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金属和金属材料学生版修改资料
第八单元金属和金属材料
【必考内容和要求】
1、认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2、了解常见金属的物理性质，知道物理性质在很大程度上决定物质的用途。
3、了解合金，知道生铁和钢等重要合金的用途。
4、知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
5、认识常见金属与稀盐酸、稀硫酸发生的置换反应，及与某些金属化合物溶液的置换反应。
6、运用金属活动顺序对有关的置换反应进行判断。
7、知道常见金属铁、铝、铜等的矿物，了解铁矿石中将铁还原出来的方法。
8、能根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行计算。
9、了解金属腐蚀的条件及防护方法。
10、知道废旧金属对环境的污染。
课题1金属材料
【知识体系】
1、金属材料
1.金属材料包括纯和。
金属有、、等。
合金有、、等。
2.金属材料发展史：
石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的应用→高分子时代
二、金属的物理性质（重点）
三、物质的性质与物质用途之间的关系
1.决定物质用途的因素：
物质的性质在很大程度上决定物质用途。
在考虑物质用途时，还需考虑、、、，以及和等多种因素。
2.金属之最
地壳中含量最多的金属元素—
人体中含量最多的金属元素—
导电、导热性最好的金属——
目前世界年产量最高的金属—
延展性最好的金属———金（Au）
熔点最高的金属————
熔点最低的金属————
硬度最大的金属————铬（Cr）
密度最小的金属————锂（Li）
密度最大的金属————锇（Os）
最贵的金属————锎kāi（Cf）
4、合金（重点）
1.合金：
2.合金与组成它们的纯金属性质比较：
3.几种常见的合金
合金
铁的合金
生铁
钢
成分
机械性能
用途
铁合金：
钛和钛合金：
21世纪重要的金属材料
①物理性质与性能：
②用途：
广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。
钛合金与人体有很好的相容性，因此可用来制造人造骨骼。
【题型体系】
【典例分析】
题型一金属材料
1.（2013.大连市）下列关于金属利用的说法错误的是（）
A.用铝制高压电线B.用钨制灯丝
C.用纯铁制机床底座D.用铝粉制防锈漆
2．（2013.苏州市）下列物质不属于合金的是（）
A．青铜B．铝C．钢D．生铁
3.下列说法正确的是（）
A.生铁就是钢，因为主要成分都是铁
B.动植物体内含有铁
C.纯铁是很硬、很脆的金属
D.铁的密度为7.86g/L
4.下列各项比较中，正确的是（）
A.含碳量：
生铁＞钢
B.含铁量：
Fe2O3＞FeO
C.地壳中元素含量：
Fe＞Al
D.韧性：
生铁＞钢
5.（2014大连中考-49）金属材料应用广泛。
（1）铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的薄膜，该反应的化学方程式为____。
（2）铁合金的抗腐蚀性能比纯铁。
铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的发生了化学反应，可用稀硫酸除去其表面的铁锈，反应的化学方程式为。
阻止铁锅生锈的措施之一是。
【习题精炼】
1.铜的下列用途中，主要与化学性质有关的是（）
A.制火锅B.塑造铜像
C.制造电线D.制硫酸铜
2.铜的下列用途中，主要与化学性质有关的是
A.制火锅B.塑造铜像
C.制造电线D.制硫酸铜
3.在汽车电路中，经常用铜作导线，这是利用了铜的性
4.生铁和钢的主要区别是
A.是否为纯净物B.含碳量不同
C.机械强度不同D.铸造性不同
5.（2013.盐城市）下列有关钢铁的叙述不正确的是（）B
A．生铁和钢都属于铁合金B．铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3
C．在钢管表面镀锌可以防止锈蚀D．炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石
6.金属具有很多的共同的______________。
例如，常温下它们都是____________（汞除外），有金属光泽，大多数为电和热的______________，有延展性，密度____________，熔点____________。
7.我国在春秋战国时期就懂得将白口铁经退火处理得到相当铸铜的器具（如锋利的宝剑），这一技术比欧洲早2000年，那么白口铁退火处理的主要作用是
A.除硫、磷杂质
B.适当降低了含碳量
C.渗透合金元素
D.改造表面结构性质
8．某物质为金属材料，则该物质（）
A、一定是单质B、一定是化合物
C、一定是混合物D、可能是单质或混合物
9．金属钛有银白色金属光泽，密度为4.5g/cm3,熔点为1725℃，具有良好的延展性和耐腐蚀性。
下列物品不能用钛制作的是（）
A、保险丝B、医疗器械C、潜艇外壳D、眼镜架
10．以下各组物质中都属于纯净物的是（）
A.石灰水、水银B.钢、24K金C.蒸馏水、汽油D.大理石、金刚石
11.圆明园兽首是由含一定比例金、银、锡、锌的铜合金铸造的。
铜合金属于（）
A.金属材料B.复合材料C.合成材料D.无机非金属材料
12.2010年上海世博会中国馆—“东方之冠”给人强烈的视觉冲击，它的主体结构为四根巨型钢筋混凝上制成的核心筒。
其中钢属于（）
A．金属材料：
B．合成材料
C．天然材料D．复合材料
课题2金属的化学性质
【知识体系】
1、金属与氧气反应（重点）
1、常温下金属与氧气的反应
现象：
银白色的铝的表面逐渐变暗生成一层致密的薄膜
现象：
银白色的镁条在空气中表面会逐渐变暗，生成白色固体
2、点燃的条件下金属与氧气的反应
a、镁在空气中的燃烧
现象：
b、铁在氧气中燃烧（在空气中无法燃烧）
现象：
c、在氧气中点燃铝（在空气中无法燃烧）
现象：
d、铜在空气中加热
现象：
2、金属与盐酸、稀硫酸的反应
1.
