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1、第八单元金属和金属材料第1课时金属材料及金属的冶炼与防护考点考点 一一 金属材料金属材料金属材料包括金属材料包括_以及它以及它们们的的_。1.1.金属的物理性金属的物理性质质: :(1)(1)大多数金属大多数金属为银为银白色固体白色固体, ,但但铜为铜为_色色, ,金金为为黄色。黄色。(2)(2)常温下大多数金属常温下大多数金属为为固体固体, ,但汞但汞为为_。(3)(3)具有具有_性、性、_性和延展性性和延展性, ,但不同金属差但不同金属差别较别较大。大。纯纯金属金属合金合金紫紫红红液体液体导电导电导热导热2.2.合金合金: :(1)(1)概念概念: :在金属中加在金属中加热热熔合某些熔合某
2、些_或或_,_,制得的具有制得的具有_特征的物特征的物质质。合金属于。合金属于_物。物。(2)(2)性性质质特征特征: :硬度比成分金属硬度比成分金属_,_,熔点比成分金属熔点比成分金属_。金属金属非金属非金属金属金属混合混合大大低低考点考点 二二 金属金属资资源的利用和保源的利用和保护护1.1.铁铁的冶的冶炼炼: :(1)(1)原料原料:_:_、_、石灰石和空气。、石灰石和空气。(2)(2)原理原理( (以氧化以氧化铁为铁为例例):):_。铁矿铁矿石石焦炭焦炭高温高温=3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 22.2.金属金属资资源保源保护护: :(1)(
3、1)金属的腐金属的腐蚀蚀和防和防护护。铁铁制品制品锈蚀锈蚀的条件的条件: :与空气中的与空气中的_、_接触。接触。防止防止锈蚀锈蚀的方法的方法: :保持保持铁铁制品的制品的洁净洁净、干燥、干燥, ,常采用常采用_、_以及以及_等方法。等方法。(2)(2)金属金属资资源的保源的保护护措施。措施。防止金属的腐防止金属的腐蚀蚀。金属的回收利用。金属的回收利用。有有计计划、合理地开采划、合理地开采矿矿物物质质。寻寻找金属的代用品。找金属的代用品。氧气氧气水蒸气水蒸气覆盖保覆盖保护护膜膜制成合金制成合金改改变变金属内部金属内部结结构构【思考感悟思考感悟】在高炉在高炉炼铁炼铁的的过过程中程中, ,焦炭的作
4、用有哪些焦炭的作用有哪些? ?提示提示: :在高炉炼铁的过程中在高炉炼铁的过程中, ,焦炭参与了下列反应焦炭参与了下列反应: :(1)C+O(1)C+O2 2 COCO2 2;(2)C+CO;(2)C+CO2 2 2CO2CO。在反应。在反应(1)(1)中焦炭作为中焦炭作为燃料燃料, ,表现出可燃性表现出可燃性, ,在反应在反应(2)(2)中焦炭作为还原剂中焦炭作为还原剂, ,表现出还表现出还原性。原性。高温高温=高温高温=【易错微博易错微博】小博士答学生问小博士答学生问问题问题1 1合金一定是由不同的金属化合而成的合金一定是由不同的金属化合而成的吗吗? ?答答: :不是。合金是一种金属通过加
5、热熔合了其他金属或非金属不是。合金是一种金属通过加热熔合了其他金属或非金属而形成的具有金属特征的物质而形成的具有金属特征的物质, ,属于混合物属于混合物, ,因而形成合金的变因而形成合金的变化属于物理变化。化属于物理变化。问题问题2 2生生铁铁和和钢钢都是都是铁铁合金合金, ,因此生因此生铁铁和和钢钢是同一种物是同一种物质质, ,这这种种认识认识正确正确吗吗? ?答答: :不正确。生铁和钢虽都是铁和碳组成的合金不正确。生铁和钢虽都是铁和碳组成的合金, ,但两者的含碳但两者的含碳量不同量不同, ,因而两者的组成不完全相同因而两者的组成不完全相同, ,所以不是同一种物质。所以不是同一种物质。问题问
