；澄清石灰水变浑浊，证明生成二氧化碳。 方法技巧 金属矿物及铁的冶炼 考点梳理 海南昌江黎族自治县的石碌铁矿继续发挥“亚洲第一富铁矿”的优势，推进绿色智能化开采。某校化学兴趣小组参观后，在实验室利用如图装置模拟工业炼铁的主要反应原理。下列说法错误的是( ) A．澄清石灰水可检验生成的CO2 B．将尾气点燃，可防止CO污染空气 C．“炼铁”的化学方程式为 D．实验得到的固体产物能被磁铁吸引 典例 1 C 例题精析 本题考查一氧化碳还原氧化铁的模拟炼铁实验，要牢记实验原理、装置作用、方程式书写与产物性质：澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，可用来检验反应生成的二氧化碳；一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，尾气可以点燃处理；书写炼铁的化学方程式必须配平， ，题目中方程式没有配平；该反应生成铁单质，铁能够被磁铁吸引。做题要注意化学方程式配平，牢记CO有毒要进行尾气处理，熟悉二氧化碳的检验方法和铁的物理性质。 解题思维 例题精析 竖炉炼铁的工艺流程如图所示，H2和CO都可以还原铁的氧化物。下列说法正确的是( ) A．赤铁矿石的主要成分为Fe3O4 B．将赤铁矿石粉碎过程中发生的是物理变化 C．还原反应室中发生的反应均属于置换反应 D．原料是赤铁矿石、天然气，高温尾气 典例 2 B 例题精析 本题考查竖炉炼铁工艺流程，要牢记炼铁相关物质成分、物质变化类型、反应基本类型与流程原料判断：赤铁矿石的主要成分为Fe2O3，Fe3O4是磁铁矿的主要成分；矿石粉碎只改变物质颗粒大小，没有新物质生成，属于物理变化；还原反应室中CO还原氧化铁的反应，反应物是两种化合物，不属于置换反应；高温尾气是反应后的排出气体，属于产物，不是投入的原料。做题要区分物理变化与化学变化、置换反应的定义，分清流程中的原料与产物，熟记常见铁矿石的主要成分。 解题思维 例题精析 化学小组的同学利用下图所示的微型装置模拟炼铁，下列说法正确的是( ) A．a处发生反应的化学方程式为4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2 B．b处澄清石灰水的作用是检验是否还有剩余的CO C．尾气处理的一种方法为用气球收集 D．该实验得到的产品为生铁 变式 1 C 变式巩固 关于金属的制备，下列说法错误的是（ ） A．工业上用焦炭与氧化铁直接反应来大规模制备生铁 B．可用焦炭与氧化铜高温反应制备铜 C．古代“沙里淘金”是将金单质富集 D．可通过电解熔融的氯化镁获取金属镁 变式 2 A 变式巩固 金属的性质和应用 02 19 金属的性质和应用 一、金属的物理性质和用途 共性 有金属光泽 导热性 用途 金作饰品 铜作电线 铁作炊具 铝制成铝箔 导电性 延展性 特性 ①颜色：大多数金属呈银白色，铜呈___色，金呈___色，铁粉呈___色。 ②状态：常温下大多数金属为固态，汞（俗称水银）为_____态。 红 黄 黑 液 考点梳理 二、金属的化学性质 金属的性质和应用 金属 反应条件 化学方程式 反应现象 铝 常温 银白色铝片表面逐渐变暗 镁 常温/点燃 点燃时发出耀眼的白光，生成白色固体，放出大量热 铁 点燃 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量热 铜 加热 表面有黑色物质生成 4Al+3O2 == 2Al2O3 2Cu+O2 === 2CuO △ 3Fe+2O2 === Fe3O4 点燃 2Mg+O2 == 2MgO 点燃 铝具有良好的抗腐蚀性能 金属与氧气的反应 考点梳理 金属的性质和应用 金属 稀盐酸/稀硫酸 现象 反应的化学方程式 锌 反应较剧烈，有较多气泡 铁 反应，有少量气泡 铜 无明显现象 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe显+2价 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 置换反应：单换单 二、金属的化学性质 金属与酸的反应 考点梳理 金属的性质和应用 二、金属的化学性质 金属与盐的反应 铁钉+硫酸铜溶液 铝丝+硫酸铜溶液 铜丝+硝酸银溶液 铁表面有____色固体产生，溶液由___色逐渐变为_____色 铝表面有_____色固体产生，溶液由____色逐渐变为____色。 