金属与金属材料

1、 【考点目标】 1.1.知道金属的物理特征知道金属的物理特征 2.2.知道一些常见的合金及其通途知道一些常见的合金及其通途 3.3.了解一些铁矿石，并知道炼铁的原理了解一些铁矿石，并知道炼铁的原理 4.4.理解金属锈蚀的原理和防止金属锈蚀的简单方法理解金属锈蚀的原理和防止金属锈蚀的简单方法 【知识网络】 金金 属属 金金 属属 材材 料料 纯金纯金 属属 类型：铁合金、铜合金、铝合金、钛合金等类型：铁合金、铜合金、铝合金、钛合金等 物理性质：常温下是固体、有金属光泽、物理性质：常温下是固体、有金属光泽、 大多为热和电的良导体，有延展性等大多为热和电的良导体，有延展性等 定义：由一种金属与另一种

2、或几种金属定义：由一种金属与另一种或几种金属 ( (或非金属或非金属) )熔合而成的熔合而成的 例：例：FeFe、CuCu、TiTi、AIAI等等 相似性：有光泽，良好的导电性、导热相似性：有光泽，良好的导电性、导热 性和延展性性和延展性 冶冶 炼炼 原料：如炼铁的原料一般是铁矿石、焦炭石原料：如炼铁的原料一般是铁矿石、焦炭石 灰石、空气灰石、空气 原理：如原理：如3CO+FeO3CO+FeO3 3 2Fe+3CO 2Fe+3CO2 2( (现象：现象： ） 高温高温 合金合金 混合物混合物 红色固体变为黑色红色固体变为黑色 金属资金属资 源利用源利用 消耗消耗 保护保护 制成合金：如不锈钢制

3、成合金：如不锈钢 铜铁锈蚀的条件：铜铁锈蚀的条件：4Fe+3O4Fe+3O2 2+2xH+2xH2 2O O 2 2FeFe2 2O O3 3xHxH2 2O O( (铁锈铁锈) ) 加保护层：涂油、刷油漆、加保护层：涂油、刷油漆、 搪瓷、镀金属搪瓷、镀金属 有限资源，消耗不能再生有限资源，消耗不能再生 铜锈蚀的条件：铜锈蚀的条件：2Cu+O2Cu+O2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3( (铜绿铜绿) ) 防止金防止金 属生锈属生锈 的方法的方法 隔水：加干燥剂隔水：加干燥剂 寻找金属代用品寻找金属代用品 回收利用废旧金属回收利用废

4、旧金属 合理开采铁矿石合理开采铁矿石 【重、难点导航重、难点导航】 1.1.合金的抗腐蚀能力和硬度一般比组成它们的纯金属合金的抗腐蚀能力和硬度一般比组成它们的纯金属 更高，如黄铜和铜。更高，如黄铜和铜。 2.2.铜和生铁的区别：生铁含量为铜和生铁的区别：生铁含量为4.3%4.3%，钢的含碳量，钢的含碳量 为为2%-0.03%2%-0.03% 3.3.金属生锈的快慢：在酸性物质或食盐溶液中在金属生锈的快慢：在酸性物质或食盐溶液中在O O2 2 和和H H2 2O O中。中。 4.4.常见的铁矿石：磁铁矿常见的铁矿石：磁铁矿( (主要成分是主要成分是FeFe3 3O O4 4) )；赤铁；赤铁 矿

5、矿( (主要成分是主要成分是FeFe2 2O O3 3) )。 水水水水 油油 干干 燥燥 空空 气气 5.CO5.CO还原还原FeFe2 2O O3 3、CuOCuO的实验中需要注意的事项：的实验中需要注意的事项： (1)(1)操作顺序：气操作顺序：气灯灯灯灯气。即实验开始时要先气。即实验开始时要先 通通COCO气体一会儿，然后加热，目的是防止气体一会儿，然后加热，目的是防止COCO与试管内与试管内 的空气混合而引起爆炸。实验结束时要先停止加热，的空气混合而引起爆炸。实验结束时要先停止加热， 继续通继续通COCO气体至冷却，目的是防止灼热的金属与空气气体至冷却，目的是防止灼热的金属与空气 中

6、的氧气反应变成氧化物。中的氧气反应变成氧化物。 (2)(2)尾气为什么要处理？因为尾气为什么要处理？因为COCO有毒，不能随意排放，有毒，不能随意排放， 否则会污染环境。处理方法为：在尾气管口放一盏否则会污染环境。处理方法为：在尾气管口放一盏 燃着的酒精灯将燃着的酒精灯将COCO燃烧掉燃烧掉( (或用气球收集备用。或用气球收集备用。) ) (3)(3)检验是否有铁粉的方法：物理方法，用磁铁检验是否有铁粉的方法：物理方法，用磁铁 吸引吸引; ;化学方法，加稀盐酸或稀硫酸，观察是否化学方法，加稀盐酸或稀硫酸，观察是否 有气泡有气泡 【典例精析】 例1（2015广州）下列有关铁的说法错误的是 （ ）

