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(共50张PPT)
金属材料
金属资源的利用与保护
导热
导电
延展
红
水银
铝(或 zAl)
钙(或 Ca)
铁(或 Fe)
大
低
强
含碳量不同
Fe2O3
氧气(或 O2)
水(或 H2O)
Fe2O3·xH2O
3CO＋Fe2O3
2Fe＋
3CO2
1.[易错易混]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打
“×”。
√
×
√
×
√
×
(1)生铁和钢都是混合物。(
)
(2)用洗涤剂将铁制品表面的油膜洗净能防止铁生锈。(
)
(3)合金的熔点低于组成它的金属。(
)
(4)大多数金属在自然界中以单质的形式存在。(
)
(5)合金中可能含有非金属元素。(
)
(6)合金属于金属材料，制造合金的过程是化学变化。(
)
2.下列生活用品，主要由金属材料制成的是(
)
A.保鲜膜
B.铜导线
C.陶瓷碗
D.实木椅
3.(情境创设)北京时间 2024 年 10 月 30 日 4 时 27 分，搭载“神舟
十九号”载人飞船的长征二号 F 遥十九运载箭在酒泉卫星发射中心点
火发射。火箭的制作运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法
正确的是(
)
B
B
A.纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C.金属单质在常温下都是固体
D.合金中一定只含金属元素
实验 1
实验室中模拟炼铁
点燃酒精喷灯加热
向硬质玻
装置 操作 实验开始时，将酒精灯点燃后，先_________
_____________________，再________________，其目的是_________________________________
_______。
(2)实验结束熄灭酒精喷灯后，继续通入一氧化
碳直至硬质玻璃管冷却至室温，目的是_______
________________________________________________________。
(3)停止通入CO之后再熄灭酒精灯，用化学方程
式解释酒精灯的作用：_____________________
璃管中通入一段时间 CO
排尽装置内的空气，防止加热时发生
爆炸
防止生
成的铁被空气中的氧气氧化和石灰水倒吸导致
硬质玻璃管炸裂
2CO＋O2 2CO2
现象 (4)加热一段时间后，观察到硬质玻璃管中___________________。
(5)试管中澄清石灰水____________
原理
(6)用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为___________________________
红棕色固体变为黑色
变浑浊
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
【实验提升 1】
1.利用下图所示实验装置模拟工业炼铁(夹持仪器未画出)。下列说
法正确的是(
)
C
A.实验开始时，应先点燃酒精灯，再通入纯净的一氧化碳
B.反应过程中可观察到，a 处固体由黑色逐渐变为红色，b 处的澄
清石灰水变浑浊
C.实验结束时，应该在停止加热之后，
继续通一氧化碳，直到玻璃管冷却
D.一氧化碳有毒，可用水吸收尾气中
的一氧化碳，防止其污染空气
实验
原理 确保铁锈蚀的条件一致后，控制变量：是否含氯化钠进行实验，根据实验现象对比得出结论
编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
条件 铁钉只与空气接触 铁钉只与水接触 铁钉与空气
和水接触 铁钉分别与蒸馏水和
氯化钠溶液接触
实验 2
铁制品锈蚀条件的探究
实验
装置
实验
现象 不生锈 不生锈 生锈 ①②中的铁钉都锈蚀，________中的铁钉锈蚀更严重
实验
分析与
结论 Ⅰ、Ⅲ对比说明铁生锈需要有________；
Ⅱ、Ⅲ对比说明铁生锈需要有________；
结论：铁生锈的实质是铁与__________ 和
________共同作用的结果 盐(或氯化钠)溶液能加快铁钉的锈蚀
②
水
氧气
氧气
水
除去水中溶解的氧气
作干燥剂
中的水蒸气
隔绝空气
实验
反思 ①试管中的蒸馏水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是_______________________；
②Ⅰ试管中氯化钙的作用是____________，其目的是___________
______________；
③Ⅱ试管中在蒸馏水表面滴一层植物油的目的是_____________
吸收空气
【实验提升 2】
1.右图为探究铁锈蚀条件的实验装置(夹持装置已略去)，开始实验