铜表面有银___色固体产生，溶液由___色逐渐变为____色 活动性：铁___铜 活动性：铝___铜 活动性：铜____银 紫红 蓝 浅绿 Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4 > 紫红 蓝 无 2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu > 白 无 蓝 Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2 > 考点梳理 三、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。 考点梳理 四、合金及其应用 金属的性质和应用 1.概念：在纯金属中加热熔合某些________________，制得具有________特征的合金。 2.性能：合金和组成它们的纯金属相比，硬度和强度一般更_______，熔点一般更_______，抗腐蚀性更好。 大 低 金属或非金属 金属 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 考点梳理 金属的性质和应用 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量_______ 含碳量 _______ 铜锌 铜锡 铅锡 合金 钛与其他金属 钛镍合金 性能/用途 坚硬 韧性强 / / 焊接金属 人造骨骼 制成人造卫星天线 2%～4.3% 0.03%～2% 四、合金及其应用 考点梳理 五、我国钢铁工业的发展 金属的性质和应用 我国是钢铁大国，钢铁年产量全球第一，但一些特种钢仍需要进口。因此我们仍要花大力气持续推进钢铁技术创新，支撑制造强国建设。 考点梳理 现象描述技巧：描述金属反应现象，只写固体、颜色、气泡、溶液颜色变化，不要写生成物名称；铁发生置换反应，生成+2价亚铁，溶液为浅绿色。 金属与酸反应判断：排在氢前面金属能和稀盐酸、稀硫酸反应放出氢气，氢后金属（如铜）不反应；铁和酸反应，一定生成亚铁盐。 金属与盐反应判断：前置后，盐可溶；活泼金属置换出盐中不活泼金属； 注意：单质铁参与置换反应，产物都是+2价亚铁。 合金易错答题点：合金属于混合物，形成合金是物理变化；合金硬度大于成分纯金属，熔点低于成分纯金属。 方法技巧 金属的性质和应用 考点梳理 关于镁、铝、铁三种金属，下列有关说法正确的是( ) A．三种纯金属的硬度均大于其对应合金 B．三种金属在空气中均易锈蚀 C．用硫酸镁溶液、铝、铁可验证三种金属的活动性顺序 D．三种金属都能与稀硫酸反应，产生气泡 典例 1 D 例题精析 本题考查镁、铝、铁金属的性质，要牢记合金特性、金属锈蚀特点、金属活动性验证方法、金属与酸的反应规律：合金的硬度一般大于其组成纯金属的硬度；铝在空气中易形成一层致密氧化膜，不易锈蚀；镁的金属活动性强于铝和铁，铝、铁均不能和硫酸镁溶液发生反应，无法比较铝、铁的活动性顺序；镁、铝、铁金属活动性均排在氢之前，都可以和稀硫酸发生反应生成氢气，观察到有气泡产生。做题要分清合金与纯金属的性能差异，熟记铝的自我保护特性，掌握验证金属活动性的实验设计思路，明确氢前金属可以和稀酸反应产生氢气。 解题思维 例题精析 把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到同体积、同浓度的足量稀盐酸中，反应关系如图1所示；再把M加入到YNO3溶液中。反应关系如图2所示。据此判断下列说法正确的是( ) A．X与Z的相对原子质量X>Z B．四种金属的活动性X>Z>M>Y C．M、X在金属活动顺序中排在H前 D．由化学式YNO3可知金属Y在该化合物里显+2价 典例 2 B 例题精析 本题考查金属与酸、盐溶液反应的图像题，要牢记金属活动性判断方法、氢气质量与相对原子质量关系、化合价判断:金属和相同酸反应。 图像斜率越大反应速率越快，金属活动性越强;只有化合价相同时，等质量金属产生氢气越多，相对原子质量才越小，题目末说明X、Z化合价，无法比较相对原子质量;M加入YNO3溶液可以置换出Y，说明金属活动性M>Y，结合图1反应速率，可得四种金属活动性X>Z>M>Y;图1中M和稀盐酸反应没有气体生成，说明M在金属活动性顺序中排在H的后面;由化学式YNO3，硝酸根为-1价，可推出Y显十1价。