第11讲　金属材料　金属资源的利用和保护-2026广东中考化学复习课件

(共58张PPT)
第11讲　金属材料　金属资源的利用和保护
考点清单 夯基础
写出图中反应的化学方程式
类型一　与铁相关的转化
物质网络成体系
①　 　;
②　 　;
③　 　;
④　 　;
⑤　 　;
⑥　 　;
⑦　 　。
类型二　与铜相关的转化
①　 　;
②　 　;
③　 　;
④　 　;
⑤　 　;
⑥　 　;
⑦　 　。
考点聚焦
考点一　金属材料(5年5考)
大
低
含碳量不同
链接小实验
方法:相互刻画。
现象:纯金属上有明显划痕。
结论:合金的硬度比组成它的纯金属的硬度　 　。
比较合金和纯金属的硬度
大
特别提醒　合金中一定含金属,可能含非金属;合金属于混合物,各成分以单质形式存在
考点二　金属资源的利用和保护(5年4考)
易错辨析
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)目前世界年产量最高的金属是铝。 ( )
(2)导电性最好的金属是银。 ( )
(3)在金属表面镀上一层其他金属时,就可制得合金。 ( )
(4)由于铝的化学性质不活泼,所以铝制品比较耐腐蚀。 ( )
(5)有单质和化合物参加的反应一定是置换反应。 ( )
(6)回收利用废旧金属、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径。
( )
×
√
×
×
×
√
核心实验 重迁移
实验七　铁制品锈蚀条件的探究
铁制品锈蚀条件的探究原理
控制变量,三支铁钉分别只与水接触、只与空气接触、与水和空气同时接触
→
比较铁钉锈蚀情况,得出铁生锈条件
→
铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果
一题通关
某兴趣小组的同学利用如图所示装置来探究铁制品锈蚀的条件。
[实验现象及分析] (1)一段时间后,能观察到铁钉锈蚀的是试管　　(填序号,下同)。
(2)对比试管　 　中的现象,说明铁钉锈蚀需要与氧气接触;对比试管①③中的现象,说明铁钉锈蚀需要与　 　接触。
①
①②
水
[实验结论] (3)根据上述实验能得出,铁制品锈蚀的条件是与　 .
　、　 　同时接触。
[实验反思] (4)试管②中植物油的作用是　 .
　;试管③中干燥剂的作用是　 .
　;实验所用的蒸馏水均是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水,其目的是　 　。
空气
(或氧气)
水
防止空气中的氧气溶于水
而干扰实验
除去试管内的水蒸气(或
用于干燥空气)
除去水中的氧气
新考法
1.创新装置　如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致,塞紧橡胶塞,一周后观察。下列推断错误的是( )
A.b管中铁钉不会锈蚀
B.该实验说明铁锈蚀与氧气和水都有关
C.L端液面比R端液面高
D.若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
B
2.数字化实验　铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石(保温作用)和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用如图甲装置进行探究,实验结果如图乙。下列说法错误的是( )
A.“暖宝宝”发热原理是铁粉与H2O、O2反应
B.由O2浓度变化推测,铁粉可用作食品脱氧剂
C.封装“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料
D.“暖宝宝”能快速放热,铁钉生锈需较长时间,说明反应物状态是影响反应速率的因素之一
C
甲　　 乙
3.创新装置　如图所示,将打磨后的铁丝分别用细线吊置于甲、乙中,通入纯净干燥的O2(已知:白磷着火点为40 ℃),下列分析错误的是( )
A.通入O2后,丙中白磷燃烧
B.对比通入O2一段时间后甲和乙的现象,可得出铁丝锈蚀需要与水接触
C.停止通入O2后关闭K1,一段时间后丙中导管内会上升一段水柱
D.对比丙中通入O2前后的现象,可知可燃物燃烧需要温度达到其着火点
D
考点1　金属材料(5年5考)
聚焦广东 明考向
1.(选择题选项节选)判断正误,对的打“√”,错的打“×”。
(1)(2025广州)不锈钢抗腐蚀性好,可用于制造医疗器械。( )
(2)(2022广东)铝合金的硬度比纯铝大。( )