)
B
5～10 分钟后出现明显现象。下列说法不正确的是(
A.铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O
B.该实验能够说明铁生锈与水、氧气有关
C.左边铁丝生锈、右边铁丝不生锈，证明
铁生锈与水有关
D.实验能够在较短时间内观察到明显现
象，其主要原因是提供了充足的氧气
2.钢铁是现代工业的筋骨，保护金属资源，防止金属腐蚀已成为科
学研究和技术领域中的重大问题。某学习小组对钢铁的锈蚀进行探究。
任务一：探究铁钉生锈的条件
取四枚大小相同的洁净某型号无锈铁钉分别放入试管，进行图 1
实验。一段时间后试管 A、B 中铁钉几乎没有生锈，而试管 C 中铁钉
明显生锈，试管 D、E 中铁钉严重生锈。
图 1
图 2
(1) 由试管 A 、B 、C 中铁钉的生锈现象可知，铁的生锈是铁与
__________(填化学式)等物质作用的过程。
O2、H2O
<
(2)小组同学分析了试管 D 的情况后，又查阅了相关文献得到在水
样温度为 22 ℃、氧含量为 6 mL·L-1 时，钢铁锈蚀速率与水样 pH 的关
系如图 2 所示。当 pH________(填“>”或“<”)4 时，钢铁锈蚀速率
明显增大，其原因是___________________________________________
____________________________。
pH 变小，氢离子浓度增大，加快了与铁的反应
速率，造成腐蚀速率增大
任务二：测定部分生锈的铁粉中铁的含量
(3)连接如图 3 装置。取部分生锈的铁粉(铁和氧化铁的混合物)0.6 g
于锥形瓶中，加入足量稀盐酸进行实验。完全反应后，测得生成气体
体积为 0.2 L，已知该条件下氢气密度为 0.09 g·L-1，根据以上数据，该
84%
固体中铁的质量分数是________。
图 3
(4)学习小组有同学提出：用这种方法测得的气体体积不够准确，
可能会导致测定的铁的质量分数变大，可能的原因是__________(填
字母)。
BD
A.装置的气密性不好
B.铁与盐酸反应放热
C.生成的气体会部分滞留在锥形瓶中
D.没有扣掉加入的盐酸的体积
任务三：铁制品除锈方法
(5)铁制品锈蚀后应及时除锈的原因是________________________
____________________________________________________________
________________________________________________。
(6)物理除锈：小组同学利用______打磨除去铁钉表面的铁锈，可
观察到除去铁锈的铁钉呈银白色。
砂纸
(7)化学除锈：小组同学将生锈的铁钉浸泡在盐酸中片刻，观察到
溶液由无色变为黄色，该反应的化学方程式为____________________
_______________。
Fe2O3＋6HCl===
铁与氧气、水等反应生成的
铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，铁制品锈蚀
后应及时除锈，可以防止铁制品全部被锈蚀
2FeCl3＋3H2O
A.兽骨 B.青铜 C.丝绸 D.竹木
考点
金属材料
1.(2025·武汉)汉字是中华文化的瑰宝，曾书于竹帛、镂于金石、
琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体，其中属
于合金的是(
)
B
[变式 1]“晋国之瑞”晋侯鸟尊是山西博物院的院徽原型和“镇
馆之宝”，制作该器物的青铜是一种合金，属于(
)
A
A.金属材料
B.合成材料
C.天然高分子材料
D.复合材料
2.(2025·广州市执信中学一模)广东省博物馆馆藏的“镇馆之宝” ——
西周兽面青铜盉，其主要成分为铜锡合金。下列有关金属及其合金说
法正确的是( )
A
A.铜锡合金是一种金属材料
B.合金中一定含两种或两种以上的金属元素
C.铜锡合金的熔点和硬度都高于纯铜
D.铜、锡均能与稀硫酸反应
[变式 2](2025·苏州)白炽灯泡的结构如图，通电后钨丝在高温下发
)
光。生产时灯泡内可能会混入少量氧气。下列说法正确的是(
A.钨丝的熔点低
B.两侧的金属丝不导电
D
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼
D.白炽灯工作时，红磷能消耗残留氧气
考点
金属的冶炼
3.高炉炼铁是现代钢铁生产的重要环节。下列描述错误的是(
)
A.原料中焦炭的作用是提供热量和提供 CO
B.用赤铁矿炼铁的主要原理为 Fe3O4＋4CO 3Fe＋4CO2
C.炼制出的生铁变成钢需降低含碳量
D.将原料粉碎后投入高炉是为了增大反应物间的接触面积
B
[变式 3](2025·吉林)竖炉炼铁的工艺流程如图所示。催化反应室中发
