金属和金属材料(一)

1、 金属和金属材料（一）金属和金属材料（一） 一.复习目标： 1.了解金属的物理特征，能区分常见的金属 和非金属；B层次 2.认识金属材料在生产、生活和社会发展中 的重要作用；B层次 3.知道一些常见金属矿物；了解从铁矿石中 将铁还原出来的方法。A层次 二.复习重点、难点 1.知道金属材料的物理性质和用途； 2.掌握金属资源的利用和保护的方法。 第一轮复习 往年中考相关题次及分数往年中考相关题次及分数 2013年年：8(2)、26(8)、29(6) 2014年年：13(2)、27(8) 2015年年：28(2)、30(2)、39(6)、 2016年年：35(2)、37(2)、41(6) 28(2

2、015)现将X、Y两种金属片分别插入硫酸铜溶液中，X无明显变化， Y表面有铜析出，则X、Y、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序是 AX Y CuB. Cu X Y C. Y Cu X D. X Cu Y 30(2015)地壳中含量最多的金属元素是 A铝 B铁 C氧 D 硅 39(2015)写出下列反应的化学方程式： （1）木炭高温还原氧化铜： （2）铝在空气中被氧化，生成致密的氧化铝（Al2O3）薄膜： （3）铝片投入氢氧化钠溶液中，反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气 （H2）： 三.知识梳理 1.金属材料 （1）金属材料由 和 组成。 （2）纯金属的物理性质：常温下，他们都是 固体（ 除

3、外），大多数呈现银白色的 金属光泽（铜为 色，金为黄色 ）， 大多数为电和热的良导体，可用于做导线、 炊具等；有延展性，质软，密度较大熔点较 高。 金属合金 Hg 黄色黄色 （3）合金是在金属中加热融合某些金属或 非金属而制得的具有金属特性的 。 与纯金属相比，其优点是合金的硬度 更 ，熔点更 ，抗腐蚀能力 更 。 （4）钛和钛合金： 抗腐蚀性能非常好、与人体具有很好的 “相容性”，因此可用来 。 （5）铁合金： 生铁和钢的本质区别是 。 混合物 大大高 强强 人造骨和人造关节人造骨和人造关节 含碳量不同含碳量不同 2.铁的冶炼 原料：铁矿石、焦炭、石灰石原料：铁矿石、焦炭、石灰石 设备：高炉

4、设备：高炉 原理：原理：Fe2O33CO 2Fe3CO2 实验室用实验室用CO还原还原Fe2O3 现象：红色粉末红色粉末变成 ，澄清石灰水澄清石灰水 ， 尾气点燃后产生蓝色火焰。 注意事项：先通CO再加热；先停止加热玻璃管，等 冷却后再停止通入气体；尾气应点燃。（思考：为什么 要这样做？请说出原因。） 黑色黑色变浑浊变浑浊 3.铁的锈蚀与防护方法 铁生锈的条件是：Fe与 、 等物质共同存 在，铁锈的主要成分是 ，颜色为红棕色。 铜生锈生成铜绿，化学式为Cu2(OH)2CO3。铜生锈的 条件是Cu与 、 、 共同作用 铁锈的结构为疏松多孔，不能阻碍里层的铁继续与 氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以

5、全部被腐蚀；铝 制品有很好的抗腐蚀能力，原因是 。 防止铁制品生锈的措施 方法一：保持铁制品表面的 ，远离酸和氯 化钠（电解质）存在的环境； 方法二：在铁制品表面 ，如刷油漆、 涂油、电镀、烤蓝； 方法三：改变铁的组织结构，制成合金钢，如不锈钢。 O2 2 H2O Fe2O3 O2H2OCO2 铝表面铝表面生成一层致密的生成一层致密的Al2O3保护膜，保护膜，阻碍阻碍Al的氧化的氧化 干燥和洁净干燥和洁净 涂一层保护膜涂一层保护膜 4.“纯度”与杂质质量分数的关系 纯度 = 纯净物的质量/不纯物质的质量 100% = 1杂质的质量分数 杂质的质量分数 = 杂质的质量/不纯物质的质量 100%

6、5.金属资源的保护和利用 （1）保护金属资源的途径：防止金属腐蚀、回收 利用废旧金属、合理开采矿物、 寻找金属的代用品。 （2）金属回收利用的优点：节约金属资源和能源、 减少对环境的污染。 三三. .测试练习测试练习 1、下列关于铁及其合金的说法中正确的是（ ） A铁是地壳中含量最丰富的金属元素 B不锈钢的抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械 C铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成氧化铁 D铁生锈是铁与空气中的氮气、水发生缓慢氧化的过程 2.根据化学知识和生活经验，指出铁钉在下列哪种情况下 最容易生锈 ( ) B C 3.(153.(15年株洲年株洲) )下列措施不能在一定程度上防止金属生锈的下列

