菏泽专版中考化学总复习第一部分第八单元金属和金属材料第1课时金属材料金属资源的利用和保护课件新人教版

这是一份菏泽专版中考化学总复习第一部分第八单元金属和金属材料第1课时金属材料金属资源的利用和保护课件新人教版，共42页。PPT课件主要包含了考点梳理过关，金属的物理性质，金属的锈蚀与防护，典型例题运用，类型1金属材料，实验聚焦突破，木炭还原氧化铜，典例分析，六年真题全练，命题点1金属材料等内容，欢迎下载使用。

第八单元　金属和金属材料第1课时　金属材料　金属资源的利用和保护
考点1 金属材料 6年3考一、金属材料
辨一辨►1．日常生活中，我们接触到的铁一般都是黑色的，所以纯铁的颜色是黑色的。 (　×　)2．常温下，所有金属都是固态。 (　×　)3．金属的用途不全是由性质决定，还要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利等。 (　√　)4．铁就是钢，钢就是铁。 (　×　)5．金刚石是硬度最大的钢。 (　×　)想一想►1. 金属材料一定只含有金属吗？试举例说明。不一定，如铁合金是由铁、碳等元素制成的。　2. 金刚石因为含有“刚”字，也属于合金，正确吗？为什么？ 不正确。金刚石是由碳元素组成的单质，不属于合金。
考点2 金属资源的利用和保护 6年1考一、金属的利用与保护
辨一辨►1．一氧化碳与氧化铁反应生成二氧化碳和铁的反应属于置换反应。 (　×　)2．铁锈也是一种氧化物保护膜，覆盖在铁的表面可以防止铁继续生锈。 (　×　)3．要想防止铁生锈必须隔绝氧气和水，二者缺一不可。 (　×　)想一想►1．为什么安装在南方沿海的铁门比安装在北方的更容易生锈？因为南方沿海空气潮湿，而北方空气相对比较干燥，潮湿的空气中含有较多的水蒸气，所以南方的铁门更容易生锈。　2．废旧金属没有什么利用价值，可以随意丢弃，这种做法对吗？为什么？不对。废旧金属应回收利用，既可以保护环境，又可以节约资源。　
附：与金属有关的化学方程式的梳理
【例1】[2017·玉林中考]下列物质中不属于合金的是(　A　)A．玻璃钢　　B．黄铜　　C．生铁　　D．硬铝
解析►玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复合而成的一种特殊材料，属于复合材料；黄铜属于铜的合金；生铁属于铁的合金；硬铝是铝的合金。解题方法►判断合金应抓住四点：①合金中一定含有金属，且各元素都以单质形式存在；②合金一定是混合物；③合金一定有金属特性；④金属氧化物是纯净物，不是合金。注意事项►合金中不只含有金属，还可能含有非金属。合金是金属材料而不是合成材料。
　变式训练►1.[2016·广州中考]下列有关金属的说法正确的是(　 　)A．铝元素在地壳中含量最多，使用也最早B．不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度小于纯铁 C．灯泡里的灯丝常用钨制成D．地球上金属矿物资源储量有限，可再生
C　地壳中含量最多的元素是氧元素，含量最多的金属元素是铝元素，铝的金属活动性比铁强，难以炼制铝的单质，所以铝到近代才被大量应用，A项错误；不锈钢是铁的合金，不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度大于纯铁，B项错误；钨的熔点高，所以电灯泡里的灯丝常用钨制成，C项正确；金属矿物资源储量是有限的，并且不能再生，D项错误。
类型2 铁的冶炼【例2】[2017·北京中考]用“W”型玻璃管进行微型实验，如下图所示。下列说法不正确的是 (　B　)
A．a处红棕色粉末变为黑色 B．a处的反应为CO＋Fe2O3===2Fe＋CO2C．b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成 D．可利用点燃的方法进行尾气处理
解析►一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红棕色粉末变为黑色，A正确；该化学方程式没有注明反应条件，反应条件应为高温，也没有配平，B错误；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，b处澄清石灰水变浑浊，证明有CO2生成，C正确；一氧化碳有毒，为防止污染空气，可利用点燃的方法进行尾气处理，D正确。解题方法►熟练掌握一氧化碳还原氧化铁实验的原理与过程、实验操作，可发现B项化学方程式缺少反应条件“高温”。注意事项►一氧化碳还原氧化铁的实验需注意“一通、二点、三灭、四停、五处理”：“一通”先通一氧化碳，“二点”后点燃酒精喷灯加热；“三灭”实验完毕后，先熄灭酒精喷灯，“四停”等到玻璃管冷却至室温时再停止通一氧化碳；“五处理”处理尾气，防止CO污染环境。
变式训练►2.[2016·齐齐哈尔中考]铁是目前世界年产量最多的金属。(1)如图是一氧化碳还原氧化铁实验装置图，回答下列问题：
①写出甲处玻璃管中的化学反应方程式__Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2__；②下列关于该实验的说法正确的是__B__(填字母)。A．装置甲处玻璃管内黑色粉末变红B．实验结束后，应先熄灭甲处的酒精喷灯C．一氧化碳发生了还原反应
