初三化学金属和金属材料（一）知识精讲.docVIP

初三化学金属和金属材料（一） 【本讲主要内容】 金属和金属材料（一） 金属的物理性质、合金的性能、铁的冶炼、金属资源的保护。 【知识掌握】 【知识点精析】 日常生活中的金属用品都是由金属材料制成的，金属材料包括纯金属和它们的合金。 一. 金属的物理性质： 1. 共性：大多数金属具有金属光泽，密度和硬度较大，熔沸点较高，具有良好的导电、导热性以及延展性，在室温下除汞为液体，其余金属为固体。 2. 不同金属又有各自的特性。 3. 性质用途 二. 合金： 1. 由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属跟非金属）一起熔合而成的具有金属特性的混合物。 2. 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，它的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好，因此更适于不同的用途。 3. 生铁和钢的比较： 类别 含碳量 机械性能 机械加工 生铁 2%～4.3% 硬而脆，无韧性 可铸，不可煅 钢 0.03%～2% 硬而韧，有弹性 可铸，可煅，可压延 三. 铁的冶炼： 1. 矿石：工业上用来提取金属的矿物叫作矿石。如赤铁矿、黄铁矿、铝土矿等。金属元素的存在 2. 铁的冶炼： （1）一氧化碳还原氧化铁： 现象：红色粉末逐渐变为黑色，产生无色气体使澄清石灰水变浑浊，气体点燃发出蓝色火焰。 反应原理：a. b. c. 操作注意事项：a. 先通CO，后加热；实验完毕，先熄灯，继续通CO至冷却。 b. CO的尾气处理：烧掉或收集起来，防止未反应的CO污染空气。 （2）工业炼铁 四. 金属资源的保护： 1. 铁制品锈蚀的条件——铁、空气（氧气）和水（或水蒸气）直接接触。 2. 防止铁锈蚀的方法： （1）组成合金，如不锈钢 （2）在金属表面形成保护膜，如涂油、刷漆、电镀、烤蓝 （3）保持铁制品的洁净和干燥 3. 保护金属资源：防止腐蚀；回收利用；合理开采；寻找代用品。 【解题方法指导】 例题1. 下列说法，正确的是（ ） A. 生铁的主要成分是碳，钢的主要成分是铁。 B. 生铁硬而脆，可铸不可煅；钢较硬，可以铸造和煅轧。 C. 物质的用途完全由其性质决定，与其他因素无任何关系。 D. 钢、碳、氧化铁和铜都是金属材料。 解题思路：A、B选项考查生铁与钢这两种合金的差异，差异的形成在于生铁比钢的含碳量高，但二者的主要成分均为铁，故A错误；物质的性质在很大程度上决定物质的用途，但还要注意考虑物质的价格、资源，使用是否便利等诸多因素，而用途是物质性质的具体体现，C错误；金属材料为纯金属或合金，所以D项中碳和氧化铁为非金属单质和金属氧化物并非金属材料。 解：B 解题注意事项：对物质的组成、结构、性质的研究过程中，应注重概念理解的准确性，深刻理解概念的差异所在，明确概念的内涵和外延是解决正误判断问题的关键。本题就金属材料，物质性质与用途的关系以及合金的组成等易错的概念点进行了综合考查。 例题2. 炼铁选用的铁矿石不仅要选“含铁量”高的，还要选择“有害元素”少的。常见的铁矿石有：磁铁矿（主要成分是）、赤铁矿（主要成分是）、褐铁矿（）、菱铁矿（）、黄铁矿（主要成分是），你认为最适应炼铁的两种矿石是_____________，理由是____________。 解题思路：计算各种矿石的含铁量，不必计算出铁元素的质量分数，可用铁元素与其它元素的原子个数比判断，在磁铁矿中，Fe与O的原子个数比为；在赤铁矿中，Fe与O的原子个数比为2:3=1:1.5；在褐铁矿中，Fe与O的原子个数比为4:9=1:2.25；菱铁矿、黄铁矿中很明显原子个数比值更小，含铁量更低，除此之外还有硫元素，冶炼过程中可能产生污染。 解：磁铁矿和赤铁矿；因为二者的含铁量高，含硫等有害元素少，冶炼产生的污染少。 解题注意事项：本题考查了学生对铁矿石的认识，选择矿石的原则是含铁量高，污染少，既可提高经济效益，又可减少环境污染。联系工业生产实际，注意了知识的迁移及应用能力的培养和提高。 例题3. 某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石（主要成分为氧化铁），空气等，主要生产流程如下图所示： （1）在上面方框中写出有关反应的生成物的化学式。 （2）写出①、②、③步反应的化学方程式： ①___________ ②_____________ ③______________ 解题思路：本题考查学生对铁的冶炼原理的掌握情况，要求能熟练书写有关反应的化学方程式。焦炭主要成分是碳，首先与过量空气高温条件下生成大量二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，最后用一氧化碳还原氧化铁。 解：（1）；CO （2）① ②； ③。