反应物
反应现象
反应速度
反应方程式
稀
盐
酸
或
稀
硫
酸
镁
铝
锌
铁
铜
不反应
结论：
铁与稀硫酸稀盐酸反应时化合价为+2，溶液均为浅绿色。
金属活动性Mg>Zn>Fe>Cu
3、置换反应（重点、难点）
1.概念：
2.特征：
3.常见类型：
4.注意：
有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应，如CH4+2O2=CO2+2H2O
由单质或化合物生成的反应不一定是置换反应，如CuO+CO=（加热）Cu+CO2
4、金属与其他金属化合物物溶液的反应
实验内容
反应现象
反应的化学方程式
铁钉放入硫酸铜溶液中
光亮的铝丝浸入硫酸铜溶液中
铜丝浸入硝酸银溶液中
实验结论：
5、金属活动性顺序（重点、难点）
1.根据金属与酸反应的快慢，能否与酸反应以及一种金属能否置换出化合物溶液中的另一种金属，可以判断金属活动性顺序。
KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu
金属活动性由强逐渐减弱
2.应用：
3.注意：
【题型体系】
【典例分析】
题型一金属与氧气和酸反应
1．（2013.苏州市）下列有关金属性质的说法错误的是（）
A．常温下所有金属都是银白色的固体
B．在空气中灼烧铜丝，其表面会变黑
C．铜、银等金属具有良好的导电性
D．埋在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中的铸铁管容易被腐蚀
2．（2013.苏州市）为了验证铁、铜两种金属的活动性差异，如右图所示取2支试管分别进行有关实验，若要观察到现象的显著差异，所用液体合理的是（）
A．蒸馏水B．稀盐酸
C．酒精水溶液D．硫酸钠溶液
3．（2013.日照市）镁是一种化学性质活泼的金属，在空气中常温下就能被缓慢氧化。
下列有关镁条燃烧实验的说法不正确的是（）
A．实验前，应先用砂纸打磨镁条至表面出现银白色
B．实验时，应使用石棉网
C．实验时，应用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃
D．镁条在空气中缓慢燃烧，发出耀眼的黄光，有大量蓝紫烟生成
4.（2013年大连中考-56）取铜、锌混合粉末，在空气中充分灼烧后，加入稀硫酸至固体恰好溶解，再加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
（1）滤渣中一定有；滤液中溶质一定有。
（2）设计实验方案，探究滤渣成分和与滤渣成分对应的滤液中溶质成分，写出实验操作、预期现象及结论。
5.（2014大连中考-56）在学习金属的性质时，老师拿来了三种外观酷似金、银、铜的样品，同学们对样品进行以下探究：
①用锤子砸“金”，样品粉碎；
②加入稀盐酸：
“金”和“铜”没有现象，“银”有大量气泡产生；
③测定密度：
“金”4.9g/cm3，“银”7.1g/cm3，“铜”7.5g/cm3。
④查阅几种常见金属的密度，如下表：
金属
金
银
铜
铁
锌
密度（g/cm3）
19.3
10.5
8.9
7.9
7.1
（1）根据以上探究，确定“金”是假的理由有哪些？
推测“银”可能是什么金属，依据是什么？
（2）已知“铜”只有表面镀了一薄层致密的铜，内部是锌。
若不粉碎“铜”，选用稀硫酸和锌粉，测定一定质量“铜”样品中铜的质量，设计实验方案。
题型二置换反应以及金属活动性顺序
1.（2013.宜宾市）下列有关事实不能用金属活动性顺序解释的是（）
A．不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气
B．银的导电性强于铜
C．镁和铝与稀盐酸反应的剧烈程度不同
D．铜能将银从硝酸银溶液中置换出来
2.（2013.河南省）探究金属活动性顺序时，将锌粒放入硫酸铜溶液中，锌粒表面有紫红色物质析出，还有无色无味气体产生的“异常”现象。
推测该气体可能是（）
A．氢气B．二氧化硫C．二氧化碳D．一氧化碳
3．（2013.荆门市）把A、B、C三种金属片分别加入稀硫酸中，A、B表面有气泡产生，C无变化；把A加入B的硫酸盐溶液中，A表面析出B。
则这三种金属的活动性顺序为（）
A．B＞A＞CB．A＞B＞CC．C＞B＞AD．A＞C＞B
4．（2013.株洲市）用实验比较铜、锌、银的金属活动性，最好的方法是选用下列试剂中的（）
A．ZnSO4溶液B．NaOH溶液
C．稀硫酸D．CuSO4溶液