甲 乙 丙
(2)每年因腐蚀而浪费掉的金属材料数量惊人，铁栅栏常采取的防锈措施是__刷漆__，除防止金属腐蚀外，保护金属资源的有效途径还有__寻找金属替代品__(答一点即可)。
解析：(1)①一氧化碳能与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳；②装置甲处玻璃管内红棕色粉末变黑，A错误；实验结束后，应先熄灭甲处的酒精喷灯，B正确；一氧化碳发生了氧化反应，C错误；(2)铁栅栏常采取的防锈措施是刷漆，除防止金属腐蚀外，保护金属资源的有效途径还有寻找金属替代品、合理开采金属矿物、回收利用废旧金属等。
类型3 金属的锈蚀与防护
【例3】[2017·青岛中考]下列防锈措施不合理的是 (　B　)A．钢管存放在干燥的地方 B．用盐水清洗菜刀 C．及时清除铁制品表面的锈渍 D．在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属
解析►钢管存放在干燥的地方，能防止铁与水接触而锈蚀，A正确；用盐水清洗菜刀，盐水能加快铁锈蚀的速率，B错误；铁锈很疏松，易存留空气中的水和氧气，及时清除铁制品表面的锈渍，能防止铁进一步锈蚀，C正确；在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属，能防止铁锈蚀，D正确。注意事项►铝制品不易腐蚀的原因：铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，覆盖在铝的表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应；而铁与氧气、水等反应生成的铁锈(主要成分是Fe2O3·xH2O)很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。
变式训练►3.[2017·河北中考]某同学根据铜绿的成分Cu(OH)2CO3作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的 (　 　)
B　甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触发生了锈蚀；乙试管中的铜片与二氧化碳和水接触没有锈蚀，由甲、乙可说明铜的锈蚀与氧气有关；丙试管中的铜片与二氧化碳和氧气接触没有锈蚀，由甲、丙可说明铜的锈蚀与水有关；丁试管中的铜片与氧气和水接触没有锈蚀，由甲、丁可说明铜的锈蚀与二氧化碳有关。
A．甲和乙　　B．甲和丁　　C．乙和丁　　D．丙和丁
实验7：金属的冶炼一、一氧化碳还原氧化铁
想一想►1．加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是__排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸__。2．实验时，首先点燃尾气处的酒精灯，最后熄灭尾气处的酒精灯，目的是__燃烧未反应的一氧化碳，防止污染空气__。3．实验完毕后继续通入CO至玻璃管冷却，目的是防止 还原生成的铁在高温下被重新氧化__。4．在高炉炼铁的过程中，焦炭的作用有哪些？(用化学方程式表示)(1)提供热量：__C＋O2 CO2__；(2)提供还原剂：__C＋CO2 2CO__。
【例1】[2017·滨州中考]某化学兴趣小组利用下图装置进行实验，探究工业炼铁的化学原理，试按要求填空：
(1)硬质玻璃管中观察到的现象是__红色固体变为黑色__，写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式__3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2__。(2)实验中首先通入一氧化碳的目的是__排净玻璃管内的空气，防止发生爆炸__。(3)装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是__点燃多余的CO，防止污染空气__。
分析►(1)红色的氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳，所以玻璃管中出现的现象是红色固体变为黑色，其化学方程式为3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2；(2)因为一氧化碳具有可燃性，和氧气混合后点燃会发生爆炸，所以实验开始时应先通一氧化碳再加热，目的是排净玻璃管内的空气，防止发生爆炸；(3)由于一氧化碳有毒，为防止污染空气，可用点燃的方法将一氧化碳燃烧掉。
命题挖掘►1.我国古代将炉甘石(主要成分：ZnCO3)、赤铜矿(主要成分：Cu2O)和木炭粉为原料制得黄铜(铜和锌的合金，外观似黄金)，其生产流程如下：
回答下列问题：(1)赤铜中铜元素的化合价为__＋1__。(2)黄铜的硬度比铜和锌都__大__(填“大”或“小”)。(3)操作X的名称是__研磨__。(4)加热时，发生的主要反应的化学方程式为①ZnCO3 ZnO＋CO2↑；②2ZnO＋C 2Zn＋CO2↑；③ 2Cu2O＋C 4Cu＋CO2↑__(赤铜和木炭粉反应)。