生的反应之一为CH4＋CO2
2CO＋2X。下列分析正确的是( )
D
A.赤铁矿石粉碎后可以增加铁元素的含量
B.原料是赤铁矿石、天然气、高温尾气
C.合成气中 X 的化学式为 H2O
D.赤铁矿石和天然气的主要成分都属于化合物
4.(2025·广州越秀区一模)早在春秋时期，我国已生产和使用铁器。
图 1 是我国古代炼铁工艺示意，图 2、图 3 分别表示现代炼铁的不同
工艺。
图 1
图 2
图 3
(1)《天工开物》有云：凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或
用煤炭，或用木炭。结合图 1 右边场景推测，炉中生成铁的反应可能
是_______________________________________________( 写一个化学
方程式)。图 1 左边是将生铁炒成熟铁即降低生铁含碳量的场景，其中
“炒”即快速搅拌生铁的意图是_______________________________。
(2)在图 2 的 A 处，大量的焦炭经两步反应生成还原性气体 CO，
相关的反应是_______________________和_______________________
(填化学方程式)。100 t含氧化铁80%的赤铁矿石，最多可炼出含铁96%
的生铁________t(结果保留一位小数)。
3C＋2Fe2O3
4Fe＋3CO2↑(其他合理答案也可)
使生铁中的碳与空气充分接触
58.3
C＋O2
CO2
CO2＋C
2CO
3H2＋ Fe2O3
2Fe＋3H2O
(3)图 3 炼铁时反应的化学方程式为__________________________。
与图 1、图 2 工艺相比，用氢气炼铁的优点是_____________________
_____________(写一条即可)。
显著减少碳排放(其他
合理表述也可)
[变式 4]我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于
世界先进水平。
B
(1)日常生活中，适合制作电缆的金属是________(填标号)。
A.金
B.铜
C.汞
D.钨
(2)明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法，如图 a。原料锡砂中
的 SnO2 和木炭反应得到锡和二氧化碳，化学方程式为_____________
__________。
Sn＋CO2↑
C＋SnO2
图 b
图 a
(3)图 b 为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是 ZnCO3，高温
易分解生成 ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作
用是__________。
作还原剂
C
混合物
H2O
②已知锌的沸点为 907 ℃，泥罐下部温度可达 1 200 ℃，上部约
为 600 ℃，该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于_______(填
标号)。
A.结晶
B.蒸发
C.蒸馏
D.升华
(4)孔雀石[主要成分为 Cu2(OH)2CO3]可用于制作青色颜料，孔雀石
属于________(填“纯净物”或“混合物”)。孔雀石对酸敏感，补充完
整化学方程式：Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3________。
考点
金属的锈蚀与防护
5.(2022·广东)对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说
法正确的是(
)
C
A.对比①②可探究：接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B.对比②③可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一
C.对比①④可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D.对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
[变式5]某同学根据铜锈的主要成分[Cu2(OH)2CO3]作出猜想：金属
铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳，为证明“必须有
二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的(
)
C
A.甲和乙
B.甲和丙
C.甲和丁
D.乙和丁