5．（2013.昆明市）某化学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如下图所示的实验操作。
其中可以达到实验目的的组合是（）
【习题精炼】
题型一金属与氧气和酸反应
1．下列物质中，不能在氧气中燃烧的是（）
A．金箔B．铁丝C．木炭D．氢气
2．下列金属中，只能与硝酸银溶液反应，不能与稀硫酸反应的是（）
A．镁B．银C．铜D．铝
3．下列关于铁、铝、铜的说法正确的是（）
A．都是银白色的金属B．都能被磁铁吸引
C．都能与氧气反应D．都能与硫酸锌溶液反应
4.在天平的两个托盘上各放一只烧杯，烧杯中都盛有足量的盐酸，此时天平保持平衡。
如果一边投入少许镁条，另一边投入相同质量的铝粉，两者都完全溶解后，天平指针将（）
A．偏向放镁条的烧杯一边 B．不发生偏转
C．偏向放铝粉的烧杯一边 D．无法判断
5.市场上有人用铝代替纯银制作戒指，下列方法不能将其鉴别出来的是（）
A、利用水、天平和量筒测密度B、浸入稀盐酸中观察有无气泡产生
C、浸入硫酸铜溶液中观察是否变色D、浸入氯化钙溶液中观察是否产生白色沉淀
6.将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述：
①铁钉表面产生气泡；②液体由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉的质量减轻；④液体的质量减轻，其中正确的是（）
A．②③B．①②④C．①②③D．①②③④
7．下列不能由金属和酸直接反应得到的物质是（）
A、氯化镁B、硫酸锌C、氯化亚铁D、硫酸铜
8．下列反应类型中，一定有单质参加的反应是（）
A、化合反应B、分解反应C、置换反应D、氧化反应
9.我们的家庭生活中有一个铁桶，现有四种溶液，能用该桶盛放的是（）
A．盐酸B．稀硫酸C．硫酸铜溶液D．白酒
10．小明选择“铝丝和盐酸反应的快慢与什么因素有关”的课题开展探究，下表是他分别用相同质量的铝丝和足量的稀盐酸反应的三组实验数据：
实验序号
盐酸的质量分数/%
反应温度/℃
铝丝消失的时间/s
①
3
20
500
②
6
20
300
③
6
30
80
（1）写出铝和盐酸反应的化学方程式：
（2）实验②和③标明该反应快慢与有关
（3）能标明盐酸质量分数对反应快慢有影响的实验编号是和
（4）如果把实验①中盐酸的质量分数改为4%，请你推测铝丝消失的时间（用t表示）的取值范围
（5）该实验除了用铝丝消失的时间来衡量反应的快慢外，你还能提出新的方法来衡量该反应的快慢吗？
题型二置换反应以及金属活动性顺序
1.废旧手机的某些部件含有Mg、Al、Cu、Ag等金属。
为了回收重金属，将旧手机部件浸入足量稀盐酸中充分反应后，过滤，所得固体中含有的金属是（）
A．Cu、AgB．Mg、AgC．Al、CuD．Mg、Al
2.在氯化铜和氯化镁的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，留在滤纸上的物质是（）
A、Fe和Cu；B、Cu；C、Fe；D、Mg和Cu
3.下列物质中能与CuSO4溶液发生置换反应的是（）
A．AgB．FeC．NaOH溶液D．HCl溶液
4.A、B、C、D是四种金属单质，A能从B的硝酸盐溶液中置换出B，但A不能与稀盐酸反应。
相同条件下，C、D能与稀盐酸反应产生H2，且D比C反应剧烈。
则四种金属的活动性由强到弱的顺序是（）
A．A、B、C、DB．B、A、C、DC．D、C、A、BD．D、C、B、A
5.将甲、乙两种金属片分别放入丙的硫酸盐溶液中，甲表面有金属丙析出，乙表面没有任何变化。
据此判断，三种金属的活动性顺序是（）
A．甲>丙>乙B．丙>甲>乙C．乙>甲>丙D．甲>乙>丙
6.某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：
①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中；④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中。
其中可行的是（）
A．①④B．①②C．②③D．③④
7.金属R与硫酸铜溶液反应的化学方程式是R+CuSO4＝Cu+RSO4，下列说法正确的是（）
A．该反应属于复分解反应B．金属R的活泼性比Cu要强
C．该金属可以是金属铝D．该金属一定是铁