6、题3 3“废废旧金属没有什么利用价旧金属没有什么利用价值值, ,可以将其可以将其丢丢弃弃”, ,这这种种观观点点正确正确吗吗? ?为为什么什么? ?答答: :不正确。废旧金属有很高的回收利用价值。用其再加工比不正确。废旧金属有很高的回收利用价值。用其再加工比大量开采矿石炼制金属成本要低得多大量开采矿石炼制金属成本要低得多, ,既可节约成本既可节约成本, ,也可节约也可节约资源和能源资源和能源, ,还可减少污染。还可减少污染。实验实验炼铁炼铁原理的原理的实验实验探究探究1.1.实验实验装置装置: :2.2.基本原理基本原理: :在高温下用在高温下用还还原原剂剂COCO将将铁铁从从铁矿铁矿石中石中
7、还还原出来。原出来。3.3.实验现实验现象象: :玻璃管内的玻璃管内的红红色固体色固体变为变为黑色黑色, ,澄清石灰水澄清石灰水变浑变浑浊浊, ,导导管口有管口有蓝蓝色火焰色火焰产产生。生。4.4.问题问题探究探究: :(1)(1)装置末端酒精灯的作用是什么装置末端酒精灯的作用是什么? ?能否用其他的能否用其他的实验实验用品代替用品代替酒精灯酒精灯? ?提示提示: :酒精灯的作用是将尾气中的一氧化碳燃烧掉酒精灯的作用是将尾气中的一氧化碳燃烧掉, ,防止直接排防止直接排入空气造成空气污染。可以在导管口处加一个气球入空气造成空气污染。可以在导管口处加一个气球, ,将尾气收将尾气收集后集中处理。集后
8、集中处理。(2)(2)实验实验开始开始, ,应应先点燃后面的酒精灯先点燃后面的酒精灯还还是酒精是酒精喷喷灯灯? ?为为什么什么? ?提示提示: :应先点燃酒精灯应先点燃酒精灯, ,然后通入然后通入CO,CO,待玻璃管内的空气排尽后待玻璃管内的空气排尽后, ,再点燃酒精喷灯再点燃酒精喷灯; ;在通入在通入COCO前先点燃右侧的酒精灯前先点燃右侧的酒精灯, ,是为了防止是为了防止COCO污染空气污染空气; ;在点燃酒精喷灯前先通入在点燃酒精喷灯前先通入COCO排尽装置内的空气排尽装置内的空气, ,目目的是防止玻璃管加热时发生爆炸。的是防止玻璃管加热时发生爆炸。(3)(3)实验实验完成后完成后, ,
9、是先熄是先熄灭灭酒精灯酒精灯还还是先熄是先熄灭灭酒精酒精喷喷灯灯? ?为为什么什么? ?提示提示: :实验完成后实验完成后, ,应先熄灭酒精喷灯应先熄灭酒精喷灯, ,还要继续通入还要继续通入CO,CO,直到玻直到玻璃管冷却至室温后停止通璃管冷却至室温后停止通CO,CO,然后才熄灭酒精灯。这样做的目然后才熄灭酒精灯。这样做的目的有的有:防止因玻璃管冷却造成内部气压变小防止因玻璃管冷却造成内部气压变小, ,试管内的液体倒试管内的液体倒流将玻璃管炸裂流将玻璃管炸裂;防止生成的铁被空气中的氧气氧化。防止生成的铁被空气中的氧气氧化。【典例典例】(2012(2012佛山中考佛山中考) )炼铁炼铁的原理是利
10、用一氧化碳与氧的原理是利用一氧化碳与氧化化铁铁的反的反应应, ,某同学利用某同学利用该该原理原理设计设计了一个了一个实验实验, ,实验实验装置装置见见下下图图: :对实验进对实验进行分析并行分析并回答回答: :(1)(1)给给玻璃管加玻璃管加热热的的仪仪器叫酒精器叫酒精喷喷灯灯, ,要用其要用其_( (填填“外焰外焰”“”“内焰内焰”或或“焰心焰心”) )进进行加行加热热。(2)(2)实验实验中玻璃管里氧化中玻璃管里氧化铁铁粉末的粉末的颜颜色色变变化是化是_,_,观观察到澄清石灰水的察到澄清石灰水的现现象是象是_。(3)(3)实验实验前前“通入通入CO”CO”与与“开始加开始加热热”的的顺顺序
