第九單元金屬第1講金屬材料及其銹蝕與防護思維導圖金屬材料及其銹蝕與防護常見的金屬材料金屬材料的銹蝕與防護金屬礦物及其冶煉鋼鐵的銹蝕與防護保護金屬資源的措施金屬的冶煉化學史常見的金屬礦物存在形式純金屬合金性質比較合金和純金屬的硬度共性特性概念舉例常見金屬的物理性質考點梳理一、常見的金屬材料

導電導熱延展1.

純金屬(1)共性

(2)特性①顏色：鋅、鋁等大多數(shù)金屬呈

色，但銅呈紅色，金呈黃色，

鐵粉呈黑色②狀態(tài)：除汞外，金屬在常溫下都是固體銀白(3)【補充】a.鎢的熔點高，被用來制造燈泡中的燈絲；銅的導電性優(yōu)

良，被廣泛用于電子制造業(yè)(例如印刷電路板)；金屬鉻的硬度大，耐腐蝕

性強，多用于制作特殊鋼材b.地殼中含量最高的金屬元素——鋁；人體中含量最高的金屬元素——鈣；目前世界年產(chǎn)量最高的金屬——鐵2.合金(1)概念：以某種金屬為基礎，添加其他金屬或非金屬，通過高溫熔煉、

燒結等方式形成的具有金屬特性的材料(2)性質：與合金中各成分對應的純金屬相比，多數(shù)合金材料都具有熔點

較

、硬度較

、導電性和導熱性較弱等特點(3)比較合金和純金屬的硬度：相互刻畫，產(chǎn)生明顯劃痕的是

?低大純金屬(4)舉例①鐵合金：生鐵(含碳量2％～4.3％)、鋼(含碳量0.03％～2％)(含碳量不

同，二者性能不同)②銅合金：青銅(即銅錫合金，是人類最早使用的合金)、黃銅(銅鋅合金)③鈦合金：耐高溫、耐腐蝕、強度高，用于航空、航天工業(yè)及化學工業(yè)④硬鋁：強度和硬度好，用于火箭、輪船、飛機等制造業(yè)⑤其他合金：不銹鋼等3.

常見金屬的物理性質(

詳見縱向實驗分層練欄目)二、金屬礦物及其冶煉1.存在形式：少數(shù)很不活潑的金屬(如金、鉑等)以

形式存在，其

余金屬都主要以

?的形式存在于各種礦物中2.常見的金屬礦物：赤鐵礦(主要成分是

)、黃銅礦(主要成

分是CuFeS2)、孔雀石[主要成分是Cu2(OH)2CO3]、輝銅礦(主要成分

是Cu2S)等3.金屬的冶煉(

詳見縱向實驗分層練欄目)4.

化學史：我國化學家徐光憲帶領團隊獨創(chuàng)了稀土分離“三出口”工

藝，使我國稀土分離技術達到國際先進水平單質化合物Fe2O3

三、金屬材料的銹蝕與防護1.鋼鐵的銹蝕與防護(1)導致鋼鐵銹蝕的主要原因：鐵與空氣中的

、

?

等物質發(fā)生化學反應，生成鐵銹(主要成分是

?

?)(2)影響鋼鐵銹蝕的因素(

詳見縱向實驗分層練欄目)氧氣水蒸氣(可與上

一空互換)

Fe2O3(或氧化

鐵)

(3)鋼鐵防銹①原理：隔絕

或

?②措施氧氣(或空氣)

水蒸氣(可與上一空互換)

a.保持金屬表面潔凈干燥，如用過的菜刀擦洗干凈等b.在金屬表面涂覆保護層，如

、

?

、“烤藍”等c.改變金屬的組成和結構，如制成不銹鋼合金等(4)除銹：除鐵銹試劑為

，反應的化學方程式

是

?

?2.保護金屬資源的措施：防止金屬銹蝕、回收利用廢舊金屬等涂刷油漆(合理即可)

鍍一層不易銹

蝕的金屬(合理即可)

稀鹽酸(或稀硫酸)

易錯點突破判斷下列說法正誤。易錯點1

純金屬的物理性質與用途(1)鐵的延展性好，常用作導線

(

?

)(2)銅塊能制成銅絲，利用了其導熱性

(

?

)??易錯點2

合金(3)合金中至少含有兩種金屬元素

(

?

