專題13 金屬與金屬材料,【考點(diǎn)目標(biāo)】,1.知道金屬的物理特征,2.知道一些常見的合金及其通途,3.了解一些鐵礦石，并知道煉鐵的原理,4.理解金屬銹蝕的原理和防止金屬銹蝕的簡單方法,【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】,金屬,金屬 材料,純金屬,類型：鐵合金、銅合金、鋁合金、鈦合金等,物理性質(zhì)：常溫下是固體、有金屬光澤、大多為熱和電的良導(dǎo)體，有延展性等,定義：由一種金屬與另一種或幾種金屬(或非金屬)熔合而成的,例：Fe、Cu、Ti、AI等,相似性：有光澤，良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性,冶煉,原料：如煉鐵的原料一般是鐵礦石、焦炭石灰石、空氣,原理：如3CO+FeO3 2Fe+3CO2(現(xiàn)象： ）,合金,混合物,紅色固體變?yōu)楹谏?金屬資 源利用,消耗,保護(hù),制成合金：如不銹鋼,銅鐵銹蝕的條件：4Fe+3O2+2xH2O 2Fe2O3·xH2O(鐵銹),加保護(hù)層：涂油、刷油漆、搪瓷、鍍金屬,有限資源，消耗不能再生,銅銹蝕的條件：2Cu+O2+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3(銅綠),防止金屬生銹的方法,隔水：加干燥劑,尋找金屬代用品,回收利用廢舊金屬,合理開采鐵礦石,【重、難點(diǎn)導(dǎo)航】,1.合金的抗腐蝕能力和硬度一般比組成它們的純金屬更高，如黃銅和銅。,2.銅和生鐵的區(qū)別：生鐵含量為4.3%，鋼的含碳量為2%-0.03%,3.金屬生銹的快慢：在酸性物質(zhì)或食鹽溶液中在O2和H2O中。,4.常見的鐵礦石：磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)；赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)。,5.CO還原Fe2O3、CuO的實(shí)驗(yàn)中需要注意的事項(xiàng)：,(1)操作順序：氣燈燈氣。即實(shí)驗(yàn)開始時(shí)要先通CO氣體一會(huì)兒，然后加熱，目的是防止CO與試管內(nèi)的空氣混合而引起爆炸。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要先停止加熱，繼續(xù)通CO氣體至冷卻，目的是防止灼熱的金屬與空氣中的氧氣反應(yīng)變成氧化物。,(2)尾氣為什么要處理？因?yàn)镃O有毒，不能隨意排放，否則會(huì)污染環(huán)境。處理方法為：在尾氣管口放一盞燃著的酒精燈將CO燃燒掉(或用氣球收集備用。),(3)檢驗(yàn)是否有鐵粉的方法：物理方法，用磁鐵吸引;化學(xué)方法，加稀鹽酸或稀硫酸，觀察是否有氣泡,【典例精析】,例1（2015廣州）下列有關(guān)鐵的說法錯(cuò)誤的是 （ ）,A. 參考右圖信息，鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為26 B. 生鐵和鋼是常見的鐵合金 C. 鐵釘在潮濕的空氣中容易生銹，因此鋼鐵的使用要注意防銹 D. 用赤鐵礦高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式是,解析：A 選項(xiàng)從題目圖片中的信息結(jié)合我們常見的元素周期表，可以知道，在圖片左上角的是鐵原子的原子序數(shù)26，它等于原子的質(zhì)子數(shù)，中間漢字是元素名稱，下邊是鐵的相對(duì)原子質(zhì)量55.85。故A 錯(cuò)生鐵和鋼都是由鐵與其他單質(zhì)熔合而成的，是我們生活中最常見的。B 正確。鐵生銹的條件是氧氣和水，所以鋼鐵在潮濕的空氣中易生銹?？疾旆乐股P。C 正確。