11、是序是_; ;实验实验后后“停止通入停止通入CO”CO”与与“停止加停止加热热”的的顺顺序是序是_。(4)(4)实验实验要在装置末端要在装置末端a a处处燃着一燃着一盏盏酒精灯酒精灯, ,其作用是其作用是_ 。【思维导航思维导航】解答本题从以下几个角度入手解答本题从以下几个角度入手: :COCO与氧化铁反应的生成物是什么与氧化铁反应的生成物是什么? ?它们的性质怎样它们的性质怎样? ?从而确定从而确定反应现象。反应现象。COCO还原氧化铁的操作步骤如何还原氧化铁的操作步骤如何? ?【我的收获我的收获】本题考查铁的冶炼原理本题考查铁的冶炼原理, ,解题时要注意分析仪器解题时要注意分析仪器的作用、
12、操作顺序、尾气处理等问题。的作用、操作顺序、尾气处理等问题。(1)(1)酒精喷灯的外焰温酒精喷灯的外焰温度最高度最高, ,故应用外焰加热。故应用外焰加热。(2)(2)氧化铁粉末被还原为铁氧化铁粉末被还原为铁, ,可观察可观察到粉末由红色变为黑色到粉末由红色变为黑色, ,生成的二氧化碳使澄清的石灰水变浑生成的二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊。浊。(3)(3)实验开始时要先通入一氧化碳实验开始时要先通入一氧化碳, ,以排净玻璃管中的空气以排净玻璃管中的空气, ,避免加热时发生爆炸避免加热时发生爆炸, ,然后再加热然后再加热; ;实验结束时应先停止加热实验结束时应先停止加热, ,继续通入一氧化碳至冷却至
13、室温继续通入一氧化碳至冷却至室温, ,防止高温的铁被氧化。防止高温的铁被氧化。(4)(4)由由于一氧化碳有毒于一氧化碳有毒, ,不能直接排放到空气中不能直接排放到空气中, ,因此必须有尾气处理因此必须有尾气处理装置装置, ,装置末端装置末端a a处的酒精灯所起的作用是点燃未反应的一氧化处的酒精灯所起的作用是点燃未反应的一氧化碳气体碳气体, ,防止污染空气。防止污染空气。答案答案: :(1)(1)外焰外焰(2)(2)由红色变为黑色变浑浊由红色变为黑色变浑浊(3)(3)先通入先通入CO,CO,再开始加热先停止加热再开始加热先停止加热, ,后停止通入后停止通入COCO(4)(4)除去尾气中的除去尾气
14、中的CO,CO,防止造成空气污染防止造成空气污染【拓展延伸拓展延伸】COCO还原氧化铁的实验操作步骤及解释还原氧化铁的实验操作步骤及解释 要点要点 铁铁的的锈蚀锈蚀和保和保护护1.1.铁铁的的锈蚀锈蚀: :(1)(1)实质实质: :与氧气、水与氧气、水发发生的生的缓缓慢氧化。慢氧化。(2)(2)条件条件: :氧气、水共同作用的氧气、水共同作用的结结果果, ,两者缺一不可。两者缺一不可。2.2.铁锈蚀铁锈蚀条件的条件的实验实验探究探究: :(1)(1)设计设计原理原理: :由于由于铁铁的的锈蚀锈蚀是是铁铁与氧气和水共同作用的与氧气和水共同作用的结结果果, ,因此因此, ,设计实验时应针对这设计实
15、验时应针对这两个条件两个条件, ,通通过过控制控制变变量的方法量的方法进进行。行。(2)(2)实验实验装置装置: :实验时实验时, ,可以通可以通过过下列下列对对比比实验验证铁钉锈蚀实验验证铁钉锈蚀的的情况情况, ,确定确定铁钉锈蚀铁钉锈蚀的条件。的条件。(3)(3)实验结论实验结论: :试试管管中的中的铁钉铁钉不生不生锈锈, ,说说明只有氧气明只有氧气时时, ,铁钉铁钉不不生生锈锈或或锈蚀锈蚀速度慢速度慢, ,试试管管中的中的铁钉铁钉不生不生锈锈, ,说说明只有水存在明只有水存在时时, ,铁钉铁钉不生不生锈锈或或锈蚀锈蚀速率慢速率慢, ,试试管管中的中的铁钉铁钉生生锈锈, ,且水面且水面处处
16、的的铁铁钉钉生生锈锈最最严严重重, ,说说明当氧气和水共同存在明当氧气和水共同存在时时, ,铁钉铁钉最易生最易生锈锈。3.3.影响影响钢铁钢铁生生锈锈速度的因素速度的因素: :(1)(1)钢铁钢铁内部的内部的结结构影响生构影响生锈锈的速度的速度, ,如制成不如制成不锈钢锈钢。(2)(2)生生锈锈后的后的铁铁如果不及如果不及时时除除锈锈, ,生生锈锈的速度会加快的速度会加快, ,因因为铁锈为铁锈疏松多孔疏松多孔, ,易吸收水。易吸收水。(3)(3)外界因素外界因素对钢铁对钢铁生生锈锈速度的影响。速度的影响。钢铁钢铁生生锈锈的速度会随着的速度会随着环环境温度升高、湿度的增大、酸性的增境温度升高、湿