2.(2025广东)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于金属材料的是( )
A.丝绸 B.瓷器 C.玉器 D.铁器
√
√
D
3.(2024广东)广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料制成的是( )
D
A.肇庆端砚 B.广彩青瓷 C.潮州木雕 D.云浮铜鼓
4.(2025佛山禅城区模拟)稀土是我国重要的战略资源。研发了稀土分离技术的科学家是( )
A.闵恩泽 B.侯德榜 C.徐光宪 D.范旭东
C
5.(2025揭阳普宁一模)下列有关青铜的说法错误的是( )
A.青铜是混合物
B.青铜硬度大于纯铜
C.青铜熔点高于纯铜
D.青铜属于金属材料
C
6.(1)文化典籍　(2024广州)东晋《华阳国志》(卷四)中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾用于造币和制作仿银饰品,西方直到19世纪才仿制出白铜。镍白铜的熔点比纯铜　 　 (填“高”或“低”)。
(2)(2023广东)我国是茶文化的发源地。唐代陆羽《茶经》中记载:“风炉以铜铁铸之……”。“铜铁”属于　 　(填“金属”或“合成”)材料。
(3)(2021广东)火星车使用的新型镁锂合金属于　 　(填“金属”或“复合”)材料,实现了探测器的轻量化。
低
金属
金属
考点2　金属的冶炼(5年2考)
7.(2025佛山顺德区模拟)《天工开物》描述了系统、连续的炼铁炼钢过程。将铁矿石和焦炭加入炼铁炉中,持续鼓入空气并加热,从炼铁炉流出的生铁水直接流进炒铁炉里炒成熟铁。下列说法错误的是( )
A.炼铁时,持续鼓入空气可以增大进氧量
B.炼铁过程利用了焦炭的氧化性
C.生铁的硬度比纯铁大
D.铁制容器不可长期用于盛装食醋
B
8.(2024广州)在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,铁的冶炼技术极大促进了生产力的发展。赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是Fe2O3和Fe3O4。下列说法不正确的是( )
A.Fe2O3中铁元素的化合价为+3
B.Fe2O3和Fe3O4都属于氧化物
C.利用Fe2O3和CO炼铁的反应类型为置换反应
D.Fe3O4中铁元素的质量分数比Fe2O3的高
C
9.(2025深圳)铜具有重要战略价值。古代以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料,运用火法炼铜工艺得到铜。现代在火法炼铜工艺的基础上发展出闪速炼铜工艺。永浩同学对比两者原理如图:
火法炼铜　　 闪速炼铜
(1)“闪速炼铜”速率远快于“火法炼铜”,科科同学由此可知,　 　炼铜需要将黄铜矿颗粒粉末研磨得更细。
(2)火法炼铜中,林达同学发现持续向Cu2S中鼓入空气并维持高温状态,这说明反应　 　(填“吸收”或“放出”)热量,反应的化学方程式
为　 　。
(3)反应生成的SO2可用于工业制造一种酸,请帮助嘉煜同学写出这种酸:
　 　(填化学式);SO2可被石灰乳吸收,请说明其吸收效果优于石灰水的原因:　 　。
闪速
吸收
H2SO4
石灰乳中氢氧化钙的含量比石灰水高,能吸收更多的SO2
(4)火法炼铜中,炉渣FeSiO3是由2种物质化合生成的,请帮助俊基同学写出沙子提供的物质:　 　(填化学式)。
(5)对比火法炼铜,怡妍同学发现闪速炼铜的优势有　 　(填字母)。
a.高温更少,节约能源　　b.原料更少,节省成本　　c.无污染
SiO2
ab
考点3　钢铁的锈蚀与防护(5年4考)
10.(选择题选项节选)判断正误,对的打“√”,错的打“×”。
(1)(2023广东)氧化铁呈黑色。( )
(2)(2023广东)回收铝质易拉罐,是因为铝易与氧气反应。( )
(3)(2021广东)用布擦干淋湿的自行车,是因为铁部件潮湿易生锈。
( )
×
×
√
11.(2022广东)对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是( )
A.对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B.对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一
C.对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D.对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