D 選項(xiàng)考察高爐煉鐵涉及到的化學(xué)方程式，正確。 故選A,針對(duì)訓(xùn)練1（2015安徽）自行車作為常用的代步工具，既輕便靈活，又符合環(huán)保要求，如圖是一款自行車的示意圖: (1)所標(biāo)物質(zhì)中，屬于有機(jī)合成材料的是 ，屬于金屬合金的是 ，含有的金屬元素是 (2)車架表面刷漆主要是為了防銹，其原理是_；請(qǐng)?jiān)偬岢鲆粭l可延長自行車使用壽命的建議_ 。 (3)當(dāng)今自行車外形美觀，材質(zhì)輕便、牢固，除了代步，還可以作為健身工具。由此你對(duì)化學(xué)與人類生活的關(guān)系有何感想？結(jié)合鏡片材料從天然水晶、光學(xué)玻璃到光學(xué)樹脂的變遷過程，請(qǐng)你談一談化學(xué)與生活的關(guān)系：_。,塑料或橡膠,鋼或不銹鋼,Fe（或Cr、Ni),隔絕空氣和水,不用時(shí)擦拭干凈，放在干燥處,化學(xué)材料的發(fā)展，提高了人類生活質(zhì)量,例2（2015煙臺(tái)）2014年12月28日，青煙威榮高鐵正式通車 （1）如圖1高鐵車頭的玻璃是用無機(jī)玻璃、樹脂、塑料等粘合而成，能耐受強(qiáng)大的撞擊力這種玻璃屬于 材料 （2）高鐵建設(shè)需要消耗大量的鋁、鐵等金屬 工業(yè)上常用電解氧化鋁的方法冶煉金屬鋁，該反應(yīng)屬于 （填字母序號(hào)） A化合反應(yīng) B分解反應(yīng) C置換反應(yīng) D復(fù)分解反應(yīng) 某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中利用CO氣體模擬煉鐵的原理，如圖2所示,為了避免裝置A中玻璃管在加熱時(shí)可能發(fā)生爆炸，加熱前應(yīng) 裝置A玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是 裝置B除了吸收CO2氣體外，還有 作用,（1）由兩種或兩種以上材料制成的材料叫復(fù)合材料，故答案為：復(fù)合； （2）電解氧化鋁生成鋁和氧氣，該反應(yīng)符合“一變多”的特征，屬于分解反應(yīng)，故答案為：B； 一氧化碳具有可燃性，與空氣混合，加熱可能會(huì)發(fā)生爆炸，所以在加熱前要先通一氧化碳排盡玻璃管內(nèi)空氣防止一氧化碳不純發(fā)生爆炸，故答案為：先通一氧化碳排出玻璃管內(nèi)的空氣； 在高溫條件下，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；故答案為：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2； 裝置B內(nèi)盛有氫氧化鈉溶液可以除去尾氣中的二氧化碳，同時(shí)一氧化碳?xì)怏w排出裝置內(nèi)的溶液而被收集，防止造成空氣污染；故答案為：可收集純凈的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空氣,針對(duì)訓(xùn)練2（2015樂山）修建鐵路所需大量鋼鐵是以鐵礦石為主要原料冶煉而得。 （1）寫出用一氧化碳和赤鐵礦煉鐵的化學(xué)方程式 ； （2）鋼是含0.03%-2% 的鐵合金； （3）雨后的鐵軌表面易產(chǎn)生少量的銹跡，這是因?yàn)?（4）實(shí)驗(yàn)室可用鹽酸除鐵銹，其化學(xué)方程式為 ； （5）鋁熱劑是修建鐵路時(shí)常用的焊接材料，其反應(yīng)原理是鋁在一定條件下與氧化鐵反應(yīng)得到融熔的鐵與另一種氧化物，該反應(yīng)基本類型是 。,碳（或C）,鐵在潮濕的空氣中易生銹(或鐵與空氣、水接觸易生銹),Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3 H2O,置換反應(yīng),