6.(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
[变式 6]防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列金属防锈的做法
不恰当的是(
)
C
A.水龙头表面镀铬
B.自行车链条涂油
C.用“钢丝球”擦拭铝壶上的污渍
D.将使用后的菜刀擦干存放
A.肇庆端砚 B.广彩青瓷 C.潮州木雕 D.云浮铜鼓
1.(2024·广东)广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料
制成的是(
)
D
2.下列有关金属的说法错误的是(
)
A.广东丹霞山是世界自然遗产，其岩石中含较多氧化铁，氧化铁
呈黑色
A
B.铝合金的硬度比纯铝大
C.用布擦干淋湿的自行车是因为铁部件潮湿易生锈
D.铁制品表面刷漆可防止生锈
3.如右图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，
并使部分铁钉露出液面。夹紧弹簧夹，放置一段时间，出现了锈蚀。
下列说法不正确的是(
)
B
A.甲、乙中，气体含氧气的体积分数
不相等
B.乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最
严重
C.甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
D.丙中，导管内上升一段水柱
4.(2024·广州)在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，铁
的冶炼技术极大促进了生产力的发展。赤铁矿和磁铁矿的主要成分分
别是 Fe2O3 和 Fe3O4。下列说法不正确的是(
)
C
A.Fe2O3 中铁元素的化合价为＋3
B.Fe2O3 和 Fe3O4 都属于氧化物
C.利用 Fe2O3 和 CO 炼铁的反应类型为置换反应
D.Fe3O4 中铁元素的质量分数比 Fe2O3 的高
5.(2025·广州番禺区一模)《宋会要辑稿》记载：“浸铜之法，先
取生铁打成薄片，……浸渍数日，铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄，上
生赤煤，取出刮洗……入炉烹炼，……方成铜。”下列理解错误的是
(
)
C
A.“打成薄片”增大了反应物的接触面积
B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
6.(2025·广州市真光中学模拟)人类从石器时代进入青铜器时代，继
而进入铁器时代，都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确
的是(
)
A
A.铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性
B.纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
C.铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀
D.含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用
实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/ ℃
1 0 0 0.1
2 0.2 0 22.0
3 x 0.1 3.1
4 0.2 0.1 56.3
7.(2025·苏州)为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实
验。下表是 2 g 铁粉、5 g 水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在
10 分钟内温度上升的实验记录。
下列说法正确的是(
)
C
A.铁的锈蚀不需要氧气参与
B.表中 x 的值为 0.2
C. 欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验 1
和 2
D.对比实验 1 和 4 得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
8.暖宝宝中有铁粉等物质，铁在氧气中发生反应，温度升高。小
红用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器画出暖宝宝原料遇空气的
)
C
数据变化图像，如图 2，下列说法中不正确的是(
图 1
图 2
A.Ⅱ为压强变化曲线
B.Ⅲ为氧气浓度变化曲线
C.暖宝宝原料足量时，瓶内压强可降至 0
D.Ⅰ和Ⅱ开始增大是因为铁发生氧化反应放热
