第八单元 金属和金属材料（单元复习学案）（原卷版）

单元复习第八单元金属和金属材料板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识清单梳理教材内容，掌握基础知识04/考点演练演练重点难点，突破学习任务05/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1．知道金属的物理性质；知道合金及其特点。2．认识常见金属的化学性质；认识金属活动性顺序及其应用。3．炼铁的原理和方法；知道铁生锈的条件和防锈方法；4．了解防止金属腐蚀的方法及金属回收利用的价值。重点：金属的化学性质和金属活动性顺序的应用；炼铁的原理和方法；铁生锈的条件和防锈方法。知识点1金属材料1．金属材料包括：和。2．金属的物理性质(1)大多数金属为固体（汞为），有光泽，密度较大，熔点较高。(2)大多数金属呈色，（铜，金）。(3)大多数金属能、，有（拉丝、压片），能弯曲。(4)金属的导电性、导热性、密度、硬度、熔点等物理性质差异也很大。3.金属之最地壳中含量最多的金属元素银导电、导热性最好的金属人体中含量最多的金属元素熔点最高的金属，可做灯丝目前世界年产量最多的金属熔点最低的金属，常温下呈液态4.金属的用途物质的在很大程度上决定了物质的，另外还需要考虑、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易和对环境的影响等多种因素。性质决定用途铜、铝具有性→电线；钨→灯丝；铬硬度大→做镀层金属；铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等；生活中常用的金属干电池外皮→；“银粉”→；水银温度计→；“锡箔”纸→；保温瓶内胆→【易错提醒】1．日常生活中接触到的金属制品大多数是合金，纯金属制品较少。2．大多数金属是银白色，不是白色。3．铁粉黑色，铁片、铁块为银白色。知识点2合金1.合金：在纯金属中加热熔合某些或，可制得具有的合金。（1）合金是，各成分以形式存在。（2）合金中一定有金属，也可以有非金属；合金中至少有金属。（3）合金各成分的化学性质不变。（4）合金具有金属的共性。2.合金的特点：（1）合金比组成它的纯金属的（2）合金比组成它的纯金属的（3）合金比组成它的纯金属的，用途更广泛。3.比较硬度大小的方法：将合金和纯金属互相刻划，上留有划痕，说明的硬度比的硬度大。4.常见合金合金铁的合金铜合金铝合金焊锡钛和钛合金生铁钢黄铜青铜硬铝特点或用途含碳量含碳量铜锌铜锡强度大、硬度大，用于飞机轮船等熔点焊接金属熔点高、密度小、可塑性好、强。与人体有很好的相容性，用于制造人造骨；具有形状记忆效应，用于制人造卫星天线铁的合金主要含Fe、C，区别主要是零件日用品轴承齿轮【易错提醒】1．形成合金的过程是物理变化2．制成合金的金属熔点应该接近，熔点相差太大的金属不容易形成合金。3．合金的三个特点是合金和它的成分纯金属相比，而不能跟其他的金属比。4．“百炼成钢”的原理：降低含碳量使生铁中的碳与氧气反应生成二氧化碳气体而除去：C+O2CO2知识点3金属的化学性质金属与氧气反应（1）金属＋氧气→金属氧化物(化合反应)（2）大多数金属能与氧气反应，但反应的不同。镁铝铁铜金化学方程式“真金不怕火炼”说明：。现象常温下表面形成氧化膜常温下表面形成氧化膜铁丝在氧气中，生成固体紫红色的铜丝加热后。结论金属的活动性：镁、铝>铁、铜>金（3）铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层，从而阻止铝进一步氧化。金属与酸反应（1）活泼金属＋酸→盐＋H2↑(反应)反应条件：①金属活动性排在H前；②酸只能是盐酸或稀硫酸（2）四种金属与酸反应的实验镁锌铁铜现象产生，固体逐渐溶解产生，固体逐渐溶解，产生，固体逐渐溶解，溶液由无色变为无明显现象化学方程式结论金属的活动性：镁、锌、铁>铜金属与金属化合物反应（1）金属1＋金属化合物1→金属2＋金属化合物2(反应)反应条件：=1\*GB3①参加反应的金属活动性必须强于盐中金属的活动性=2\*GB3②金属化合物必须是溶液=3\*GB3③K、Ca、Na除外。（2）几个实验实验铁钉+硫酸铜溶液铝丝+硫酸铜溶液铜丝+硝酸银溶液铜丝+硫酸铝溶液现象铁表面有产生，溶液由。铝表面有产生，溶液由。铜表面有产生，溶液由。无明显现象方程式活动性铁>铜铝＞铜铜＞银铝＞铜【易错提醒】1.铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成氯化亚铁和硫酸亚铁，铁化合价为＋2价。2.含有Fe2＋的溶液为浅绿色，氯化亚铁和硫酸亚铁的溶液均为浅绿色。3.金属与金属化合物反应时，金属化合物必须是溶液。知识点4金属活动性顺序1.常见金属在溶液中的活动性顺序：钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金KCaNaAlSnPb（H）HgPtAu金属活动性由强逐渐减弱2.金属活动性顺序的应用：（1）判断不同金属的活动性强弱：。（2）判断金属能否与酸反应：位于。（3）判断金属能否与金属化合物溶液反应：位于。【易错提醒】巧记金属活动性顺序：嫁给那美女，身体细且轻，统共一百斤。知识点5比较金属活动性顺序的方法1.比较两种金属活动性的方法：（1）选择一种和另一种溶液方法：将一种金属插入另一种金属的化合物溶液中，活动性，活动性。（2）若有一种金属在H前，选择和方法：将两种金属分别插入稀盐酸或稀硫酸中，能反应的活动性强，不能反应的活动性弱。待比较金属Zn、FeFe、CuCu、Ag活动性Zn>Fe>HFe>H>CuH>Cu>Ag金属+酸______的铁和铜分别放入_______________酸______金属+金属化合物方案一：前金属+后溶液Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，观察到有银白色金属析出Fe+CuCl2=FeCl2+Cu将打磨过的铁丝放入氯化亚铜溶液中，观察到有紫红色金属析出Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag将铜丝放入硝酸银溶液中，观察到有银白色金属析出方案二：后金属+前溶液将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中，无明显现象将铜片放入硫酸亚铁溶液中，无明显现象将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象2.比较三种金属活动性的方法：（1）“”：选择活动性和活动性溶液。方法：将两边的金属插入中间金属的化合物溶液中，能反应的在前面，不能反应的在后面。（2）“”：选择活动性溶液和活动性。方法：将中间的金属插入两边金属的化合物溶液中，能反应的在后面，不能反应的在前面。待比较金属Fe、Cu、Ag活动性：Fe>H>Cu>Ag方案1:两金夹一盐金属+溶液方案：①证明Fe>Cu:Fe+Cu(NO3)2能置换②证明Cu>Ag:Ag+Cu(NO3)2不置换药品：打磨过的铁丝、银丝，硝酸铜溶液（3种）操作：将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中，铁丝上有红色固体析出；将银丝放入硝酸铜溶液中，无明显现象。方案2:金属+溶液方案：①证明Fe>Cu：Cu+Fe(NO3)2不置换②证明Cu>Ag:Cu+AgNO3能置换药品：打磨过的铜丝，硝酸亚铁溶液、硝酸银溶液（3种）操作：将打磨过的铜丝放入硝酸亚铁溶液中，无明显现象；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面出现银白色固体。【易错提醒】设计实验验证金属活动性顺序时，铁的化合物溶液只能选择+2价的铁的化合物的溶液，如氯化亚铁溶液、硫酸亚铁溶液、硝酸亚铁溶液。知识点6置换反应1.定义：一种与一种反应，生成另一种和另一种的反应。2.通式：A+BC=B+AC（单质+化合物=单质+化合物）3.常见的置换反应类型（1）金属+酸→金属化合物+H2（2）金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物（3）C+金属氧化物→金属单质+CO2（4）H2+金属氧化物→金属单质+H2O【易错提醒】“CO+金属氧化物→金属单质+CO2”不是置换反应，也不属于其他任何一种基本反应类型。知识点7铁的冶炼1．化学性质很不活泼，以形式存在；其余金属都以形式存在。2．常见矿石的主要成分：赤铁矿:；磁铁矿:；铝土矿:；3．工业炼铁设备原料、、、热空气原理利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从氧化铁中还原出来各原料的作用赤铁矿石提供焦炭=1\*GB3①；=2\*GB3②石灰石热空气提供焦炭燃烧所需的氧气炉内反应由下而上依次为：；；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。