C
12.(2024深圳)以下实验现象,正确的是( )
A.如图甲,大海同学加入硫酸铜溶液后,可以用铁把铜析出
B.反应后电子秤的示数为230.5 g
C.对比实验乙的①③:可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D.图乙一周过后,②中铁钉产生的铁锈最多
B
13.文化遗产　(2025广州)青铜铸文明,文脉传千秋。四千多年前,华夏民族就能够冶炼青铜合金。
(1)《周礼·考工记》中记载了春秋时期的六种青铜合金,其中两种的性质如下表。
名称 钟鼎之齐(含锡16.7%) 戈戟之齐(含锡25.0%)
熔点/℃ 980 800
布氏硬度(数值越大越硬) 90 290
它们在古代分别用于制作礼器和兵器。用“戈戟之齐”制作兵器,利用的物理性质是　 　。
硬度大
(2)赤铜矿中Cu2O的质量分数为72%,炼铜时发生反应Cu2O+CO 2Cu+
CO2,理论上1 t赤铜矿能冶炼出　 　t铜。
(3)一些古老的铜器“纯青如铺翠、而莹如玉”。在自然环境中,铜器受腐蚀生成“无害锈”,不仅增加美观度还有一定的保护作用。在氯离子、氧气和潮湿环境的影响下,“无害锈”也会转化为质地疏松易脱落的“有害锈”,加快铜器腐蚀。
0.64
锈蚀类型 主要成分
无害锈 Cu2(OH)2CO3、CuO、Cu2O
有害锈 Cu2(OH)3Cl
①根据组成预测,Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl都能溶于盐酸,生成　 　.
(填化学式)溶液。
②某小组刮取少量铜器表面锈蚀物于试管中,加入足量稀盐酸,锈蚀物溶解得到蓝色溶液,并有气泡冒出,再向试管中滴加几滴硝酸银溶液,出现白色浑浊。
反思与评价:锈蚀物中含“无害锈”,依据是　 .
　;不能确定是否含“有害锈”,理由是　 .
.
　。(查阅资料:Ag2CO3、AgCl均为白色固体且不溶于水)
CuCl2
加入足量稀盐酸,锈蚀物
溶解得到蓝色溶液,并有气泡冒出
与“无害锈”中的Cu2(OH)2CO3反应的稀盐酸引入了氯离子,“Cl-”
能与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,所以无法确定白色浑浊是由“有害
锈”产生的氯离子与硝酸银反应导致的
③考古学家从海底打捞出青铜文物后,立即用蒸馏水清洗,主要目的是
　 　。埋藏在海底的青铜文物历经多年仍保存相对完好,原因是　 .
　 。
洗去文物表面的盐分等杂质,防止这些杂质加速文物的腐蚀
海底环境缺氧、潮
湿但盐分较高,形成了相对稳定的环境,减缓了铜器的氧化和腐蚀速率
商代四羊青铜方尊
14.金属的使用历史体现了人们对其性质的认识和科技水平的发展。
(1)《吕氏春秋》中记载“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则刚”,表明青铜的硬度比纯铜的硬度　 　(填“大”或“小”)。另外,通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状,这主要是利用了金属的
　 　性。
(2)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800 ℃,得到一种锌和铜的合金——黄铜,外观似黄金但质地坚硬。黄铜
　 　(填“是”或“不是”)金属材料,其中赤铜和木炭粉反应的化学
方程式为　 　。(提示:ZnCO3 ZnO+CO2↑)
大
延展
是
(3)三星堆遗址出土的青铜大面具,其表面附着一层绿色铜锈,主要成分是Cu2(OH)2CO3,从元素守恒的角度来分析,它可能是铜与氧气以及空气中的另外两种物质在常温下化合而成,则另外两种物质是　 　和
　 　。
水
二氧化碳
考点4　与金属资源利用相关的传统工艺(5年4考)
15.(2024广东改编)《天工开物》蕴含丰富的化学知识和化学思想。书中记载了银朱的制备过程,如图所示。
(1)水银属于　 　(填“金属”或“非金属”)单质。
(2)“加热”时,银朱　 　(填“升华”或“凝华”),再经“蘸水擦盏”形成粉末贴于泥罐内壁,达到银朱从混合物中　 　的目的。
(3)为使燃烧更充分,可采取的措施是　 　(写一条)。
金属
升华
分离
鼓入充足的氧气
1.生活情境　(2025苏州)白炽灯泡的结构如图,通电后钨丝在高温下发光。生产时灯泡内可能会混入少量氧气。下列说法正确的是( )
A.钨丝的熔点低
B.两侧的金属丝不导电
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼
D.白炽灯工作时,红磷能消耗残留氧气
