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第一部分　教材整合
第9讲　金属材料　金属资源的利用和保护
目录
CONTENTS
知识进阶·串考点
多题归一·过重难
2
4
3
多题归一·过重难
素养提升·练真题
课标要求 复习导入
1
5
复习小结
课标要求 复习导入
01
第9讲
课标要求
1．知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，体会化学方法在金属冶炼中的重要性。
2．知道金属具有一些共同的物理性质。通过实验、探究等活动，认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。
3．知道在金属中加入其他元素形成合金，可以改变金属材料的性质。
4．以铁生锈为例，了解防止金属锈蚀的常用方法。了解废弃金属对环境的影响以及金属回收再利用的价值。
5．了解金属、金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
复习导入
思考：这样的保温杯主要是由
材料制成的，选择这种材料制作保温杯的原因可能是什么？（答两点即可）
金属
02
第9讲
知识进阶·串考点
知识进阶 串考点
单元知识体系
知识进阶 串考点
单元知识体系
(1)金属的物理性质及用途：
纯
金
属
共性 ① 性 导热性 ③ 性 有金属光泽
用途 如铜作导线 如②
如铝压成各
种形状 如金制作饰品
导电
延展　
铁作炊具
(合理即可)　
(2)
差
异
性
颜色：大多数金属呈银白色，而铜呈④ 色，金呈黄色，铁粉呈黑色
状态：常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，而汞(俗称水银)是
⑤ 体
红　
液　
小结：物质的⑥ 很大程度上决定了物质的用途。另外，还需要考虑是否经济、资源是否易得、是否美观、使用是否便利、是否易于回收和对环境的影响等多种因素
性质　
金属之最：地壳中含量最高的金属元素是⑦ ，人体中含量最高的金属元素是⑧ ，目前世界年产量最高的金属是⑨
铝　
钙　
铁　
概念：在纯金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的具有⑩ 特征的物质
金属　
合
金
特点：硬度一般比组成它的纯金属更 ，熔点 ，抗腐蚀性能更
大　
低　
强　
常见
的合
金
铁合金：包括生铁和钢，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
其他常见合金：青铜、黄铜、钛合金、18K黄金、形状记忆合金等
铁　
含碳量不同　
生铁　
【知识补充】比较合金和组成其纯金属的硬度：相互刻画，有
明显划痕的是
　纯金属　
金属资源概述：除少数很不活泼的金属如 等有单质形式存在，其余都以化合物的形式存在
金
属
资
源
的
利
用
工业
炼铁
(1)设备：炼铁高炉　
(2)原料：赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气
(3)焦炭的作用：生成 、提高炉内温度
(4)石灰石的主要作用：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
一氧化碳　
【注意】高炉炼铁得到的是生铁
(5)涉及的反应的化学方程式：C＋O2 CO2、CO2＋C2CO、
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
炼铁的相
关计算
在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题
(1)纯净物质的质量＝含杂质物质的总质量×纯度
(2)含杂质物质的总质量＝纯净物质的质量÷纯度
金、银　
铁制品锈蚀的原因：铁与 等发生化学反应铁锈蚀条件的探究
(详见本讲“多题归一·过重难”)
氧气和水　
氧气和水　
金
属
资
源
的
保
护
防止铁生锈
原理：隔绝
措施
保持铁制品表面干燥和洁净，如菜刀用完后洗净擦干在铁制品表面涂一层保护膜(如 、 、电镀等)改变金属的内部结构：制成耐腐蚀的合金，如
涂油　
刷漆　
不锈钢　
物理法：用砂纸打磨
除锈方法
化学法：常用 或 去除，反应的化
学方程式为Fe2O3＋6HCl 2FeCl3＋3H2O、Fe2O3＋H2SO4 Fe2(SO4)3＋3H2O
稀盐酸　
稀硫酸　
保护金
属资源
的途径
金属矿物的储量有限， (选填“能”或“不能”)再生，如稀土资源
途径
不能　
(1)
防止金属腐蚀　
(2)
(3)有计划、合理地开采金属矿物
(4)寻找金属的代用品等
回收利用废旧金属　
易错辨析
判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
1. 合金属于合成材料。 (　×　)
2. 合金由金属与金属或金属与非金属熔合而成，故氧化铁也是合金。
(　×　)
3. 地壳中的金属都以化合物的形式存在。 (　×　)
×
×
×
金属材料
[解析]氧化铁是金属氧化物，不是合金。
[解析]金、银等少数金属以单质形式存在。
4. 铜的化学性质不活泼，故铜器放置在潮湿的空气中不会被腐蚀。 (　×　)
5. 人类每年要提取数以亿吨的金属用于工农业生产和其他领域，其中提取量最大的是铁。 (　√　)
6. 炼铁高炉出铁口出来的是纯铁。 (　×　)
7. 金属矿物储量有限，而且不能再生。 (　√　)
×
√
×
√
[解析]铜在潮湿的空气中易产生铜锈，主要成分是碱式碳酸铜。
生铁
03
多题归一·过重难
第9讲
实验　铁锈蚀条件的探究
1. 探究方法：控制变量法和对比法。
2. 实验过程：兴趣小组的同学们按照如图1所示实验探究铁钉锈蚀的条件，请回答下列问题。
【实验现象】
(1)试管甲中铁钉锈蚀，其中锈蚀最严重的部位是 (选填“a”“b”或“c”)。
b　
(2)对比试管甲、乙中的现象，说明铁钉锈蚀需要与 接触；对比试管 中的现象，说明铁钉锈蚀需要与水接触。
氧气(或空气) 　
甲、丙　
【实验结论】
(3)铁钉锈蚀的条件是与 同时接触。
氧气(或空气)、水　
【实验反思】
(4)实验中所用的蒸馏水需经过煮沸并迅速冷却，目的是
。
(5)试管乙中植物油的作用是 。
除去水中
溶解的氧气　
隔绝空气　
(6)若试管丙中铁钉也有少量锈迹，可能的原因是 。
(7)防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法
有 (写一种)。
干燥剂变质(合理即可)
　
刷漆(或涂油，合理即可)　
【装置改进】
(8)同学们又设计了如图2所示装置探究铁锈蚀的条件，一段时间后，观察到 (选填“a”“b”或“c”)处的钢丝棉生锈，若c处的钢丝棉也产生锈迹，则该实验需要改进的措施是 。
a　