高炉气体主要成分：等；处理方法：收集后集中处理。4．炼铁的相关计算（1）纯度=纯物质的质量不纯物质的质量（2）纯物质的质量=不纯物质的质量×纯度（3）不纯物质的质量=纯物质的质量÷纯度Fe2O3的质量=的质量×；Fe的质量=的质量×=的质量×（）知识点8金属资源保护1.探究铁制品锈蚀条件的实验实验一实验二实验三实验设计铁钉与和同时接触铁钉只与且的蒸馏水接触铁钉只与的空气接触实验现象（水面附近）实验分析对比实验一和实验二，可知铁生锈需要与接触；对比实验一和实验三，可知铁生锈需要与接触。实验结论铁生锈的条件是：铁与和同时接触。2．铁生锈实验说明：（1）蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是；（2）植物油的作用是；（3）氯化钙具有吸水性，作用是，保持空气干燥。3．防止铁生锈（1）方法：隔绝；隔绝（2）具体措施：=1\*GB3①保持；=2\*GB3②在铁制品表面覆盖；=3\*GB3③制成合金。4．保护金属资源的有效途径：防止；；有计划、合理地开采金属矿物；寻找金属的替代品。【易错提醒】1．酸性环境、氯化钠溶液会加快铁锈蚀。2．铁生锈是缓慢氧化，铁锈呈红棕色，其主要成分是Fe2O3•xH2O。3．铝比铁活泼，却比铁耐腐蚀的原因：铝常温下与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。铁锈结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。4．涂油、刷漆、镀其他金属、搪瓷、通过化学反应使表面生成一层致密的氧化物等都属于覆盖保护膜。►考点一金属材料【典例1】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【变式1-1】2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，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．钛合金的硬度比纯钛更大 D．超高强度钢属于一种铁合金【变式1-2】创造了10909m深潜新纪录的“奋斗者号”载人潜水器的外壳由钛合金制造。钛合金属于A．金属材料 B．无机非金属材料C．合成材料 D．复合材料►考点二金属的性质与用途【典例2】“手撕钢”的厚度仅为0.015mm，这体现了钢具有A．密度小 B．导电性 C．导热性 D．延展性【变式2-1】应用于生活中的下列金属制品，其中利用金属导热性的是A．电线 B．铁锅 C．钢刀 D．金项链【变式2-2】2024年3月2日，我国航天员首次完成在轨航天器舱外设施的维修任务。出舱活动期间航天员会使用机械臂。在选用机械臂材质时，不需要考虑的性质是A．硬度 B．光泽 C．抗腐蚀性 D．密度►考点三合金【典例3】下列有关合金的说法正确的是A．合金中一定不含非金属 B．合金不属于金属材料C．合金的硬度一般比各成分金属大 D．各成分金属的熔点比合金的熔点低【变式3-1】青铜是人类最早使用的铜锡合金。下列说法中错误的是A．青铜属于金属材料 B．青铜的硬度比纯铜更大C．青铜的熔点比纯铜的熔点要低 D．铜是目前世界年产量最高的金属【变式3-2】合金比纯金属具有许多更优良的性能。下列关于合金的说法中错误的是A．焊锡的熔点比纯锡的熔点高 B．黄铜的硬度比纯铜的硬度大C．钛合金可以用来制人造骨 D．我们通常用的铁是一种铁合金►考点四金属的化学性质【典例4】“金入于猛火，色不夺精光。”这句话是指黄金在强热条件下A．易氧化 B．易还原 C．很稳定 D．很活泼【变式4-1】下列物质能由金属和酸反应直接制取的是A．CuCl2 B．FeCl3 C．ZnCl2 D．AgCl【变式4-2】下列置换反应书写正确的是A．Cu+2AgCl=CuCl2+2Ag B．Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4C．Hg+H2SO4=HgSO4+H2↑ D．2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑►考点五金属与酸反应的计算和图像【典例5】分别向足量的金属镁、锌的烧杯中加入一定量的相同的稀盐酸，(横坐标表示反应时间，纵坐标表示氢气质量)下列图像关系中正确的是A．