2023年中考化学鲁教版（五四学制）一轮复习第四单元　第一、三节　常见的金属材料及钢铁的锈蚀与防护课件(共51张PPT)

(共51张PPT)
第四单元　金　属
第一、三节　常见的金属材料及钢铁的锈蚀与防护
课标考点导航 题型 考查内容 命题趋势
金属材料 选择题 金属材料的判断 中考题常考查金属材料及其应用、金属的锈蚀与防护,以选择题为主;金属的冶炼一般是综合考查,以填空题为主,难度适中,分值在3～6分
金属的冶炼 填空题 铁的冶炼 金属的锈蚀与防护 选择题 铁的锈蚀条件的探究、金属锈蚀的防护 写出图中反应的化学方程式
注:“—”表示物质之间相互可以发生反应。
①　 　
②　 　
③　 　
④　 　
⑤　 　
⑥　 　
考点一　金属材料
1.金属材料包括　 　以及它们的　 　。
2.金属的物理性质和用途
纯金属
合金
金属
导电
导热
项目 性质 用途
共性 具有　 　光泽 作装饰品
能　 制电线、电缆
能　 制作炊具
有　 　性 拉成细丝、压成薄片
特性 (1)颜色:铁、铝等大多数金属都呈　 　色,但铜呈　 　色,金呈　 　色。 (2)状态:常温下,大多数金属都是固体,但汞是　 　体 延展
银白
紫红
黄
液
3.合金
金属或非金属
定义 在某种金属中加热熔合其他　 　后形成的,具有金属特性的物质
特性 与组成合金的纯金属相比,合金的硬度　 　、熔点　 　、抗腐蚀性能　 　
常见 合金 (1)铁合金:生铁和钢,二者的主要区别是　 　不同;
(2)黄铜的主要成分是　 　;
(3)铝合金的主要成分是铝、铜、锌;
(4)焊锡是铅锡合金
(1)合金属于混合物;
(2)合金中至少有一种金属。
大
低
更好
含碳量
铜和锌
考点二　金属矿物及其冶炼
1.金属在自然界中的存在形式
少数不活泼的金属(如金、银、铂等)以　 　形式存在;其余金属都以　 　的形式存在。
2.金属矿物
单质
化合物
Fe2O3
Fe3O4
名称 赤铁矿 磁铁矿 黄铁矿
主要成分 　 　 　 　 FeS2
名称 菱铁矿 黄铜矿 铝土矿
主要成分 FeCO3 CuFeS2 Al2O3
3.金属的冶炼
(1)铁的冶炼(详见实验12)
原理:　 　(书写化学方程式)。
(2)电解法冶炼铝
原理:　 　(书写化学方程式)。
(3)湿法冶铜
原理:　 　(书写化学方程式)。
考点三　金属资源的保护
1.金属的锈蚀与防护
(1)铁制品的锈蚀
①条件:与空气中的　 　同时接触(两个条件缺一不可)。
②铁锈:主要成分是　 　,疏松多孔易吸水,不能阻碍里层的铁继续被锈蚀。
氧气和水
Fe2O3
③钢铁的成分,环境的温度、湿度和酸碱性等也是影响钢铁锈蚀的因素。
(2)金属锈蚀条件的探究(详见实验13)
(3)防止铁生锈的常用措施
洁净和干燥
油漆
措施 原理 举例
保持铁制品表面　 使铁制品不与水接触 —
在铁制品表面覆盖保护膜 既隔绝空气(或氧气)又隔绝水 车、船的表面喷涂 　,机械表面
　,在杯子表面烧涂 　
在铁制品表面镀一层其他金属 在钢铁表面镀锌、镀铬等
用化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜 锯条上的烤蓝
改善金属的本质,制成　 改变金属的组成和结构 如在铁制品中加入镍、铬制成不锈钢,可以增强耐腐蚀性能
涂油
搪瓷
合金
实验12　一氧化碳还原氧化铁
原理 　 　(化学方程式)
实验 装置
实验 步骤 ①检查装置的　 　;
②将氧化铁粉末装入玻璃管后固定在铁架台上;
③点燃　 　端酒精灯:防止未参与反应的一氧化碳释放到空气中造成污染;
④给玻璃管通入　 　:为了　 　,防止一氧化碳和空气混合受热发生爆炸;
⑤点燃酒精喷灯,加热装有氧化铁的玻璃管;
⑥当玻璃管中的红色粉末变为黑色时,停止加热,熄灭　 　;
⑦待装置冷却至室温,停止通入一氧化碳;
⑧熄灭右端酒精灯。
[小结]一氧化碳“早出晚归”,酒精喷灯“迟到早退”
现象 玻璃管中的红色固体变为　 　色,试管中澄清石灰水　 　,玻璃导管尖嘴处有　 　色火焰
尾气 处理 一氧化碳有毒,不能直接排放,所以实验装置中必须要有　 　处理装置。除图中所示加酒精灯外还可以在尖嘴处系一个　 　收集一氧化碳
注意 事项 ①装置内有空气,加热一氧化碳与空气的混合物,可能会发生爆炸。因此,应先通入　 　,待装置内的空气排尽后,再点燃酒精喷灯。
②实验结束后,若立即停止通入　 　,装置内的压强减小,空气进入硬质玻璃管内,会使还原出来的铁粉再次被　 　,同时石灰水倒吸入硬质玻璃管中,会使硬质玻璃管炸裂。故应继续通一氧化碳,防止　 　,直至装置冷却至　 　
气密性
右
一氧化碳
排尽装置中的空气
酒精喷灯
黑
变浑浊
蓝
尾气
气球