展望全国 拓视野
D
2.设备流程　(2025福建)镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800 ℃液态镁中形成镁镍合金,再经如图所示的真空蒸
馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是( )
A.合金的硬度一般比其组成金属的小
B.镁的沸点比镍的高
C.真空蒸馏过程中,镁原子间的间隔发生改变
D.坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
C
3.跨学科(物理)(2024宜宾)某学习小组为了探究不同金属导电性强弱,进行了如图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下,测得电流数据如下表。下列说法错误的是( )　　
D
A.导电性:Ag>Cu>Fe
B.三种金属中,Fe片电阻最大
C.设计并联电路的目的是控制变量
D.利用图中仪器,改为串联电路也可得出相同结论
电流表 电流表示数/A
A1 1.7
A2 1.5
A3 1.0
4.设备流程　(2025湖北)钢铁工业加速绿色转型,由“碳冶金”向“氢冶金”升级。工程师在高炉炼铁(图甲)的基础上,开发了氢基竖炉炼铁新工艺,其流程如下(图乙)。
甲　高炉炼铁示意图
乙　氢基竖炉炼铁工艺示意图
(1)赤铁矿石主要成分Fe2O3中铁元素的化合价为　 　。
(2)炼铁高炉进风口附近的反应,主要生成CO2而不是CO的原因是　 .
.
　。
(3)新工艺绿色环保,“还原反应室”中主反应为Fe2O3+3H2 2Fe+3X。
①X的化学式为　 　。
②该反应属于　 　(填字母)。
a.化合反应 b.分解反应
c.置换反应 d.复分解反应
+3
进风口
鼓入的是热空气,氧气充足,碳与充足的氧气在高温条件下反应生成二
氧化碳
H2O
c
(4)图乙中合成气由甲烷和水反应制得,也可由焦炭制得:C+H2O H2+
CO。消耗相同质量的水时,理论上前者与后者制得H2的质量比为　 　。
3∶1
基础达标　
课后精练 提能力
1.(2025长沙)材料的应用贯穿人类文明。下列物品主要由金属材料制成的是( )
A.四羊青铜方尊 B.人面鱼纹彩陶盆
C.有机人工角膜 D.高强度芳纶纸
A
2.(2025云浮新兴模拟)《宋书·武帝纪下》记载:“床头有土鄣,壁上挂葛灯笼。”古时灯笼多用竹篾或细铁丝等制作骨架,现在常用钢丝代替铁丝,与钢丝的下列性质无关的是( )
A.密度大 B.耐腐蚀
C.强度大 D.能弯曲
A
3.(2025茂名一模)《天工开物·五金》有关于黄金的下列记载:“凡金性又柔,可屈折如枝柳……凡金箔每金七厘,造方寸金一千片……”下列说法正确的是( )
A.“性又柔,可屈折如枝柳”说明金的硬度小
B.真金不怕火炼,说明金的熔点高
C.金元素的化学性质由其原子的电子数决定
D.黄金可制成金箔,说明金具有良好的导电性
A
4.如图是探究铁钉锈蚀条件的4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,食盐水能加快铁钉的锈蚀
B
5.控制变量法　(2025苏州)为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,进行实验。下表是2 g铁粉、5 g水与不同质量活性炭、食盐均匀混合
后,在10 min内温度上升的实验记录。
实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃
1 0 0 0.1
2 0.2 0 22.0
3 x 0.1 3.1
4 0.2 0.1 56.3
下列说法正确的是( )
A.铁的锈蚀不需要氧气参与
B.表中x的值为0.2
C.欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D.对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
C
6.(2024吉林)蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳,其填充物的主要成分是铁粉、食盐和活性炭等。
(1)金属资源的利用:蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈,其原理是铁粉与空气中的水和　 　反应。
(2)金属资源的保护:蒸汽眼罩使用前需要　 　保存,防止铁粉生锈。
(3)结合上述问题,谈谈你对铁生锈利或弊的认识:　 .