7、 A. 参考右图信息，铁的相对原子质量为26 B. 生铁和钢是常见的铁合金 C. 铁钉在潮湿的空气中容易生锈，因此钢铁 的使用要注意防锈 D. 用赤铁矿高炉炼铁的化学反应方程式 是 解析：A 选项从题目图片中的信息结合我们常见的 元素周期表，可以知道，在图片左上角的是铁原子 的原子序数26，它等于原子的质子数，中间汉字是 元素名称，下边是铁的相对原子质量55.85。故A 错 生铁和钢都是由铁与其他单质熔合而成的，是我们 生活中最常见的。B 正确。铁生锈的条件是氧气和 水，所以钢铁在潮湿的空气中易生锈。考察防止生 锈。C 正确。D 选项考察高炉炼铁涉及到的化学方 程式，正确。 故选A 针对训练1

8、（2015安徽）自行车作为常用的代步工具， 既轻便灵活，又符合环保要求，如图是一款自行车的示 意图: (1)所标物质中，属于有机合成材料的是 ， 属于金属合金的是 ，含有的金属元素是 (2)车架表面刷漆主要是为了防锈，其原理是 _；请再提出一条可延长自行车使用寿命 的建议_ 。 (3)当今自行车外形美观，材质轻便、牢固，除了代步 ，还可以作为健身工具。由此你对化学与人类生活的关 系有何感想？结合镜片材料从天然水晶、光学玻璃到光 学树脂的变迁过程，请你谈一谈化学与生活的关系： _。 塑料或橡胶 钢或不锈钢 Fe（或Cr、Ni) 隔绝空气和水 不用时擦拭干净，放在干燥处 化学材料的发展，提高了人类

9、生活质量 例2（2015烟台）2014年12月28日，青烟威荣高铁 正式通车 （1）如图1高铁车头的玻璃是用无机玻璃、树脂、 塑料等粘合而成，能耐受强大的撞击力这种玻璃 属于 材料 （2）高铁建设需要消耗大量的铝、铁等金属 工业上常用电解氧化铝的方法冶炼金属铝，该反 应属于 （填字母序号） A化合反应 B分解反应 C置换反应 D复分解反应 某兴趣小组在实验室中利用CO气体模拟炼铁的原 理，如图2所示 为了避免装置A中玻璃管在加热时可能发生爆炸， 加热前应 装置A玻璃管中发生反应的化学反应方程式 是 装置B除了吸收CO2气体外，还有 作用 （1）由两种或两种以上材料制成的材料叫复合材料， 故答案

10、为：复合； （2）电解氧化铝生成铝和氧气，该反应符合“一变 多”的特征，属于分解反应，故答案为：B； 一氧化碳具有可燃性，与空气混合，加热可能 会发生爆炸，所以在加热前要先通一氧化碳排尽玻璃管 内空气防止一氧化碳不纯发生爆炸，故答案为：先通一 氧化碳排出玻璃管内的空气； 在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二 氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2； 故答案为：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2； 装置B内盛有氢氧化钠溶液可以除去尾气中的二氧 化碳，同时一氧化碳气体排出装置内的溶液而被收集， 防止造成空气污染；故答案为：可收集纯净的一氧化碳， 防止一氧化碳逸出污

11、染空气 针对训练2（2015乐山）修建铁路所需大量钢铁是 以铁矿石为主要原料冶炼而得。 （1）写出用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方 程式 ； （2）钢是含0.03%-2% 的铁合金； （3）雨后的铁轨表面易产生少量的锈迹，这是因 为 （4）实验室可用盐酸除铁锈，其化学方程式 为 ； （5）铝热剂是修建铁路时常用的焊接材料，其反 应原理是铝在一定条件下与氧化铁反应得到融熔的 铁与另一种氧化物，该反应基本类型 是 。 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 高温 碳（或C） 铁在潮湿的空气中易生锈(或铁与空气、水接触易生锈) Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 置换反应 例3 （2016广东）

12、实验室根据工业炼铁的原理 设计了如图所示装置进行实验。请回答： （1）主要成分为氧化铁的矿石名称为_； 图中还原氧化铁的化学方程式为：_ （2）“加热”和“通气”（通入CO）的操作顺序 是_。 解析：（1）赤铁矿的主要成分是氧 化铁；氧化铁在一氧化碳的高温的条 件下反应生成铁和二氧化碳；故填： 赤铁矿；3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2； （2）因为一氧化碳具有可燃性，能和氧气混合在点燃 的条件下会发生爆炸，所以实验开始时应先通一氧化 碳再加热，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆 炸；故答案为：通气、加热 针对训练3 （2016南充）自行车是人们常用的交通 工具，请根据如图回答下列问题 （1）自行车上 是由有机合 成材料制成的（填序号） （2）为防止自行车链条生锈，可 采取的措施是 （3）自行车的有些部件是由钢铁制成的，请 写出用一氧化碳与氧化铁的反应来炼铁的化学 方程式 。 （4）实验室为了证明铁的活动性比铜强，可 将铁丝浸入到硫酸铜溶液中，其反应的化学方 程式为 。 （5）请你从化学的角度写出一种骑自行车出 行的好处 。 A 在链条上涂油在链条上涂油 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 高温 Fe+Cu