一氧化碳
一氧化碳
氧化
生成的铁被氧化
室温
[装置拓展]
基础训练
1.(2022东营模拟)如图是实验室模拟工业炼铁的装置,请回答问题:
(1)装置中仪器A的名称是　 　。
(2)连接好装置后,在加入药品前应先进行的操作是　 　。
(3)为了避免装置玻璃管在加热时发生爆炸,加热前应进行的操作是　 　(填“1”或“2”:1.加热、2.通一氧化碳),这样做的目的是　 　。
试管
检验装置气密性
2
排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸
(4)玻璃管中观察到的现象是　 　。
(5)实验过程中,观察到澄清石灰水变浑浊,说明有　 　生成。
(6)某同学认为此实验存在不足,应加以改进,可以采取的方法是在尾气处理处加酒精灯,目的是
　 　,请写出此处反应的化学方程式:　 　。
红棕色粉末逐渐变成黑色
二氧化碳
处理尾气,防止污染环境
拓展训练
2.(2022泰安模拟)实验室模拟工业炼铁反应原理的装置如图,其中C装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳,看图回答下列问题:
(1)A装置中反应的化学方程式为　 　;写出B的作用:
　 　。
(2)C装置中反应的化学方程式为　 　;E装置中反应的化学方程式为
　 　。
(3)F装置中反应的方程式为　 　;G的作用是　 　。
除去二氧化碳中的水蒸气
处理尾气,防止造成空气污染
实验13　金属锈蚀条件的探究
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
条件 铁钉在干燥的空气中 铁钉全部在水中 铁钉与空气和蒸馏水同时接触 铁钉与蒸馏水和氧气接触
图示
生锈 程度 不生锈 不生锈 易生锈 最易生锈
分析 能得出铁生锈需要氧气的组合是　 　,需要水的组合是　 　,编号Ⅱ中加入植物油的目的是　 　 Ⅱ和Ⅳ
Ⅰ和Ⅲ
隔绝氧气
结论 铁制品锈蚀的条件是与空气中的　 　和　 　同时接触
拓展 装置
氧气
水
a.实验中所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水,煮沸的目的是将溶解在水中的氧气除去,迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水中;b.铁的纯度、环境的温度、酸碱性等也是影响铁锈蚀的因素。
基础训练
3.小红用三根相同的铁钉进行铁制品锈蚀条件的探究(如图),一周后观察现象。下列说法错误的是(　 　)
A.该实验说明铁生锈需要与氧气和水同时接触
B.对比甲和丙中出现的现象,可说明铁生锈需要氧气
C.乙中的蒸馏水要事先煮沸,目的是除去水中溶解的氧气
D.若把甲中蒸馏水换成食盐水,则铁钉更容易生锈
B
拓展训练
4.(2022东营利津县模拟)某学习小组对铁锈蚀进行探究。
[提出问题]铁锈蚀与哪些因素有关
[查阅资料]
1.氯化钙固体可作干燥剂。
2.一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
[设计与实验]
实验一:定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管中,进行图1实验,现象如表。
试管 一周后现象
A 铁钉表面有一层铁锈
B 铁钉表面无明显变化
C 铁钉表面无明显变化
D 铁钉表面有较厚铁锈
(1)对比A、B、C 试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的　 　发生了反应。
(2)对比A、D 试管中实验现象,说明铁锈蚀还与　 　有关。
(3)铁锈的主要成分是　 　(填化学式),铁锈蚀后应及时除锈的原因是　 _
　。
水、氧气
氯化钠
Fe2O3
铁锈疏松多孔,能吸
附空气中的氧气和水,会加快铁的锈蚀
实验二:定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置,检查气密性,将5 g铁粉和2 g炭粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据。
(4)据图3,铁锈蚀的过程中　 　(填“吸热”或“放热”)。
放热
(5)据图4,对比AB段和BC段说明　 　,分析t3时刻后压强突然变大的原因是
　 　。
[反思与评价]
(6)与实验一对比,实验二铁锈蚀明显更快的原因是　 　。
NaCl会加快铁的锈蚀
铁锈蚀消耗氧气,三颈烧瓶内压强减小,注射器内稀盐酸被吸入烧瓶,铁与稀盐酸反应放出氢气
使用了铁粉和加入炭粉