做题要分清图像斜率代表反应速率、平台高度代表产氢总量，注意化合价对相对原子质量判断的影响，能根据盐的化学式判断元素化合价。 解题思维 例题精析 镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金，再经如图所示的真空蒸馏，可实现镁和镍的分离与回收。下列说法不正确的是( ) A．镁的沸点比镍的低 B．合金的硬度一般比其组成金属的大 C．真空蒸馏过程中，镁原子间的间隙不发生改变 D．坡莫合金不能完全溶解于足量稀盐酸中 变式 1 C 变式巩固 室温时，利用压强传感器研究等质量的镁片和锌片分别在相同条件下与稀盐酸反应的实验装置如图甲，测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法错误的（ ） A．曲线②是锌片与稀盐酸反应的压强变化曲线 B．根据装置内压强变化可推测两个反应都有热量放出 C．曲线①的最大值大于曲线②，说明曲线①所对应的物质与稀盐酸反应产生H2更多 D．反应结束后镁片对应的锥形瓶内溶液中的溶质只有氯化镁 变式 2 C 变式巩固 金属防护和废金属回收 03 35 金属防护和废金属回收 一、钢铁的锈蚀及防护 试管 ① ② ③ ④ ⑤ 实验操作 在试管①中加入少量干燥剂，再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞 在试管②中注满煮沸后迅速冷却的蒸馏水，使铁钉完全浸没，塞紧橡皮塞 在试管③中加入少量蒸馏水，使铁钉的一部分浸没在水中 在试管④中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸没铁钉后，倒去溶液 在试管⑤中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一部分浸没在溶液中 实验现象 立即观察 无现象 无现象 无现象 有大量无色气泡产生 无现象 1天后 无现象 无现象 无现象 铁钉表面开始生锈 铁钉表面开始生锈 3天后 无现象 无现象 无现象 生锈 生锈 7天后 无现象 无现象 铁钉表面开始生锈 锈蚀严重 锈蚀严重 考点梳理 金属防护和废金属回收 保护金属资源的有效途径：防止金属腐蚀，回收利用废旧金属，有计划、合理地开采金属矿物，寻找金属的代用品 铁的腐蚀 与防护 铁生锈的主要条件：________________________ 铁锈的主要成分：_________________ 防止铁生锈的方法：在铁制品表面覆盖保护层，如 _______、________等；保持铁制品表面洁净与干燥；改变金属组成，制成耐腐蚀的合金 与空气和水直接接触 Fe2O3·xH2O 涂油 刷漆 一、钢铁的锈蚀及防护 考点梳理 二、废金属的回收利用 金属防护和废金属回收 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 考点梳理 金属防护和废金属回收 （1）保护金属资源的原因：矿物的储量有限，且不能再生。 （2）保护金属资源的途径： ①防止金属的腐蚀； ②______________________； ③有计划、合理的开采矿物； ④寻找金属的代用品。 （3）金属回收利用的意义：节约金属资源和能源，减少环境的污染。 回收利用废旧金属 二、废金属的回收利用 考点梳理 铁生锈条件答题技巧：铁生锈需要同时接触氧气 (空气) 和水，二者缺一不可；做对照实验时，要明确控制单一变量，只改变水或者氧气其中一个条件。 环境对锈蚀速率影响答题技巧：酸、氯化钠 (盐) 的环境会加快铁的锈蚀。 铝耐腐蚀问题要写：铝常温下和氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝继续被氧化；注意区分：铁锈疏松多孔，会加速内部铁继续锈蚀。 防锈：①保持洁净干燥；②覆盖保护层（刷漆、涂油、镀金属）；③制成合金。 保护金属资源四条途径必须记全：防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、合理开采矿物、寻找金属代用品。 方法技巧 金属防护和废金属回收 考点梳理 下列有关金属资源的利用与防护的说法正确的是( ) A．