8.金属Ni、Mn分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐溶液中，反应的结果和有无金属析出的情况如下表所示。
X盐溶液
Y盐溶液
Z盐溶液
Ni
无
无
有
Mn
无
有
有
它们的金属活动性由强到弱的顺序为（）
A．XMnYNiZB．ZNiYMnX
C．ZMnYNiXD．XMnNiYZ
9.向含有AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤。
向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气体生成。
下列结论正确的是（）
A．滤出的固体中一定含有Ag
B．滤出的固体一定是Ag和Cu的混合物
C．滤液中一定有Zn（NO3）2和Cu（NO3）2
D．滤液中一定没有AgNO3和Cu（NO3）2
10.（2013.佛山市）以下说法正确的是（）
A．常温下金属都是固体 B．钠比铝抗腐蚀能力强
C．青铜、生铁、焊锡均属合金 D．木炭和ZnO在高温条件下不能反应
11.（2013.黄石市）有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别投入到CuSO4溶液中，一段时间后，甲、丙表面出现红色物质，乙没有明显现象；再将大小相同的甲、丙分别放到相同的盐酸中，甲、丙均产生气泡，但甲产生气泡的速度明显快于丙，则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是（）
A．甲>丙>乙B．丙>乙>甲C．甲>乙>丙D．丙>甲>乙
12.（2013.日照市）有甲、乙、丙三种金属，将甲投入丙的硫酸盐溶液中，有丙析出。
将乙、丙两种金属分别投入硫酸铜溶液中，丙的表面有红色物质析出，乙的表面没有明显变化。
则甲、乙、丙三种金属活动性顺序排列正确的是（）
A．甲＞乙＞丙B．甲＞丙＞乙C．丙＞乙＞甲D．丙＞甲＞乙
13.（2013•长沙）金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为：
M+2AgNO3=M（NO3）2+2Ag．则下列说法错误的是（）
A.M的金属活动性比Ag强B.金属M可能是铜
C.该反应属于复分解反应D.该反应前后M的化合价发生了改变
14．下列反应类型中，一定有单质参加的反应是（）
A、化合反应B、分解反应C、置换反应D、氧化反应
15.面对纷繁复杂的化学变化，如果我们逐个进行学习和研究，时间上不允许，同时也不便于寻找规律，因此有必要对化学反应进行分类学习。
下列反应属于置换反应类型的是（）
A.Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑B.3Fe+2O2
Fe3O4
C.CH4+2O2
CO2+2H2OD.2HgO
2Hg+O2↑
课题3金属资源的利用和保护
【知识体系】
一、金属资源的存在形式及矿石
1.金属资源存在于地壳和海洋中，极少数金属、等以（）存在，都以（）存在。
铝是地壳中含量最多的金属元素。
2.要利用金属材料，得把它们从化合物（矿石）中提炼出来制取成金属单质或合金。
常见的矿石：
、、、、、
二、一氧化碳还原氧化铁（重点、难点）
实验药品
实验仪器
实验装置
实验步骤
实验现象
化学方程式
实验结论
注意事项
三、工业炼铁
1.原理：
用做还原剂，把铁从矿石中还原出来，在这个反应过程中通常需要高温
高温
2.炼铁的原料铁矿石
焦炭
四、含杂质化学反应的计算（重点、难点）
5、金属生锈的条件
（1）铁制品锈蚀条件的探究：
现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。
试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。
现象
分析
结论
试管Ⅰ
试管Ⅱ
试管Ⅲ
※在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀，铁锈的主要成分是
※铁锈具有疏松多孔的结构不能阻止里面的铁继续与氧气和水发生发应直到铁完全锈蚀。
6、防止铁制品锈蚀的原理和方法（重点）
1.原理－－就是破坏铁生锈的条件：
2.方法为：
7、保护金属资源
1.金属的腐蚀：
2.金属腐蚀的危害：
金属腐蚀使金属制品在外形、色泽、以及机械性能方面都将发生变化，造成、、、、和的严重浪费、使国民经济受到巨大损失。