)(4)合金一定比純金屬的硬度大

(

?

)(5)鋼屬于合金，也屬于合成材料

(

?

)???易錯點3

金屬礦物及其冶煉(6)工業(yè)煉鐵得到的是純鐵

(

?

)(7)赤鐵礦能用于煉鐵，是因為其中含有鐵單質

(

?

)??易錯點4

金屬的銹蝕與防護(8)鐵制品生銹會形成氧化鐵保護膜，所以鐵有良好的耐腐蝕性

(

?

)(9)鋁制品有良好的抗腐蝕性能，是因為鋁不與氧氣反應

(

?

)??縱向實驗分層練常見金屬的物理性質(5年3考)實驗13請完成表格中內容的梳理：實驗活動實驗操作及現(xiàn)象實驗結論

將黃銅片和銅片相互刻畫，有明顯劃痕的是

?黃銅片的硬度比銅片的硬度

(填“大”或“小”)

加熱鐵絲一端1～2秒后，停止加熱，立即用手觸摸鐵絲另一端，有熱感鐵具有

?性銅片大導熱實驗活動實驗操作及現(xiàn)象實驗結論

觀察錫片和焊錫的顏色，并將錫片和焊錫放在鐵片上加熱，觀察到

?先熔化錫片和焊錫具有金屬光

澤；合金的熔點比其組分金屬的熔點

(填

“高”或“低”)

閉合開關，燈泡發(fā)光銅具有

?性焊錫(或錫鉛合金)

低導電金屬的冶煉(5年2考)實驗14

圖1是興趣小組在實驗室模擬煉鐵的裝置?！緦嶒炘怼?1)一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式為

??！緦嶒炦^程】(2)用酒精噴燈加熱前，先通入一氧化碳的目的是

?

?。

排盡裝置內的空氣，

防止CO與空氣混合加熱時發(fā)生爆炸實驗要點夯基礎圖1(3)實驗結束后，應先熄滅酒精噴燈，繼續(xù)通入CO至硬質玻璃管冷卻至室

溫，目的是①防止生成的鐵再次被氧化、②

?

?。防止石灰水倒吸入硬質玻

璃管中使其炸裂圖1【實驗現(xiàn)象】(4)A處硬質玻璃管中紅色粉末變?yōu)?/p>

，B處試管中石灰水

??！疚矚馓幚怼?5)C處酒精燈的作用是

?。黑色變渾濁

除去未反應完的CO，防止污染空氣圖1新考法提能力(6)[裝置改進]小組同學認為圖1中石灰水不能完全吸收二氧化碳，使得排

出的尾氣是

的混合物，點燃時效

果不佳。于是同學們針對圖1的C裝置分別設計了以下兩種改進思路：①將C裝置換為氣球，用氣球將尾氣收集起來。一氧化碳和二氧化碳(或CO和CO2)

圖1②將C裝置換為如圖2裝置，瓶中盛放的試劑最好是

(填

“水”“氫氧化鈉溶液”或“澄清石灰水”)，該裝置內液面下降到安全

線以下才能開始加熱，其原因是

?。氫氧化鈉溶液為了充分排出裝置內的空氣圖2圖1(7)[微型裝置]小組同學設計如圖3裝置進行實驗，待通入一段時間CO2后

依次點燃酒精燈，a處發(fā)生反應的化學方程式為

；b處可觀察到的實驗現(xiàn)象是

?。圖3

紅色粉末變黑影響鋼鐵銹蝕的因素(2025.6D)實驗15

為探究鋼鐵生銹的條件，興趣小組設計了如下實驗進行探

究(實驗前用砂紙打磨鐵釘)。(1)鐵與空氣中的

、

?等物質發(fā)生化學

反應，導致銹蝕。氧氣水蒸氣(可與上一空互換)

實驗要點夯基礎【實驗原理】【設計實驗】控制變量法(對比實驗)

與空氣、水同時接觸只與水接觸只與空氣接觸與空氣、水、氯化鈉

同時接觸【實驗現(xiàn)象】(2)四天后，觀察到試管A中鐵釘生銹，其中生銹最嚴重的部位是

(填“甲”“乙”或“丙”)處；B、C中鐵釘未生銹，D試管中鐵釘生銹最嚴重。乙【實驗結論】(3)對比試管

中的現(xiàn)象，說明鐵釘生銹需要與氧氣(或空氣)接觸；對比試管A、C中的現(xiàn)象，說明鐵釘生銹需要與

?接觸。(4)對比試管A、B、C中的現(xiàn)象，得出的結論是

?

