資源簡介

(共35張PPT)
第一部分　教材整合
第9講　金屬材料　金屬資源的利用和保護
目錄
CONTENTS
知識進階·串考點
多題歸一·過重難
2
4
3
多題歸一·過重難
素養提升·練真題
課標要求 復習導入
1
5
復習小結
課標要求 復習導入
01
第9講
課標要求
1．知道大多數金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的，體會化學方法在金屬冶煉中的重要性。
2．知道金屬具有一些共同的物理性質。通過實驗、探究等活動，認識常見金屬的主要化學性質及金屬活動性順序。
3．知道在金屬中加入其他元素形成合金，可以改變金屬材料的性質。
4．以鐵生銹為例，了解防止金屬銹蝕的常用方法。了解廢棄金屬對環境的影響以及金屬回收再利用的價值。
5．了解金屬、金屬材料在生產、生活和社會發展中的重要作用。
復習導入
思考：這樣的保溫杯主要是由
材料制成的，選擇這種材料制作保溫杯的原因可能是什么？（答兩點即可）
金屬
02
第9講
知識進階·串考點
知識進階 串考點
單元知識體系
知識進階 串考點
單元知識體系
(1)金屬的物理性質及用途：
純
金
屬
共性 ① 性 導熱性 ③ 性 有金屬光澤
用途 如銅作導線 如②
如鋁壓成各
種形狀 如金制作飾品
導電
延展　
鐵作炊具
(合理即可)　
(2)
差
異
性
顏色：大多數金屬呈銀白色，而銅呈④ 色，金呈黃色，鐵粉呈黑色
狀態：常溫下，鐵、鋁、銅等大多數金屬都是固體，而汞(俗稱水銀)是
⑤ 體
紅　
液　
小結：物質的⑥ 很大程度上決定了物質的用途。另外，還需要考慮是否經濟、資源是否易得、是否美觀、使用是否便利、是否易于回收和對環境的影響等多種因素
性質　
金屬之最：地殼中含量最高的金屬元素是⑦ ，人體中含量最高的金屬元素是⑧ ，目前世界年產量最高的金屬是⑨
鋁　
鈣　
鐵　
概念：在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的具有⑩ 特征的物質
金屬　
合
金
特點：硬度一般比組成它的純金屬更 ，熔點 ，抗腐蝕性能更
大　
低　
強　
常見
的合
金
鐵合金：包括生鐵和鋼，二者的主要成分都是 ，性能不同的原因是 ，其中 的含碳量更高
其他常見合金：青銅、黃銅、鈦合金、18K黃金、形狀記憶合金等
鐵　
含碳量不同　
生鐵　
【知識補充】比較合金和組成其純金屬的硬度：相互刻畫，有
明顯劃痕的是
　純金屬　
金屬資源概述：除少數很不活潑的金屬如 等有單質形式存在，其余都以化合物的形式存在
金
屬
資
源
的
利
用
工業
煉鐵
(1)設備：煉鐵高爐　
(2)原料：赤鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣
(3)焦炭的作用：生成 、提高爐內溫度
(4)石灰石的主要作用：將礦石中的二氧化硅轉變為爐渣
一氧化碳　
【注意】高爐煉鐵得到的是生鐵
(5)涉及的反應的化學方程式：C＋O2 CO2、CO2＋C2CO、
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
煉鐵的相
關計算
在實際生產時，所用的原料或產物一般都含有雜質，在計算用料和產量時，應考慮到雜質問題
(1)純凈物質的質量＝含雜質物質的總質量×純度
(2)含雜質物質的總質量＝純凈物質的質量÷純度
金、銀　
鐵制品銹蝕的原因：鐵與 等發生化學反應鐵銹蝕條件的探究
(詳見本講“多題歸一·過重難”)
氧氣和水　
氧氣和水　
金
屬
資
源
的
保
護
防止鐵生銹
原理：隔絕
措施
保持鐵制品表面干燥和潔凈，如菜刀用完后洗凈擦干在鐵制品表面涂一層保護膜(如 、 、電鍍等)改變金屬的內部結構：制成耐腐蝕的合金，如
涂油　
刷漆　
不銹鋼　
物理法：用砂紙打磨
除銹方法
化學法：常用 或 去除，反應的化
學方程式為Fe2O3＋6HCl 2FeCl3＋3H2O、Fe2O3＋H2SO4 Fe2(SO4)3＋3H2O