在液面上方加一层植物油(合理即可)　
(9)【数字化实验】同学们还对常见的金属腐蚀现象展开研究，先将锥形瓶内壁用稀盐酸酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化，如图3所示。下列说法错误的是(　C　)
C
A. 将锥形瓶内壁润洗的目的是提供水
B. O～t1时，压强增大的原因是有氢气生成
C. t1～t2时，压强减小的原因是锥形瓶内的氢
气参与反应而被消耗
D. 充分反应后，可观察到黑色的固体变红褐色
铁锈蚀过程中消
耗了氧气
【方案设计】
(10)有人发现，海边的铁制品更容易生锈，请你设计实验，验
证盐溶液能加速铁制品生锈。

。
取一支试管，加入适量的盐水，将一枚洁净的铁钉放入试管，使
其一部分浸在盐水中，并与试管甲进行对比　
04
素养提升·练真题
第9讲
知识点1　说明金属材料的应用及性质与用途的关系
1. 2024年5月1日，福建舰正式启动海试，作为全亚洲吨位最大的水面舰艇，其对中国海军的意义是不言而喻的。福建舰的舰体使用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是(　B　)
B
A. 合金中一定只含金属元素
B. 多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
C. “真金不怕火炼”是指金的熔点高
D. 铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝不活泼
[解析]合金中也可能含有非金属元素，如生铁和钢都还有碳
化学性质不活泼
因为其表面形成的致密氧化铝薄膜，这层薄膜能够有效地阻止铝与外界环境的进一步接触和腐蚀
2. (2024·湖南模拟)金属与人类的生活密切相关。下列关于金属的描述正确的是(　B　)
A. 铁是一种不活泼金属，在自然界中主要以单质的形式存在
B. 金属Cu能与硝酸银溶液反应，金属活动性：Cu＞Ag
C. 银具有良好的导电性，生活中大量使用银作导线
D. 合金的熔点比各组分金属的熔点高，可用于焊接金属
B
化合物
较
但价格高，不宜用作导线
[解析]多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点
3. 【新课标·情境素材】(2024·乐山)太阳能电池路灯(如图4)，可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为铝合金，路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题：
(1)制作灯柱所需的铝合金属于 (选填“金属材料”
或“合成材料”)。
(2)铝合金的硬度和强度都比纯铝 (选填“高”或“低”)。
金属材料　
高　
[解析]合金的硬度大于组成该合金的纯金属
(3)太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有延展性和良好
的 性。
(4)一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和
反应而生锈。
导电　
氧
气(或O2)　
知识点2　铁的冶炼
4. (2024·重庆改编)某火龙表演是国家级非物质文化遗产项目。其中的“打铁花”是先将生铁熔化成铁水，再用工具将铁水向空中用力抛出，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。
(1)生铁的含碳量 (选填“＜”“＞”或“＝”)钢的含碳量。工业上可用赤铁矿与CO在高温下反应来冶炼生铁，该反应的化学方程式为 。
＞　
3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2　
(2)铁花冷却后得到黑色固体，写出生成该固体的化学方程式： .
。
Fe3O4　
(3)表演时可准备细沙以防止火灾。细沙可阻止可燃物与 接触从而达到灭火的目的。
空气
3Fe＋2O2
5. (2024·辽宁)下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是(　C　)
A. 铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀
B. 将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C. 锈蚀的铁制品没有任何利用价值
D. 铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
C
知识点3　金属资源的利用和保护
[解析]锈蚀的铁制品具有回收价值，回收废旧金属能节约金属资源，减少环境污染。
6. (2024·湖南改编)铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行了一系列研究。
(1)探锈：
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如图5实验。
①A玻璃仪器的名称是 。
②实验中将蒸馏水煮沸的目的是 。
试管　
除去水中溶解的氧气　
③一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 同时接触的结论。
氧气和水　
(2)除锈：
取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 (用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。
Fe＋2HCl FeCl2＋H2↑
　
(3)防锈：
防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有
(写一种)。
兴趣小组成员继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金
属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
表面涂漆(合理即可)　
05
第9讲
复习小结
思考：这样的保温杯主要是由金属材料制成的，选择这种材料制作保温杯的原因是什么？（答两点即可）
复习小结——解答复习引入问题
制作保温杯一般选用不锈钢材料，它属于铁合金。选择这种材料的原因是该合金具有良好的延展性和导热性，硬度大，耐磨耐腐蚀；金属铁也是目前世界上年产量最高的金属，产量大；废旧后也有很大的回收和利用价值；铁元素也是人体必需的微量元素，对人体健康有益。
复习小结
高频考点
1.金属的物理性质
2.合金
3.金属生锈及防锈
4.金属冶炼及其相关实验

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