(5)气体A中，除二氧化碳外还有另一种生成的气体，它的化学式是__CO__，该气体的用途是__作燃料__(写一条)。(6)鉴别黄铜和黄金有多种方法，用灼烧法鉴别产生的现象及结论是__将样品灼烧，表面变黑色的是黄铜，不变色的是黄金__。
解析：(1)在赤铜中，氧元素的化合价为－2，设铜元素的化合价为x，则有2x＋(－2)＝0，x＝＋1；(2)合金的硬度比组成它的金属的硬度大，黄铜是铜锌合金，故黄铜的硬度比纯铜、纯锌都大；(3)由流程可知，操作X是将炉甘石、赤铜、木炭粉研磨，增大接触面积；(4)碳和氧化亚铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为2Cu2O＋C 4Cu＋CO2↑；(5)在高温的条件下，二氧化碳可与碳反应生成一氧化碳，一氧化碳既具有可燃性，又具有还原性，所以可以作燃料或还原剂；(6)用灼烧法鉴别黄铜和黄金，表面变黑色的是黄铜，不变色的是黄金。
实验8：金属锈蚀条件的探究
【例2】[2017·福建中考]下列四支试管中，铁钉锈蚀最快的是 (　D　)
分析►A项，铁钉只与水接触，不易锈蚀；B项，铁钉只与水接触，不易锈蚀；C项，铁钉与水和氧气充分接触，发生锈蚀；D项，铁钉与水、氧气充分接触，且有氯化钠的存在，加快了铁钉的锈蚀速率。
命题挖掘►2.镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件。【查阅资料】常温下，亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。【猜想与假设】常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质，利用右图装置(镁条长度为3cm，试管容积为20mL)，分别进行下列5个实验，并持续观察20天。
【解释与结论】(1)实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是__2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O (用化学方程式表示)。(2)实验1的目的是__检验只用O2是否会使镁条变黑__。(3)实验3中，试管内的气体主要含有CO2、 __O2__。
(4)得出“镁条变黑一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是__2、5__(填编号)。(5)由上述实验可推知，镁条变黑的条件是__与H2O、CO2、O2同时接触__。【反思与评价】(6)在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是__常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应__。(7)欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需试剂是__稀盐酸和澄清石灰水__。
解析：(1)实验1、2中，氢氧化钠浓溶液是为了吸收空气中的二氧化碳，其反应的化学方程式为2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O；(2)实验1用浓氢氧化钠除去空气中的二气化碳，用浓硫酸除去空气中的水，所以实验1的目的是检验只用O2是否会使镁条变黑；(3)实验3用浓硫酸除去空气中的水，又通入了二氧化碳，所以试管内气体主要是二氧化碳和氧气；(4)实验2和实验5两个实验对比可证明镁条变黑一定与二氧化碳有关；(5)通过5个实验的对比可证明镁条变黑的条件是与水、氧气、二氧化碳同时接触；(6)因为氮气常温下化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应，所以镁条变黑与氮气无关；(7)碳酸盐与酸反应能产生二氧化碳气体，所以要想证明碳酸盐存在，可通过加酸再验证产生气体是否为二氧化碳即可。
常见的金属和合金常结合日常生产、生活中常见的物品以识别与选择、理解与应用的形式考查。考查的命题点有：金属材料的判断，合金的性质及其分类，金属的物理性质及用途，纯金属与合金的比较等。
1．[2015·菏泽7题2分]有关金属的叙述，正确的是 (　 　)A．硬币、不锈钢锅都是合金材料，合金比各成分金属具有更优良的性能B．铝、铁、铜都是银白色固体，都能导电C．镁、铝都是活泼金属，相同质量时与足量的盐酸反应放出氢气的体积相同D．铁在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末
A　金属材料包括各种纯金属及其合金，合金比各成分金属具有更优良的性能，如合金的硬度比各成分金属更大，抗腐蚀性能也更好等，A项正确；铝、铁、铜都是电的良导体，但铜是紫红色固体，B项错误；依据镁、铝与盐酸反应的化学方程式中，镁、铝与氢气的质量比，可以计算出相同质量的镁、铝与足量的盐酸反应，铝产生的氢气比镁多，C项错误；铁在空气中不能燃烧，在氧气中能剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，D项错误。