考向1　金属的物理性质及用途
[例1] (2022泰安宁阳县模拟)《天工开物》中记述:“凡金箔,每金七厘造方寸金一千片……金性又柔,可屈折如枝柳”。黄金可制成金箔,说明金具有良好的(　 　)
A.金属光泽 B.导电性
C.延展性 D.导热性
C
1.(2022东营河口区模拟)冬奥会上到处都能看到金属的身影,下列金属的用途利用金属的导电性的是(　 　)
A.钛合金做雪橇部件
B.铜丝制作电缆
C.铁制作的不粘锅
D.铝质易拉罐
2.(2022烟台模拟)科学家发现一种新金属。根据下表信息推测该金属不适合的用途是(　 　)
A.焊接金属 B.用于通信设备
C.制造外科手术刀 D.制造航天飞机
B
A
熔点 密度 强度 导电性 导热性 抗腐
蚀性
2 500℃ 3 g/cm3 与钢 相似 良好 良好 优异
考向2　合金及合金的性质
[例2] (2022淄博二模)下列有关合金的叙述正确的是(　 　)
A.铝合金的硬度比金属铝的硬度大
B.将两种金属焊接在一起就形成合金
C.焊锡的熔点比金属锡的熔点高
D.氧化铁属于铁合金
A
图示法巧记合金特性:
3.(2022日照一模)在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是(　　)
A.地売中含量最高的金属元素是铁
B.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C.合金中一定只含金属元素
D.不锈钢的性能优良,所以钢是很纯的铁
4.(2022临沂一模)福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,在制造的过程中使用了大量的金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是(　 　)
A.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高
B.钢铁是使用最多的金属材料
C.金属在常温下都是固体
D.大多数金属为电和热的优良导体
B
C
考向3　金属矿物及其冶炼
[例3] (2022泰安东平县模拟)如图所示是一氧化碳还原氧化铁的装置。以下说法正确的是(　　)
A.实验开始时先加热,后通入一氧化碳
B.实验中,玻璃管内固体粉末由黑色变为红色
C.反应结束后B装置中的溶质只有一种
D.该套装置无需添加尾气处理装置
D
巧记一氧化碳还原氧化铁:
一氧化碳早出晚归,酒精灯迟到早退;前者颠倒易爆炸,后者颠倒被氧化。
5.(2022枣庄模拟)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是(　 　)
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用Ca(OH)2溶液吸收尾气中的CO
C
6.(2022肥城期末)某研究性学习小组利用如图所示的装置进行CO还原Fe2O3的实验,并检验该反应的气体生成物,已知一氧化碳发生装置产生的气体中混有杂质CO2和水蒸气。下列说法正确的是
(　 　)
A.B装置玻璃管内发生的是置换反应
B.该实验结束后应先停止通CO,再熄灭B处酒精喷灯
C.若去掉C装置,则无法证明CO和Fe2O3发生了反应
D.若无A装置,该实验无法达到检验气体生成物的目的
D
考向4　钢铁的锈蚀与防护
[例4] (2022泰安期末)如图所示是某化学社团的同学们设计的铁制品锈蚀的实验装置。下列有关该实验的叙述中,不正确的是(　 　)
A.铁锈的主要成分是Fe2O3
B.一段时间后,塑料瓶可能会变瘪
C.一段时间后,水面处铁丝锈蚀最严重
D.一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象
D
设置探究实验,验证铁的锈蚀条件至少设置以下几个实验:
①铁在干燥的空气中。
②铁全部在水中。
③铁既与空气接触,又同时与水接触。
其中①②铁不生锈,③铁生锈。
通过①③对比确定铁的锈蚀条件为水,通过②③对比确定铁的锈蚀条件为氧气。
7.(2022烟台牟平区模拟)利用如图装置探究铁锈蚀的影响因素,记录如下,下列分析不正确的是
(　 　)
A.实验证明炭粉对铁锈蚀有影响
B.①②证明铁锈蚀与水有关
C.②③证明食盐能加快铁锈蚀
D.厨房菜刀防锈措施之一是保持干燥
A
实验装置 序号 其他 试剂 100 s时
O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 12%
③ 10滴水 和1.0 g 食盐 6%
[例5] (2022东营利津县模拟)关于金属的说法中,错误的是(　 　)