B．C． D．【变式5-1】某金属混合物由Mg、Al、Zn、Fe四种金属中的两种组成。3g该金属混合物与足量的盐酸充分反应，得到0.lg氢气，则该金属混合物的组成可能是A．Mg和Al B．Mg和Zn C．Fe和Mg D．Fe和Al【变式5-2】等质量的甲、乙、丙三种金属分别与三份等质量且足量的稀硫酸充分反应(反应后甲、乙、丙三种金属元素均显+2价)，生成氢气的质量与反应时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是A．生成氢气的质量：甲>丙>乙 B．反应消耗稀硫酸的质量相同C．所得溶液的质量：甲<乙<丙 D．相对原子质量：甲>乙>丙►考点六金属活动性顺序【典例6】根据金属活动性顺序判断，下列各组物质不能发生化学反应的是A．Hg与溶液 B．Cu与溶液C．Zn与溶液 D．Al与稀盐酸【变式6-1】为验证铁、铜、银的金属活动性强弱，某实验小组设计如下实验，下列说法错误的是A．通过实验①②，能验证金属活动性：Fe>Cu>AgB．通过实验①④，能验证三种金属中Fe的活动性最强C．通过实验②③，不能验证三种金属中Ag的活动性最弱D．若试管⑤中X为Cu，Y溶液为稀硫酸，通过实验②③⑤能验证金属活动：Fe>Cu>Ag【变式6-2】为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序，小于同学做了如图所示实验，三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法错误的是

A．金属丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨B．该组实验不能判断铜、银的金属活动性顺序C．将a试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的D．将b试管中的溶液换为硫酸铜溶液可达到实验目的►考点七滤渣滤液【典例7】向一定质量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，根据实验现象分析判断下列说法中不正确的是A．滤液中可能存在FeSO4 B．化学反应前后滤渣质量一定减少C．滤渣中一定含Cu和Fe，可能含Zn D．滤液的颜色可能呈蓝色【变式7-1】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【变式7-2】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►考点八铁的冶炼【典例8】同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．孔雀石 D．铝土矿【变式8-1】某炼铁厂用于高炉炼铁的主要原料是赤铁矿石、焦炭、空气等，主要反应过程如下图所示（部分反应物、生成物及反应条件已略去）下列说法不正确的是A．反应①生成的A物质是CO2B．反应②的化学方程式为：C．反应③属于置换反应D．高炉炼铁所得的产品是生铁【变式8-2】下列关于高炉炼铁的说法中正确的是A．图中高炉炼铁的主要反应是3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑B．焦炭通过反应2C+O22CO提供了冶铁所需的热能，同时生成了还原剂COC．炉气经过合理处理之后可用作气体燃料D．高炉炼铁的产品是纯铁，可用来炼钢►考点九金属资源的保护【典例9】下列防止金属生锈的方法中，与其它三种方法的原理不同的是A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料膜 D．制成合金【变式9-1】如图是探究铁钉锈蚀条件的3个实验，一段时间后观察现象。下列说法错误的是A．比较①中甲、乙、丙三处，生锈最明显的地方是乙B．对比②③说明铁生锈需要水和空气C．②中植物油的作用是隔绝空气，③中氯化钙的作用是作干燥剂D．④比①锈蚀严重，说明在其他条件相同时，食盐溶液能加快铁钉的锈蚀【变式9-2】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1．下列各组物质中，属于金属材料的是（