?。A、B

水(或H2O)

鐵釘生銹需要與水和氧

氣(或空氣)同時接觸

與空氣、水同時接觸只與水接觸只與空氣接觸與空氣、水、氯化鈉

同時接觸(5)對比試管A、D中的現(xiàn)象，可說明食鹽水

(填“能”或“不能”)

加快鐵釘銹蝕的速率?！痉此冀涣鳌?6)實驗開始前，需用砂紙打磨鐵釘，目的是

?

?。能除去鐵釘表面的氧化物及

污物

與空氣、水同時接觸只與水接觸只與空氣接觸與空氣、水、氯化鈉

同時接觸(7)實驗前需要將蒸餾水煮沸后迅速冷卻，煮沸的目的是

?

，迅速冷卻的目的是

?。(8)試管B需將潔凈的鐵釘全部浸沒在盛滿煮沸過的蒸餾水的試管中，并用

橡皮塞密封試管口，其目的是

?。除去溶解在水

中的氧氣防止氧氣再次溶于水中隔絕氧氣(或空氣)

與空氣、水同時接觸只與水接觸只與空氣接觸與空氣、水、氯化鈉

同時接觸新考法提能力(9)[創(chuàng)新裝置]圖1實驗結束后，U形管中液面出現(xiàn)的現(xiàn)象是

?

(填“左低右高”或“左高右低”)，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是

?

?。圖1左高右低

a管內鐵釘生

銹消耗O2和H2O，導致壓強減小，小于b管內壓強(10)[數(shù)字化實驗]小組同學利用圖2裝置進行實驗，并利用氧氣傳感器測定

鐵釘與濃度相等的不同溶液接觸生銹時氧氣的濃度，其變化曲線如圖3。

(已知NH4Cl溶液顯酸性)由圖3可知，使鐵釘更容易生銹的是

溶液，你的依

據(jù)是

?

?。NH4Cl(或氯化銨)

其他條件相同時，鐵釘在NH4Cl溶液中氧氣濃度下降幅度更大(合

理即可)

(11)[實驗拓展]銅生銹產(chǎn)生綠色的堿式碳酸銅[化學式為Cu2(OH)2CO3]，

根據(jù)其元素組成，推測銅生銹與空氣中的O2、H2O和

(填化學

式，后同)有關。取直徑、長度均相同的光亮銅絲設計如圖4所示實驗進行

驗證。為驗證小組同學推測，乙試管中氣體X成分為

?。CO2

O2

圖4宿遷真題及拓展常見的金屬材料(5年4考)命題點11.

(2024南京)國產(chǎn)C919飛機使用了大量的鋁合金，鋁合金屬于(

A

)A.金屬材料B.復合材料C.合成材料D.天然材料A2.

(2025徐州模擬)下列有關金屬材料的說法正確的是(

D

)A.在常溫下金屬都是銀白色固體B.合金屬于化合物C.鐵是人類使用最早的金屬D.合金拓寬了金屬材料的應用范圍D3.下列金屬的用途與性質不對應的是(

D

)A.用銅作電線是由于其導電性良好B.用鎢作燈絲是因為其熔點高C.鐵制品表面鍍鉻是由于鉻硬度大且耐腐蝕D.用金作飾物是因為金的密度大D4.

[2025宿遷11(4)第二空1分]非遺項目“打鐵花”表演中，熔化的生鐵水

劇烈燃燒，火星四射。從合金性質的角度分析，“打鐵花”用生鐵而不

用純鐵的原因是

?。生鐵的熔點比純鐵低5.

(2023淮安)青銅器古稱“吉金”，是金屬冶鑄史上最早出現(xiàn)的合金。(1)《考工記》中有對青銅鐘鼎成分的記載：“六分其金(‘金’指銅)

而錫居一，謂之鐘鼎之齊”。青銅屬于

(填“金屬”或“合成”)材料。(2)“點鉛勾錫”是古代獲得錫的關鍵一步，即冶煉過程中加入鉛，使錫

較易熔化并與爐渣分離，說明合金一般具有

?