7、措施不能在一定程度上防止金属生锈的 是（是（ ） A. A.在金属表面涂油或刷漆在金属表面涂油或刷漆 B. B.在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬 C. C.制成耐腐蚀的合金制成耐腐蚀的合金 D. D.用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜 4 4. .收藏家收藏的清末铝制品，至今保持十分完好，该艺术收藏家收藏的清末铝制品，至今保持十分完好，该艺术 品不易生锈的主要原因是（）品不易生锈的主要原因是（） A A 、铝不易发生化学反应、铝不易发生化学反应 B B 、铝的氧化物容易发生还原反应、铝的氧化物容易发生还原反应 C C 、铝不易氧化、铝不易氧化 D

8、D 、铝表面致密的氧化膜阻止铝进一步氧化、铝表面致密的氧化膜阻止铝进一步氧化 5.5.某种新型某种新型“防盗玻璃防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细为多层结构，每层中间嵌有极细 的金属线，当玻璃被击碎时，产生电信号，与金属线相连的金属线，当玻璃被击碎时，产生电信号，与金属线相连 的警报系统就会立刻报警，不是利用这种金属的哪些性质的警报系统就会立刻报警，不是利用这种金属的哪些性质 （）（） A A延展性延展性 B B导电性导电性 C C弹性弹性 D D导热性导热性 D D B 6.我国在春秋战国时期就掌握将生铁退火处理得到铸钢的技 术，比欧洲早两千年，生铁退火处理的主要作用是（ ） A. 除硫

9、、磷杂质 B. 降低含碳量 C. 掺进合金元素 D. 提高含碳量 7.如下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。 （1）实验过程中，先要进行的是 _（填或)加 热、通一氧化碳，其目的是 ； （2）A中反应的化学方程式是 ； （3）B中反应的现象是 ； （4）该装置的不足之处是 。 B 将玻璃管中的空气排出将玻璃管中的空气排出 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高温高温 澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊 尾气没有处理，污染环境尾气没有处理，污染环境 8 8.1795年，德国化学家在红石中发现了金属钛于是他用美丽 而富有寓意的“钛”字做了名字，钛是从大地女神之子“泰坦” 的名字演变而来 由于钛和钛合金

10、具有很多优良的性能，所以被誉为21世纪的重 要金属材料例如：钛的密度只有铁的一半，是铝的1.5倍；钛 的强度比铝高5倍，比许多钢材还高；钛即使在500的高温下 也能保持其强度，如果熔合其他金属制成合金，则可承受的高 温能达到650，而许多铝合金在300时强度就急剧下降；将 钛和钛合金放在海水中数年，取出后仍光亮如初；钛广泛用做 医疗器械以及人工关节、人工心脏瓣膜、人造齿根等等 (1)通过阅读上述材料，请你总结钛和钛合金的性质 物理性质： 化学性质： (2)请你推测钛和钛合金还有哪些用途？ 钛的密度小钛的密度小，强度比铝高强度比铝高 耐腐蚀，无毒耐腐蚀，无毒 用于航空、潜艇等用于航空、潜艇等 -

11、 - - - - 五.巩固练习 1.1.铁是容易生锈的金属，世界上每年因腐蚀而报废的金属铁是容易生锈的金属，世界上每年因腐蚀而报废的金属 设备和材料相当于年产量的设备和材料相当于年产量的20%40%。 。 （1）同学们用图1所示装置探究铁生锈的条件，将干燥的氧气 通入A、B瓶内，大约经45min，A处的铁丝依然光亮，而B处 的铁丝表面变暗，C中铁丝依然光亮。A、B进行对比，现象不 同，说明铁生锈与 有关。B、C处的现象对比说明 决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。 （2）下列方法不能除去铁制品表面铁锈的是 （ ） A用氢氧化钠溶液浸泡 B用稀盐酸浸泡 C用砂纸打磨 D用厕所清洁剂（pH=1）洗

12、（3）请你列举一种防止铁生锈的措施 。 （4）实验室内将铁锈再生为铁，可利用图2所示装置，请回答： 实验前应该先通入CO，后加热，其目的是 。 在装置b处再放置一盏燃着的酒精灯，其目的是 。 铁锈的主要成分氧化铁再生为铁的化学方程式为 。 水水 氧气的含量氧气的含量 A 在铁制品表面刷油漆在铁制品表面刷油漆 排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸；排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸； 除掉剩余的除掉剩余的CO，防止污染空气，防止污染空气 Fe2O33CO = 2Fe3CO2 高温高温 2.（2015永州）“潇湘”化学研究性学习小组对 铁快速生锈进行了创新实验探究，实验设计如下图。 实验操作如下： 如图所示组装好仪器 用锥形瓶收集一瓶氧气，塞上胶塞在烧杯中 倒入少量滴有红墨水的水（水不要加太多，没过导 管末端即可） 打开胶塞，向锥形瓶中快速加入4mL饱和食盐 水、2g铁系脱氧剂（主要成分是活性铁粉）塞上 胶塞，捏住乳胶管，轻轻摇晃锥形瓶，使悬浊液均 匀挂在锥形瓶内壁上 将导管放入烧杯中1分钟后，观察到导管中 红色液柱高度超过25mm，锥形瓶内壁呈红褐色 请回答下列问题： （1）实验步骤组装好仪器后，立即需要进行的操作是 （2）查资料得知，步骤中红褐色固体为Fe(OH)3，它由生 成的Fe(OH）2与氧气、水反应而来，写出生