回收利用易拉罐可以节约金属资源 B．铁制品锈蚀只与空气中的氧气有关 C．为保护金属资源，应禁止开采矿物 D．应经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净 典例 1 A 例题精析 本题考查金属资源的利用与防护，要牢记金属回收意义、铁生锈条件、矿物资源合理开发、铝的自我保护：回收利用废旧易拉罐，可以节约金属资源，减少冶炼金属的能源消耗；铁制品锈蚀是铁与空气中氧气、水共同作用的结果；保护金属资源是合理开采矿物，而不是禁止开采矿物；铝锅表面有一层致密氧化铝保护膜，不能用钢丝球擦洗，会破坏氧化膜，加速铝的腐蚀。做题要分清保护金属资源的几种途径，熟记铁生锈的两个必要条件，理解铝表面氧化膜的保护作用。 解题思维 例题精析 为了探究铁钉生锈的条件，兴趣小组设计了如下所示的四个对比实验。放置一周后，观察到试管③和④中的铁钉生锈，且试管④中的铁钉锈蚀程度比试管③中的严重。 (1)实验①中，煮沸蒸馏水并迅速冷却的主要目的是______________。 (2)对比__________（填序号），可证明氯化钠能加快铁钉锈蚀。 (3)综合分析①②③可知，铁钉生锈是铁与__________共同作用的结果。 典例 2 除去蒸馏水中溶解的氧气，防止氧气再次溶于水 ③④ 氧气、水 例题精析 本题考查铁钉生锈条件的对比实验，要牢记铁生锈的条件、控制变量实验思路：煮沸蒸馏水可以除去水中溶解的氧气，迅速冷却是防止氧气再次溶解进入水中；要证明氯化钠加快铁钉锈蚀，变量只能是氯化钠，其他条件保持一致，选择③④进行对比；①中铁钉只接触水几乎无氧气不生锈，②中铁钉只接触氧气没有水不生锈，③中铁钉接触氧气和水发生生锈，综合①②③得出铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。做题要抓住对比实验只改变一个变量的原则，分清每组实验控制的条件，区分水、氧气、盐溶液对铁锈蚀的不同影响。 解题思维 例题精析 鞍钢被誉为“共和国钢铁工业的长子”。下列说法正确的是( ) A．金属矿物可任意开采 B．钢是一种常见的铁合金 C．废旧钢材没有任何回收价值 D．刷漆是铁制品防锈的唯一方法 变式 1 B 变式巩固 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 变式 2 D 变式巩固 综合演练 47 1. 《天工开物》里关于炼锡(Sn)有“入砂数百斤，丛架木炭，鼓鞴熔化”的记载，对于此处“砂”的主要成分的猜想，合理的是( ) A．SiO2 B．Fe2O3 C．Cu2(OH)2CO3 D．SnO2 D 综合演练 2.如图所示为某钢铁厂高炉炼铁的大致流程示意图（部分物质已略去）。下列说法正确的是( ) A．气体①是CO B．气体②→③反应的化学方程式为 C．物质③是熟铁 D．气体①和气体②均由分子构成，化学性质相似 B 综合演练 3.沙漠土壤修复长期观测需使用耐腐蚀金属仪器。下列金属用途与性质对应的是( ) A．铜制导线——导电性差 B．铁制取样铲——硬度小、易变形 C．铝合金检测支架——密度小、耐腐蚀 D．银制探针——价格低廉、适合大规模使用 C 综合演练 4.下列化学方程式与事实相符且正确的是( ) A．比较铁和银的活动性：Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag B．铁与稀盐酸反应产生氢气：2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ C．铝制品抗腐蚀性能好的原因：Al+O2=Al2O3 D．用硫酸洗去试管壁上附着的铜：Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑ A 综合演练 5.下列CO2参加或生成的反应中，化学方程式书写和反应类型都正确的是( ) A． （化合反应） B． （置换反应） C． （分解反应） D． （氧化还原反应） C 综合演练 6.下列有关铁和钢的说法不正确的是( ) A．铁在氧气中剧烈燃烧，生成氧化铁 B．铁是目前世界年产量最高的金属 C．铁制品表面刷漆主要是为了防止锈蚀 D．不锈钢比纯铁耐腐蚀，常用于制造医疗器械 A 综合演练 感谢观看 沪教版九年级上册 54 $