3.保护金属资源
【题型体系】
【典例分析】
题型一金属在自然界存在形式及制铁
1.人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁。
用赤铁矿（主要成分为Fe2O3）和一氧化碳炼铁的化学方程式为。
2.钢铁工业是国家工业的基础。
铁矿石的冶炼是一个复杂的过程，其中赤铁矿冶炼的主要反应原理是：
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2
某钢铁厂现要冶炼560吨的铁，理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？
3.用28g铁粉和28g镁粉分别与足量的稀硫酸反应都生成lg氢气，由此可以得出的结论是（）
A．铁粉、镁粉都含有杂质 B．铁粉、镁粉都是纯净物
C．铁粉是纯净物，镁粉含杂质 D．铁粉含杂质，镁粉是纯净物
4．生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜线等可以归为一类加以回收利用，它们属于
A．铁矿石B．金属或合金C．氧化物D．非金属单质
5．取锌与另一种金属的合金7克，与足量的稀硫酸充分反应后得到氢气0.2克，则该合金中的另一种金属是（）
A.铁B.镁C.铝D.铜
题型二腐蚀与防护
1.下列铁制品在使用和保存时的注意事项，不正确的是
A.避免长期接触潮湿空气
B.用铁制品盛装食醋
C.应保持铁制品表面洁净、干燥
D.为防止机床生锈，在机床表面涂油
2．（2011•营口）合理利用是每个公民不可推卸的责任，下列做法不利于的是（）
A．用油漆、搪瓷等涂覆在金属表面形成保护层
B．用塑料等代替金属制造管道
C．铝制品经常用砂纸擦拭，保持光亮
D．有计划、合理开采矿物资源
3．（2011•衡阳）是不可再生的，是我们刻不容缓的职责．下列有关叙述不正确的是（）
A．大力开采矿物以保障金属材料的供用
B．提高废旧金属的回收利用率
C．在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀
D．用特种塑料代替金属制造机器的零部件
5．矿物的储量有限，而且不能再生．的有效途径除了防止锈蚀外，还有、等．
【习题精炼】
题型一金属在自然界存在形式及制铁
1.下列矿石的主要成分表达错误的是（）
A.黄铁矿（FeS2）B.菱铁矿（FeCO3）
C.黄铜矿（CuFeS2）D.辉铜矿（CuS）
2.国际互联网上报道：
“目前世界上有近20亿人患有缺铁性贫血。
”这里的“铁”是指（）
A.铁单质B.铁元素
C.四氧化三铁D.三氧化二铁
3.用相同质量的锌和铁分别跟足量稀盐酸反应，反应情况见图（横坐标t表示反应时间，纵坐标m表示生成氢气的质量），其中符合实际的是
4.有A、B两块等质量的铁，将A浸入稀硫酸中，同时将B浸入硫酸铜溶液中，过一会儿，同时取出晾干，两块铁的质量mA、mB应该是（）
A.mA＜mBB.mA＞mB
C.mA=mBD.mA≥mB
5.地壳中含量最多的非金属和铁元素能形成哪几种化合物？
写出化学式和名称。
__________________________________________（）；
__________________________________________（）；
__________________________________________（）。
6.用赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料，炼铁的主要反应的化学方程式是______________。
在这一反应中，铁元素的化合价由______________价变为______________价。
7.如图测所示，弹簧秤下挂着一重物A，烧杯中盛有溶液B，试根据要求回答下列问题：
（1）若A为铁块，B为稀硫酸，则将A放入B中，过一会儿，弹簧秤的读数将（填“变大”、“变小”或“不变”，下同）_____________；
（2）若A为铁块，B为硫酸铜溶液，则将A放人B中，过一会儿，弹簧秤的读数将_________。
8.某同学设计一个实验，证明氧化铜中含有氧元素，并测定氧化铜中氧元素的质量分数，实验装置如下图。
（1）实验前要先进行的操作是________
（2）实验中看到盛
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