　。
氧气
密封
利:铁生锈放热,制
成暖宝宝(或弊:造成金属锈蚀,浪费资源)
7.工艺流程　(2025长沙)“双碳”背景下,“以氢减碳”的氢冶金成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之一,如图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。
(1)CO2固化利用能减少CO2的排放,防止　 　效应的进一步增强。
(2)电解水制氢气的化学方程式为　 　。
(3)“富氧空气喷吹”有利于高炉炼铁的主要原因是　 .
.
　。
温室
一方面增大了O2
的浓度,使焦炭等充分燃烧释放更多热量;另一方面高炉内固体与气体
能有足够大的接触面,使反应更充分
能力提升　
8.(2024攀枝花)明代科学著作《天工开物》记载了铁的有关知识:
①炼铁:“或用木炭,……扇炉风箱,……土(铁矿石)化成铁……”;
②炼钢:“凡钢铁炼法,……火力到时,生钢(生铁)先化,渗淋熟铁之中……”;
③铁器:“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也” 。
下列说法不正确的是( )
A.“风箱”鼓入空气与木炭反应
B.“炼铁”时“土”发生了还原反应
C.“生铁”的熔点比“熟铁”高
D.“铜色”为红色
C
9.(2025烟台)国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜,炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序,上万次捶打。某兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。
任务一:认识铁料的来源
(1)自然界中的铁。因为铁的化学性质　 　,所以自然界中的铁元素大多以　 　形式存在。
(2)炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁
的化学方程式是　 　。
活泼
化合物
任务二:认识铁锅的制作
(3)裁料。在钢板上划线,沿线切出锅坯。传统工艺常用一种蓝色溶液划线,划线处会出现红色物质,该蓝色溶液可能是　 　(写一种物质)溶液。
(4)锻打。铁锅坯锻打成型,是利用铁具有　 　(填性质)。
(5)淬火。将锻打好的铁锅加热,然后浸入冷水中,铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁,铁锅的硬度和耐磨性会显著增强,另外还生成一种气
体单质。该反应的化学方程式是　 　。
(6)防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀,其原理是　 　。
硫酸铜
延展性
隔绝氧气和水
10.我国古代科技璀璨夺目,金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进
水平。
(1)日常生活中,适合制作电缆的金属是　 　(填字母)。
A.金 B.铜 C.汞 D.钨
(2)明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法。
①原料锡砂中的SnO2和木炭在高温下反应得到锡和二氧化碳,化学方程
式为　 　。
②炼锡时混入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是　 .
　。
B
形成合金
熔点降低
(3)如图为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3,高温易分解生成ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量,泥罐内煤粉的主要作用是
　 　。
②已知锌的沸点为906 ℃,泥罐下部温度可达1200 ℃,上部约为600 ℃,该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于　 　(填字母)。
A.结晶 B.蒸发
C.蒸馏 D.升华
与氧化锌在高温条件下反应生成锌
C
③必须冷却后才能取锌,是为了防止发生反应:　 　(写化学方程式)。
(4)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入铁粉,充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属,则滤液中一定不含的金属阳离子是
　 　。
银离子(或Ag+)
11.古代工艺　(2024山西)我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是“每炉甘石
(主要成分是碳酸锌)十斤,装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图(已知:Zn的冶炼温度为904 ℃, Zn的沸点为906 ℃)。请结合图文信息,分析思考,解决问题。
(1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是　 .
　。
(2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生
成Zn和CO,反应的化学方程式为　 　。该反应生成
物中碳元素的化合价为　 　。
(3)冷凝器中发生的变化属于　 　。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因:
　 　。
增大反应物间的接触面,
加快化学反应速率
+2
物理变化
锌的化学性质比较活泼,易被空气中的氧气氧化(合理即可)
谢谢观赏！