名称 钟鼎之齐(含锡 16.7%) 戈戟之齐(含锡 25.0%)
熔点/ ℃ 980 800
布氏硬度(数值越大
越硬) 90 290
它们在古代分别用于制作礼器和兵器。用“戈戟之齐”制作兵器，
利用的物理性质是________。
硬度大
9.(8 分)(2025·广州)青铜铸文明，文脉传千秋。四千多年前，华夏
民族就能够冶炼青铜合金。
(1)《周礼·考工记》中记载了春秋时期的六种青铜合金，其中两种
的性质如表。
锈蚀类型 主要成分
无害锈 Cu2(OH)2CO3、CuO、Cu2O
有害锈 Cu2(OH)3Cl
(2)赤铜矿中 Cu2O 的质量分数为 72%，炼铜时发生反应 Cu2O＋
CO
2Cu＋CO2，理论上 1 吨赤铜矿能冶炼出________吨铜。
(3)一些古老的铜器“纯青如铺翠、而莹如玉”。在自然环境中，
铜器受腐蚀生成“无害锈”，不仅增加美观度还有一定的保护作用。
在氯离子、氧气和潮湿环境的影响下，“无害锈”也会转化为质地疏
松易脱落的“有害锈”，加快铜器腐蚀。
0.64
①根据组成预测，_______________________和 Cu2(OH)3Cl 都能
溶于盐酸，生成________(填化学式)溶液。
②某小组刮取少量铜器表面锈蚀物于试管中，加入足量稀盐酸，
锈蚀物溶解得到蓝色溶液，并有气泡冒出，再向试管中滴加几滴硝酸
银溶液，出现白色浑浊。
Cu2(OH)2CO3 或 CuO
CuCl2
反思与评价：锈蚀物中含“无害锈”，依据是_________________
_______________________________________ ；不能确定是否含“有
害锈”，理由是_______________________________________________
____________________________________________________________
__________________________________________________________ 。
(查阅资料：Ag2CO3、AgCl 均为白色固体且不溶于水)
加入足量稀盐酸，
锈蚀物溶解得到蓝色溶液，并有气泡冒出
了氯离子，Cl－能与Ag+反应生成AgCl白色沉淀，所以无法确定白色
与“无害锈”中的 Cu2(OH)2CO3 反应的稀盐酸也带入
浑浊是由“有害锈”产生的氯离子与硝酸银反应导致的
③考古学家从海底打捞出青铜文物后，立即用蒸馏水清洗，主要
目的是_____________________________________________________。
埋藏在海底的青铜文物历经多年仍保存相对完好，原因是___________
____________________________________________________________
___________。
海底环境缺
氧、潮湿但盐分较高形成了相对稳定的环境，减缓了铜器的氧化和腐
蚀速率
洗去文物表面的盐分等杂质，防止这些杂质加速文物的腐蚀
10.(9 分)(2025·广大附中 4 月模拟)铁及其化合物在生产生活中有
着广泛的应用：
导热
氧气、水蒸气(或 O2、H2O)
(一)铁的性质和应用
(1)生活中常用铁锅炒菜，主要利用了铁良好的________性。
(2)铁生锈是铁与空气中的__________________________反应。
(3)铁锈中一定含有 Fe2O3，可能含 FeCO3，在某铁锈样品中加入
________________________(填操作及现象)，证明不含 FeCO3。
稀盐酸，无气泡产生
(二)钢铁的冶炼
增大反应物接触面积，加快
碳
《天工开物》中记载的“炒钢法”，该方法的生产过程如图所示。
(潮泥灰主要成分是石灰石)
(4)将铁矿石和煤捣碎的目的是______________________________
___________。
(5)不断翻炒液态生铁，是为了降低________(填名称)元素的含量。
反应速率
(三)CH4 还原 Fe2O3 的探究
【资料】
①CH4 也具有还原性，能与 Fe2O3 反应生成 CO2、H2O 和铁单质或
铁的氧化物。
②碱石灰能吸收二氧化碳和水。
取 48.0 g Fe2O3 粉末，用如图装置进行实验，并对反应及产物等作
探究。
防止生成的铁被氧化
9∶11
7.2
(6)加热前后及过程中均通入 CH4，停止加热后继续通 CH4 的目的
是防止倒吸和______________________。
(7)反应后装置 B、C 增加的质量比为________。
(8)控温加热一段时间后，继续通 CH4 至冷却，A 中剩余固体 35.2 g
为 Fe 和 FeO 的混合物。则剩余固体中 FeO 的质量为______g。

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