）A．金刚石 B．不锈钢 C．铁锈 D．石灰石2．金属与人类生活密切相关。下列关于金属及合金的说法正确的是A．金属在常温下都是固体 B．金属都具有银白色金属光泽C．合金中至少含两种金属 D．不锈钢的抗腐蚀性比纯铁好3．下列关于金属的应用错误的是A．铝有延展性可制铝箔 B．铁有导热性可制高压锅C．钛合金与人体有“相容性”可制人造骨 D．银导电性好常用作电线4．在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金，以下说法错误的是A．钢的性能优良，所以钢是很纯的铁B．钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，放在海水中数年，取出后仍光亮如初C．尽管目前已制得的纯金属只有90余种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种D．合金的性能与纯金属不同，说明物质的性质与其组成、结构有关5．下列关于生铁和钢的叙述正确的是A．生铁和钢都是纯净物 B．生铁是铁和碳的化合物C．生铁是炼钢的主要原料 D．生铁和钢的硬度都比纯铁小6．收藏家收藏的清末铝制艺术品，至今保存十分完好，该艺术品不易绣蚀的主要原因是A．铝不易发生化学反应B．铝的氧化物容易发生还原反应C．铝易氧化，其表面的氧化铝薄膜具有保护内部的作用D．铝很难与酸发生反应7．下列有关合金的叙述，正确的有①合金中至少含有两种金属②合金一定是混合物③合金中的元素以化合物的形式存在④合金一般比组成它们的纯金属硬度更高，熔点更低⑤合金中各成分保持自己原有的化学性质A．①②④ B．②④⑤ C．②③⑤ D．①③④8．下列有关铁的化学方程式中，书写正确的是A．4Fe＋3O22Fe2O3 B．Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4C．2Fe+6HCl=2FeCl3＋3H2↑ D．Fe＋H2SO4=FeSO4＋H29．根据金属活动性顺序判断，下列各组物质不能发生化学反应的是A．Hg与溶液B．Cu与溶液C．Zn与溶液D．Al与稀盐酸10．有关X、Y、Z三种金属的反应：①②③④不发生反应。则可能是A． B． C． D．11．化学与资源、能源和环境都有紧密的关系。下列关于金属资源的叙述正确的是A．废旧金属不能再回收利用B．金属矿物的储量有限，而且不能再生C．防止金属腐蚀是保护金属资源的唯一途径D．我国的稀土储量居世界第一位，可以大力开发利用12．为验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，小红设计了如图所示的四个实验，下列说法中正确的是A．通过实验①②③能验证锌的金属活动性比铁的强B．实验②中铜丝表面有气泡生成，溶液变蓝C．X可能为锌，Y可能为硫酸亚铁D．只做实验③和④，一定不能验证锌、铁、铜的金属活动性顺序13．根据以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是A．比较①中甲、乙、丙三处，生锈最明显的地方是乙B．对比①②说明铁生锈需要水，对比①③说明铁生锈需要空气C．③中氯化钙的作用是作干燥剂D．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉1．纳米铜在室温下可拉长50多倍而不出现裂痕。体现了金属铜具有A．延展性 B．导热性 C．导电性 D．金属光泽2．无人机的用途越来越广泛，可以用于航拍、喷洒农药等。制无人机框架宜选用密度小、强度高、硬度较大，化学稳定性好的金属材料，下列材料中最适合做无人机框架的是A．生铁 B．黄铜 C．铝合金 D．不锈钢3．某博物馆藏有一柄古代铁剑，为防止其生锈，下列做法合理的是A．定期用清水冲洗，除去灰尘 B．放于体验区，让观众触摸C．用盐水除去铁剑上的锈斑 D．放在充满氮气的展览柜中4．在常温下，下列物质不能由金属与稀硫酸或稀盐酸反应制得的是A． B． C． D．5．金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍（Ni）、锌、铜的金属活动性顺序，小明做了如图所示的实验，发现A试管中镍丝表面无现象，B试管中镍丝表面出现红色物质，则三种金属活动性由强到弱的顺序是A．Ni、Zn、Cu B．Zn、Cu、Ni C．Zn、Ni、Cu D．Cu、Ni、Zn6．用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列