的性質。(3)“膽水煉銅”開創(chuàng)了濕法冶金的先河，其原理是鐵與硫酸銅溶液反

應，該反應的化學方程式為

?。金屬熔點比組成它的純金屬低

金屬的冶煉(5年2考)命題點26.

(2023常州)同學們收集的下列礦石樣品中，主要成分為Fe3O4的是

(

B

)A.赤鐵礦B.磁鐵礦C.孔雀石D.鋁土礦B7.

(2023鎮(zhèn)江節(jié)選)明代科學著作《天工開物》記載了我國勞動人民的科技成就。(1)“或用木炭……扇爐風箱……土(鐵礦石)化成鐵……”描述了古代煉鐵

的方法。用化學方程式表示赤鐵礦煉鐵的原理：

。(2)對生鐵煉鋼的描述有“凡鋼鐵煉法，……火力到時，生鐵先化”。生

鐵和鋼的本質區(qū)別是

?。

含碳量不同8.鋼鐵是人類生產(chǎn)和生活中非常重要的材料。如圖是鋼鐵的傳統(tǒng)冶煉和

氫能冶煉的工藝流程。(1)傳統(tǒng)冶煉中焦炭的作用是

和

?

，反應①的反應條件是

?。提供熱量產(chǎn)生CO(可與上一空互換)

高溫(2)反應③氫能煉鐵時化合價升高的元素為

?。(3)煉鋼過程中向生鐵中鼓入氧氣的目的是

?。(4)與傳統(tǒng)冶煉工藝相比，氫能冶煉的主要優(yōu)點有

(寫

一條)。氫元素(或H)

降低含碳量環(huán)保(合理即可)

9.

(2025宿遷16題改編5分)某煉鐵廠以焦炭、赤鐵礦、空氣等為主要原料

煉鐵、反應過程如下：(1)生成一氧化碳的基本反應類型是

??；戏磻?2)現(xiàn)有1

600

t含75％氧化鐵的赤鐵礦，理論上最多能煉出純鐵的質量是

多少(利用化學方程式計算)？

答：理論上最多能煉出純鐵的質量是840

t。鋼鐵的銹蝕與防護(5年2考)命題點310.

(2024常州模擬)在下列各種情況下，埋在地下的鑄鐵輸氣管道被腐蝕

速度最慢的是(

C

)A.在潮濕、疏松、透氣的土壤中B.在呈酸性的潮濕土壤中C.在干燥、致密、不透氣的土壤中D.在含沙粒較多、潮濕透氣的土壤中C11.

(2025徐州模擬)從化學視角研究鐵的銹蝕有重要意義。下列說法錯誤

的是(

B

)A.鐵銹是一種疏松多孔的混合物B.正常雨水顯中性，不會加速鐵生銹C.噴漆、涂油是防銹的重要措施D.稀鹽酸、稀硫酸常用于金屬除銹

影響鋼鐵銹蝕的因素實驗詳見實驗15B能力提升12.

[數(shù)字化實驗](2024宿遷模擬)實驗研究鐵銹蝕影響因素，記錄如下，

下列分析不正確的是(

D

)實驗裝置序號其他試劑100

s時O2的含量

①干燥劑21％②10滴水15％③10滴水和1.0

g食鹽8％DA.

②③中O2含量減少表明鐵已銹蝕B.

①②證明水對鐵銹蝕有影響C.

②③證明食鹽能加快鐵銹蝕D.

①②③證明炭粉對鐵銹蝕有影響13.

[跨生物學科]某同學用如圖所示裝置進行鐵銹蝕條件的探究。兩個透

明塑料瓶中均裝滿冷開水(煮沸后迅速冷卻的水)，并將其放在陽光下照射

(已知小蘇打溶液在溫度升高后會分解產(chǎn)生二氧化碳)。下列說法不正確的

是(

D

)A.加入小蘇打溶液的目的是供給二氧化碳B.甲中鐵釘先出現(xiàn)銹跡C.金魚藻的作用是進行光合作用產(chǎn)生氧氣D.該實驗可證明鐵銹蝕的條件之一是與水接觸D14.

[主題式情境題](2025徐州模擬)鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣

泛應用?！局R回顧】鐵的有關知識(1)生鐵的硬度比純鐵

(填“大”或“小”)。(2)鐵銹的主要成分為Fe2O3