17、度的增大、酸性的增强强而而变变快。快。角度角度 1 1 结结合生活中的常合生活中的常见见做法考做法考查对查对金属防金属防锈锈措施正措施正误误的判的判断断【典例典例1 1】(2013(2013泰安中考泰安中考) )下列防下列防锈锈措施合理的是措施合理的是( () )A.A.经经常用水冲洗自行常用水冲洗自行车链车链条条B.B.在在铁铁制暖气片上刷制暖气片上刷“银银粉粉”C.C.用用“钢丝钢丝球球”打磨打磨铝锅铝锅表面表面D.D.用用过过的菜刀及的菜刀及时时用用盐盐水清洗水清洗【我的答案我的答案】选选B B。本题主要考查金属的锈蚀与防护。解答本。本题主要考查金属的锈蚀与防护。解答本题的关键是明确金属
18、锈蚀的条件及常用的防止金属锈蚀的方法。题的关键是明确金属锈蚀的条件及常用的防止金属锈蚀的方法。铁生锈是与氧气、水共同作用的结果铁生锈是与氧气、水共同作用的结果, ,经常用水冲洗自行车链经常用水冲洗自行车链条条, ,会使链条更易生锈会使链条更易生锈,A,A不正确不正确; ;铁制暖气片上刷的铁制暖气片上刷的“银粉银粉”起起到保护层的作用到保护层的作用,B,B正确正确; ;铝表面致密的氧化膜起到保护层的作铝表面致密的氧化膜起到保护层的作用用, ,用用“钢丝球钢丝球”打磨铝锅表面会破坏金属表面的保护层打磨铝锅表面会破坏金属表面的保护层, ,加快加快金属的锈蚀金属的锈蚀,C,C不正确不正确; ;用过的菜
19、刀用盐水清洗会加快金属的锈用过的菜刀用盐水清洗会加快金属的锈蚀蚀,D,D不正确。不正确。角度角度 2 2 结结合合实验实验探究考探究考查铁锈蚀查铁锈蚀的条件的条件【典例典例2 2】(2012(2012岳阳中考岳阳中考) )某学某学习习小小组组用相同的光亮用相同的光亮铁钉铁钉探探究究铁铁生生锈锈与哪些因素有关与哪些因素有关, ,设计设计的的实验实验如如图图所示所示: :(1)(1)一周后一周后观观察察: :试试管管和和中的中的铁钉铁钉无明无明显变显变化化, ,试试管管中的中的铁钉铁钉明明显显生生锈锈, ,探究探究发现铁发现铁生生锈锈的主要条件是的主要条件是铁铁与与直接直接接触接触, ,其中其中铁
20、钉铁钉中的中的A A、B B、C C三三处处中中 处锈蚀处锈蚀最最严严重。重。(2)(2)试试管管中加入的蒸中加入的蒸馏馏水要事先煮沸水要事先煮沸, ,其目的是其目的是_ 。(3)(3)沙漠地区的沙漠地区的铁铁制品制品锈蚀较锈蚀较慢的原因是慢的原因是_ 。【我的收获我的收获】本题对铁生锈的条件进行探究。本题对铁生锈的条件进行探究。(1)(1)由题意由题意“试管试管和和中的铁钉无明显变化中的铁钉无明显变化, ,试管试管中的铁钉明显生锈中的铁钉明显生锈”, ,则可推测则可推测, ,通过探究发现通过探究发现: :铁生锈是铁与氧气、水共同存在铁生锈是铁与氧气、水共同存在时发生化学反应的过程时发生化学反应的过程; ;铁钉中的铁钉中的A A、B B、C C三处中三处中,B,B处与水和空处与水和空气同时接触气同时接触, ,最易生锈。最易生锈。(2)(2)试管试管中加入的蒸馏水要事先煮沸中加入的蒸馏水要事先煮沸, ,因为温度升高因为温度升高, ,气体溶解度减小气体溶解度减小, ,故其目的是驱赶溶解在水中的故其目的是驱赶溶解在水中的氧气。氧气。(3)(3)沙漠地区的空气干燥沙漠地区的空气干燥, ,缺少使铁生锈的条件水缺少使铁生锈的条件水, ,所以所以不易生锈。不易生锈。答案答案: :(1)(1)空气和水空气和水B B(2)(2)除去水中的氧气除去水中的氧气(3)(3)空气干燥空气干燥