稀鹽酸　
稀硫酸　
保護金
屬資源
的途徑
金屬礦物的儲量有限， (選填“能”或“不能”)再生，如稀土資源
途徑
不能　
(1)
防止金屬腐蝕　
(2)
(3)有計劃、合理地開采金屬礦物
(4)尋找金屬的代用品等
回收利用廢舊金屬　
易錯辨析
判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。
1. 合金屬于合成材料。 (　×　)
2. 合金由金屬與金屬或金屬與非金屬熔合而成，故氧化鐵也是合金。
(　×　)
3. 地殼中的金屬都以化合物的形式存在。 (　×　)
×
×
×
金屬材料
[解析]氧化鐵是金屬氧化物，不是合金。
[解析]金、銀等少數金屬以單質形式存在。
4. 銅的化學性質不活潑，故銅器放置在潮濕的空氣中不會被腐蝕。 (　×　)
5. 人類每年要提取數以億噸的金屬用于工農業生產和其他領域，其中提取量最大的是鐵。 (　√　)
6. 煉鐵高爐出鐵口出來的是純鐵。 (　×　)
7. 金屬礦物儲量有限，而且不能再生。 (　√　)
×
√
×
√
[解析]銅在潮濕的空氣中易產生銅銹，主要成分是堿式碳酸銅。
生鐵
03
多題歸一·過重難
第9講
實驗　鐵銹蝕條件的探究
1. 探究方法：控制變量法和對比法。
2. 實驗過程：興趣小組的同學們按照如圖1所示實驗探究鐵釘銹蝕的條件，請回答下列問題。
【實驗現象】
(1)試管甲中鐵釘銹蝕，其中銹蝕最嚴重的部位是 (選填“a”“b”或“c”)。
b　
(2)對比試管甲、乙中的現象，說明鐵釘銹蝕需要與 接觸；對比試管 中的現象，說明鐵釘銹蝕需要與水接觸。
氧氣(或空氣) 　
甲、丙　
【實驗結論】
(3)鐵釘銹蝕的條件是與 同時接觸。
氧氣(或空氣)、水　
【實驗反思】
(4)實驗中所用的蒸餾水需經過煮沸并迅速冷卻，目的是
。
(5)試管乙中植物油的作用是 。
除去水中
溶解的氧氣　
隔絕空氣　
(6)若試管丙中鐵釘也有少量銹跡，可能的原因是 。
(7)防止鐵制品銹蝕，可以破壞其銹蝕的條件。常用的防銹方法
有 (寫一種)。
干燥劑變質(合理即可)
　
刷漆(或涂油，合理即可)　
【裝置改進】
(8)同學們又設計了如圖2所示裝置探究鐵銹蝕的條件，一段時間后，觀察到 (選填“a”“b”或“c”)處的鋼絲棉生銹，若c處的鋼絲棉也產生銹跡，則該實驗需要改進的措施是 。
a　
在液面上方加一層植物油(合理即可)　
(9)【數字化實驗】同學們還對常見的金屬腐蝕現象展開研究，先將錐形瓶內壁用稀鹽酸酸化的飽和食鹽水潤洗后，放入混合均勻的鐵粉，塞緊瓶塞，同時用壓強傳感器測得錐形瓶內壓強的變化，如圖3所示。下列說法錯誤的是(　C　)
C
A. 將錐形瓶內壁潤洗的目的是提供水
B. O～t1時，壓強增大的原因是有氫氣生成
C. t1～t2時，壓強減小的原因是錐形瓶內的氫
氣參與反應而被消耗
D. 充分反應后，可觀察到黑色的固體變紅褐色
鐵銹蝕過程中消
耗了氧氣
【方案設計】
(10)有人發現，海邊的鐵制品更容易生銹，請你設計實驗，驗
證鹽溶液能加速鐵制品生銹。

。
取一支試管，加入適量的鹽水，將一枚潔凈的鐵釘放入試管，使
其一部分浸在鹽水中，并與試管甲進行對比　
04
素養提升·練真題
第9講
知識點1　說明金屬材料的應用及性質與用途的關系
1. 2024年5月1日，福建艦正式啟動海試，作為全亞洲噸位最大的水面艦艇，其對中國海軍的意義是不言而喻的。福建艦的艦體使用了大量金屬材料，下列有關金屬材料的說法正確的是(　B　)
B
A. 合金中一定只含金屬元素
B. 多數合金的抗腐蝕性能比組成它們的純金屬更好
C. “真金不怕火煉”是指金的熔點高
D. 鋁制品在空氣中耐腐蝕是因為鋁不活潑
[解析]合金中也可能含有非金屬元素，如生鐵和鋼都還有碳
化學性質不活潑
因為其表面形成的致密氧化鋁薄膜，這層薄膜能夠有效地阻止鋁與外界環境的進一步接觸和腐蝕
2. (2024·湖南模擬)金屬與人類的生活密切相關。下列關于金屬的描述正確的是(　B　)