A.大多数合金的抗腐蚀性能,比组成它们的纯金属要好
B.铁制品比铝制品更容易锈蚀,是因为铁的金属活动性比铝强
C.铜的化学性质不活泼,但铜放置在潮湿的空气中也会被腐蚀
D.锡制成锡箔是利用了锡具有的良好的延展性
B
防止铁生锈常采用的方法:
(1)干:保持铁制品表面洁净和干燥。
(2)膜:在铁制品表面覆盖保护膜,如在车、船的表面喷涂油漆,在机械表面涂油,在杯子表面烧涂搪瓷等。
(3)镀:在铁制品表面镀一层其他金属,如在钢铁表面镀锌、镀铬等。
(4)烤:用化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜,如锯条上的烤蓝。
(5)改:改善金属的本质,添加合金元素,如在铁制品中加入镍制成不锈钢,可以增强耐腐蚀性能。
8.(2022淄博期末)可持续发展战略的重要内容之一是保护资源。下列关于金属资源的锈蚀与保护的说法中不正确的是(　 　)
A.金属易被腐蚀,从结构看是因为金属原子的最外层电子数一般少于4个,易失电子
B.铁制品表面涂油漆能防锈蚀的原因是隔绝了氧气和水
C.铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,铜制品的锈蚀是铜与氧气、水蒸气共同作用的结果
D.回收废旧金属也是保护金属资源的一项重要措施
9.(2021日照一模)新中国成立以来,中国航运经济取得迅猛发展,现在已成为航运大国,正向航运强国迈进。为保证船舶的使用寿命,船舶要进行防锈处理,下列防锈措施不可行的是(　 　)
A.刷防锈漆 B.用抗锈蚀性能优异的合金制造船舶的零部件
C.给某些部位涂油 D.船体表面镀一层黄金
C
D
易错分析:本题易错选A或D,主要是对合金的定义和合金的特性理解错误所致。
易错点　对合金的定义理解不全面而出错
[例] 下列关于合金的说法正确的是(　 　)
A.合金中一定不含非金属
B.多数合金的熔点比组成它的成分金属高
C.青铜是人类最早使用的合金
D.不锈钢是不会生锈的铁合金
C
B
2.(1)(2022泰安)“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料—新型镁锂合金,该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能。关于该材料,下列说法不正确的是　 　(填字母序号)。
A.该材料硬度很小
B.该材料对电磁波有屏蔽作用
C.该材料可有效地降低卫星发射时的噪声
(2)(2022东营)高铁建设中铝合金、不锈钢、高锰钢等金属材料必不可少。铝合金制造的高铁车体,具有提高运行速度、能抗击强大气流的冲击和耐受雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的
　 　、　 　等优点。
A
强度大
耐腐蚀性强(合理即可)
3.(2021烟台节选)化学与生活息息相关,请回答下列问题:
(1)为防止铁锅、菜刀等铁质厨具生锈,日常生活中常用的方法是　 　(答一条)。
(2)铝合金材料常用来作汽车的轮毂,铝合金材料的主要优点是　 _
　(答一条)。
4.(2020烟台)国产航母“山东舰”威武入列,标志我国金属材料制造技术取得重大突破。
(1)钛合金可用于制作舰载机的起落架,主要是利用了钛合金物理性质中的　 　。
(2)金属防锈常用电镀的方法,电镀防锈的原理是　 　。
5.(2020威海节选)口罩成为生活的必需品。
口罩中的鼻梁条起着将口罩固定在鼻梁上的作用,其材质常见的有:铝、塑料、镀锌铁等。
(1)上述材料属于金属材料的是　 　。
(2)铁表面镀锌因其能　 　,从而防止铁的锈蚀。
洗净擦干
铝合金耐腐蚀性更强(或硬度大、
密度小)
硬度大、强度高
隔绝氧气和水
铝、镀锌铁
隔绝水和氧气
考点二　金属的冶炼
6.(2020东营)如图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。(已知硫酸镍的化学式为NiSO4)
(1)用高炉冶铁的主要反应原理是　 　(用化学方程式表示)。
(2)分析流程图,三脱装置中发生反应的基本反应类型是　 　。
(3)向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动,各成分均匀混合,相当于化学实验中　 　(填一种仪器的名称)的作用。
(4)铁与镍相比,铁的金属活动性　 　(填“>”“=”或“<”)镍,判断依据是　 _
　 (用化学方程式表示)。　
(5)通过以上信息,得出白铜的成分是　 　,其硬度比纯铜　 　(填“大”或“小”)。　
化合反应