2．[2017·菏泽13题3分]2017年5月5日，我国国产大型客机C919在上海浦东机场首飞成功，标志着我国航空事业有了重大突破。结合所学知识回答下列问题：(1)大型客机大量使用了铝锂合金、钛合金等，其原因是合金比纯金属具有__更高的强度、硬度和更好的抗腐蚀性__。(2)空气中，铝比铁具有更好的抗腐蚀性，原因是__铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，对里面的金属起着保护作用__(用文字叙述)。(3)已知金属M和N能够发生如下反应：Fe＋MCl2===M＋FeCl2，N＋FeCl2===Fe＋NCl2，判断Fe、M、N三种金属的活动性由强到弱的顺序是__N>Fe>M__。
解析：(1)合金通常比任一组成成分的纯金属具有更好的性质，更高的强度、硬度和更好的抗腐蚀性。(2)空气中铝比铁具有更好的抗腐蚀性，是因为铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，保护了里面的金属，阻止了内部铝进一步被氧化。(3)根据化学方程式可知，金属铁能将M置换出来，说明铁的活动性比金属M强；金属N能将铁置换出来，说明金属N的活动性比铁强，则三种金属的活动性由强到弱的顺序是N＞Fe＞M。
押题预测►1.人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切，金属在生活生产中有着非常广泛的应用。请回答下列问题：(1)根据下图金属应用实例推断，金属具有的物理性质有__导电性、导热性(或延展性)__(至少答两点)。(2)生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同的原因是__含碳量不同__。(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是__BD__。A．陶瓷碗　　　　 　B．不锈钢炊具C．橡胶手套　　　 　D．铜质水龙头
(4)微型化录音录像的高性能磁带中，磁粉的主要材料之一是化学组成相当于CFe2O4的化合物，又知钴(C)和铁都有＋2、＋3价，且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价，则铁元素的化合价为 ＋3 。(5)某实验室废液中含有硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜，若向其中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入盐酸，有气泡产生。则滤液中一定不含有的物质是 硫酸、硫酸铜(或H2SO4、CuSO4)__。
解析：(1)电缆主要利用金属的导电性；热水壶主要利用金属的导热性；金属丝主要利用金属的延展性。(2)生铁和钢都是铁的合金，主要区别为含碳量不同。(3)陶瓷碗为无机非金属材料；橡胶手套为有机合成材料；不锈钢炊具、铜质水龙头为金属材料。(4)当C的化合价为＋2，Fe的化合价为＋3时，化合物的化合价的代数和为(＋2)＋(＋3)×2＋(－2)×4＝0，符合要求。(5)根据金属活动性顺序可知，锌比铁活泼，铁比铜活泼，所以加入一定量的锌粉，首先锌粉和硫酸铜溶液反应，置换出单质铜，锌再与硫酸反应生成硫酸锌，如果锌粉足量可以继续与硫酸亚铁反应置换出铁，由题意可知，向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，说明固体中含有和盐酸反应的金属，该金属可能是铁或铁和锌，故滤液中一定不含硫酸和硫酸铜。
主要考查实验室利用一氧化碳还原氧化铁的模拟炼铁实验及工业炼铁的原料、原理、设备等，常以识别与选择、理解与应用或实验与探究的形式给题，了解炼铁原料，掌握炼铁原理和方法是解答此类试题的关键。此类题目近6年来，只在2013年中考第12题中考查了一个四氧化三铁与一氧化碳的反应方程式。
押题预测►2.已知碳酸亚铁在隔绝空气的条件下，受热易分解生成氧化亚铁和二氧化碳；在空气中加热，则生成氧化铁和二氧化碳。某化学兴趣小组用如图所示的装置模拟炼铁过程，并测定某样品中碳酸亚铁的含量(该装置气密性良好，B中氢氧化钠溶液足量)。
实验过程中，先打开K通入一氧化碳再加热；装置A中固体质量不再减少后，停止加热，待装置A冷却到室温后关闭K，实验测得装置A中固体质量减少了ag，装置B中液体质量增加了bg。回答下列问题：(1)仪器①的名称是 酒精灯 ；(2)写出装置A中发生的一个反应的化学方程式__FeO＋CO Fe＋CO2__；(3)能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是：__装置C中澄清石灰水不变浑浊__；(4)若生成的二氧化碳全部被装置B吸收，不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应，则a__<__b(填“>”“<”或“＝”)；(5)D处为收集尾气的装置，应选择__乙__装置(填“甲”“乙”或“丙”)。