A. 鐵是一種不活潑金屬，在自然界中主要以單質的形式存在
B. 金屬Cu能與硝酸銀溶液反應，金屬活動性：Cu＞Ag
C. 銀具有良好的導電性，生活中大量使用銀作導線
D. 合金的熔點比各組分金屬的熔點高，可用于焊接金屬
B
化合物
較
但價格高，不宜用作導線
[解析]多數合金熔點低于其組分中任一種組成金屬的熔點
3. 【新課標·情境素材】(2024·樂山)太陽能電池路燈(如圖4)，可以實現白天用太陽能充電，夜晚照明，其燈柱材料為鋁合金，路燈內部采用金屬銅作導線。
回答下列問題：
(1)制作燈柱所需的鋁合金屬于 (選填“金屬材料”
或“合成材料”)。
(2)鋁合金的硬度和強度都比純鋁 (選填“高”或“低”)。
金屬材料　
高　
[解析]合金的硬度大于組成該合金的純金屬
(3)太陽能電池路燈使用銅作導線，是因為銅具有延展性和良好
的 性。
(4)一般不用鐵制作燈柱的原因是鐵易與空氣中的水蒸氣和
反應而生銹。
導電　
氧
氣(或O2)　
知識點2　鐵的冶煉
4. (2024·重慶改編)某火龍表演是國家級非物質文化遺產項目。其中的“打鐵花”是先將生鐵熔化成鐵水，再用工具將鐵水向空中用力拋出，形成“火樹銀花落，萬點星辰開”的精彩場景。
(1)生鐵的含碳量 (選填“＜”“＞”或“＝”)鋼的含碳量。工業上可用赤鐵礦與CO在高溫下反應來冶煉生鐵，該反應的化學方程式為 。
＞　
3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2　
(2)鐵花冷卻后得到黑色固體，寫出生成該固體的化學方程式： .
。
Fe3O4　
(3)表演時可準備細沙以防止火災。細沙可阻止可燃物與 接觸從而達到滅火的目的。
空氣
3Fe＋2O2
5. (2024·遼寧)下列有關鐵制品銹蝕與保護的說法不正確的是(　C　)
A. 鐵與氧氣、水等反應導致鐵制品銹蝕
B. 將鐵制成不銹鋼能減緩銹蝕
C. 銹蝕的鐵制品沒有任何利用價值
D. 鐵欄桿表面刷漆能減緩銹蝕
C
知識點3　金屬資源的利用和保護
[解析]銹蝕的鐵制品具有回收價值，回收廢舊金屬能節約金屬資源，減少環境污染。
6. (2024·湖南改編)鐵制品經常有銹蝕現象，于是某興趣小組圍繞“銹”進行了一系列研究。
(1)探銹：
現有潔凈無銹的鐵釘、經煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣，還可以選用其他物品。為探究鐵制品銹蝕的條件，設計如圖5實驗。
①A玻璃儀器的名稱是 。
②實驗中將蒸餾水煮沸的目的是 。
試管　
除去水中溶解的氧氣　
③一周后，觀察A、B、C中的鐵釘，只有A中的鐵釘出現了明顯銹蝕現象，由此得出鐵釘銹蝕需要與 同時接觸的結論。
氧氣和水　
(2)除銹：
取出生銹的鐵釘，將其放置在稀鹽酸中，一段時間后發現溶液變黃，鐵釘表面有少量氣泡產生。產生氣泡的原因是 (用化學方程式表示)。稀鹽酸可用于除銹，但鐵制品不可長時間浸泡其中。
Fe＋2HCl FeCl2＋H2↑
　
(3)防銹：
防止鐵制品銹蝕，可以破壞其銹蝕的條件。常用的防銹方法有
(寫一種)。
興趣小組成員繼續通過文獻研究、調研訪談，發現如何防止金
屬銹蝕已成為科學研究和技術領域中的重要科研課題。
表面涂漆(合理即可)　
05
第9講
復習小結
思考：這樣的保溫杯主要是由金屬材料制成的，選擇這種材料制作保溫杯的原因是什么？（答兩點即可）
復習小結——解答復習引入問題
制作保溫杯一般選用不銹鋼材料，它屬于鐵合金。選擇這種材料的原因是該合金具有良好的延展性和導熱性，硬度大，耐磨耐腐蝕；金屬鐵也是目前世界上年產量最高的金屬，產量大；廢舊后也有很大的回收和利用價值；鐵元素也是人體必需的微量元素，對人體健康有益。
復習小結
高頻考點
1.金屬的物理性質
2.合金
3.金屬生銹及防銹
4.金屬冶煉及其相關實驗

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