玻璃棒
>
Ni+FeSO4
铜、镍
大
7.(2021淄博)人类文明进步与金属材料的发展关系密切,我们祖先很早就掌握了金属冶炼工艺。
(1)组装如图1装置进行实验,取用木炭粉和氧化铜粉末的仪器是　 　;写出大试管中反应的化
学方程式　 　,此反应类型属于　 　。写出B装置中发生反应的化学
方程式　 　。
药匙
置换反应
(2)以下两组实验装置有所不同,但原料和反应原理相同。氧化铁粉末呈　 　色,写出硬质玻璃
管中发生反应的化学方程式　 　。
以下实验结论,你认为不正确的是　 　(填写序号)。
①玻璃管中固体物质减少的质量等于参加反应的氧化铁中氧元素的质量
②根据澄清石灰水增加的质量,可以计算出一氧化碳消耗的质量
③反应过程中铁元素在固体中的质量分数逐渐增大
④装置中尾气处理的目的是防止一氧化碳污染空气
红
②
1.(2022福建)下列物品中,由金属材料制成的是(　 　)
A.纯棉毛巾 B.铁制剪刀
C.橡胶导管 D.陶瓷坩埚
2.(2022福建)我国古代常用灰吹法炼银(如图),其过程为:将矿物银熔于铅形成银铅块,通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰,灰吹得银。下列说法错误的是(　 　)
A.银是活泼金属
B.银铅块属于混合物
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.灰吹法炼银过程含有化学变化
A
B
3.(2022眉山)空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是(　 　)
A.氮气约占空气体积的21%
B.空气污染指数越高,空气质量越好
C.铁在潮湿的空气中易生锈而铝不易生锈,说明铁的金属活动性比铝强
D.食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
4.(2022湘潭)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
D
D
5.(2022陕西)如图所示,将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中,并使部分铁钉露出液面。放置一段时间,出现了锈蚀。下列说法不正确的是(　 　)
A.甲、乙中,气体含氧气的体积分数不相等
B.甲中,铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
C.乙中,铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
D.丙中,导管内上升一段水柱
C
B
7.(2021广安)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是(　 　)
A.反应前后Fe元素的化合价由+2变为0
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用水吸收尾气中的CO
C
8.(2022金华)某项目学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计如图1所示实验装置并完成实验。实验过程中,传感器采集数据绘制得到如图2的甲、乙两幅曲线图。
[资料1]一定条件下,碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀,但它们本身不参加反应。
[资料2]该实验步骤如下:
①检查装置气密性;
②装药品,将5 g铁粉和2 g碳粉加入锥形瓶,并加入2 mL饱和氯化钠溶液;
③立即塞紧橡皮塞,橡皮塞上已插有一支装有5 mL稀盐酸的注射器及传感器;
④观察现象,采集数据。
用所学知识及以上资料信息完成下列问题:
(1)实验进行一段时间后,注射器中的盐酸会自动注入瓶内,原因是　 _
　。
(2)图2甲、乙曲线图中,0～t1 s段温度升高,瓶内压强减小;t2～t3 s段温度升高,瓶内压强增大。解释产生这两个不同现象的原因　 _
_
_
_
　。
铁生锈消耗瓶内氧气,瓶内压强减小,当瓶内气压减小到一定程度,大气压将注射器的活塞下压,盐酸被吸入瓶内
0～t1 s段温度升高,瓶内压强减小原因是铁生锈消耗氧气并放热,故温度升高,消耗氧气使压强减小,反应放热使温度升高,压强增大,消耗氧气减小的压强大于温度升高增大的压强,瓶内压强减小;t2～t3 s段温度升高,瓶内压强增大原因是因瓶内气压减小,盐酸自动注入瓶内,盐酸与铁反应产生氢气并放出大量的热,温度升高,温度升高和产生氢气都使压强增大