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　知识梳理
主题三　物质的性质与应用
第10节　金属材料　金属资源的利用和保护
课标要求 近5年广东省卷考情统计(题号) 考查
频率
2025 2024 2023 2022 2021
1.知道金属具有一些共 同的物理性质；了解金 属、金属材料在生产生 活和社会发展中的重要 作用 T1 T2 T16 T3、 T12 T16 5年5考
课标要求 近5年广东省卷考情统计(题号) 考查
频率
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2.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 T21 5年1考
3.以铁生锈为例，了解 防止金属腐蚀的常用方 法；了解废弃金属对环 境的影响及金属回收再 利用的价值 T14 T12、 T15 T15 T11 5年4考
　　1. 金属材料
概念：用① 或② 等制成的材料
金属　
合金　
金
属
材
料
纯
金
属
共性
有金属光泽，应用：制金银饰品，金属表面抛光等
有导电性，应用：铜、铝等用作导线
有③ 性，应用：制金属炊具等
有④ 性，应用：拉丝、压箔等
导热　
延展　



特性
颜色：大多数金属呈银白色，但铜呈⑤ 色，金呈
⑥ 色状态：常温下，大多数金属是固体，但⑦ 为
液体
红　
黄　
汞　

金
属
材
料
纯
金
属


金属
之最
地壳中含量最高的金属元素是⑧ ；人体中含量最高的金属元素是⑨
目前世界年产量最高的金属是⑩ ；导电性、导热性最好的金属是
熔点最高的金属是钨(W)；熔点最低的金属是汞(俗称 )
铝　
钙　
铁　
银　
水银　

金
属
材
料

合
金
概念：在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的具有金属特征的混合物
特性合金与组成它的纯金属相比：一般强度和硬度更 ，熔点更 ，抗腐蚀性更好比较纯金属和其合金的硬度：如图1－10－1所示，互相刻画，表面有划痕的是

图1－10－1
大　
低　
纯铜片　

金
属
材
料

合
金

常见
的合
金
铁合金 ：含碳量为2％～4.3％
：含碳量为0.03％～2％

钛合金：密度小、熔点高、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性能好，被广泛用于火箭、导弹和船舶等，与人体有很好的 性，可用来制造人造骨
其他合金：黄铜(铜锌合金)、硬铝(铝合金)、不锈钢等

生铁　
钢　
含碳量不同
相容　
性质不同的原因是 __________
　　2.金属资源的利用和保护
金
属
资
源
的
利
用
和
保
护


金
属
资
源
的
利
用
常见的金属矿石：赤铁矿(主要成分是① )、磁铁矿(主要
成分是② )、铝土矿(主要成分是Al2O3)
Fe2O3　
Fe3O4　
工业
炼铁
图1－
10－2
原料：赤铁矿石、焦炭、石灰石和空气等
主要设备：高炉(如图1－10－2所示)
主要反应：③
　　　　(主要原理)
　　　　④
高炉炼铁得到的产品：⑤
原料的作用：焦炭的作用是⑥
石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
生铁　
燃烧提供热量和生成CO　

金
属
资
源
的
利
用
和
保
护

金
属
资
源
的
保
护
铁的
锈蚀

条件：铁与空气中的⑦ 直接接触
铁锈：主要成分是⑧
防锈原理：破坏铁锈蚀的条件，即隔绝⑨
氧气和水蒸气　
Fe2O3 xH2O　
氧气或水　
除锈
方法
物理方法：用砂纸打磨
化学方法：用稀盐酸或稀硫酸浸泡(注意浸泡时间不能过长)

防锈
措施
保持金属表面⑩ ，如用过的菜刀擦干净
在金属表面涂保护层，如涂油、刷漆、镀铬等
改变其 制成合金，如不锈钢等
洁净干燥　
内部结构　
保护金属资源的有效途径：防止金属腐蚀；回收利用 ； 有计划、合理地开采金属矿物；寻找 等
废旧金属　
金属的代用品　


A. 兽骨 B. 青铜 C. 丝绸 D. 竹木
B
A. 纯铜的硬度比黄铜的大
B. 钛合金具有良好的抗腐蚀性能
C. 铁制品刷漆可防止生锈
D. 回收废旧金属可实现资源再利用
A
A. 自行车淋雨后未及时擦干
B. 给室外铁制篮球架刷油漆
C. 将钢铁制品存放在潮湿的环境中
D. 经常用食盐水清洗铁制品
B
4. (广东经典)实验室根据工业炼铁的原理设计了如图1－10－3所示的装置 进行实验。
图1－10－3
(1)主要成分为氧化铁的矿石的名称为 ；图1－10－3中还原氧 化铁的化学方程式为 。
(2)“加热”和“通气”(通入CO)的操作顺序是 。
赤铁矿　
先通气后加热　
金属材料
A. 导电性 B. 导热性
C. 延展性 D. 有金属光泽
C
A. 铝是导热性最好的金属材料
B. 目前世界年产量最高的金属是铜
C. 合金中一定只含有金属元素
D. 合金的硬度比组成它们的纯金属的高
D
【易错易混】　(1)合金属于金属材料，不属于合成材料；合成材料通常 指塑料、合成纤维、合成橡胶三大类。
(2)合金是一种混合物，其中至少含有一种金属，可能含有非金属(如生铁 和钢中的碳)。
金属冶炼
图1－10－4
B
A. 澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B. 该反应中，失去氧的物质是CO
C. 该实验能说明CO具有可燃性
D. 硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
4. 金属材料在人类文明的发展历程中起着重要作用。“古法炼铁”和 “炒钢法”的主要过程分别如图1－10－5、图1－10－6所示。
图1－10－5　　 　　　　　图1－10－6
(1)选料：炼铁原料赤铁矿的主要成分是 (填化学式)。
(2)粉碎：将选好的矿石粉碎，使其变得更细小。
Fe2O3　
(3)烘干：烘干矿石的目的是防止高炉中生成的铁和水蒸气发生置换反应 生成Fe3O4，该反应的化学方程式为 。
(4)炼炉：在图1－10－5的炉中投入矿石、焦炭和石灰石，并鼓入与之逆 流而行的空气，“逆流而行”的目的是 。
使二者充分接触，充分反应　
图1－10－5　　 　　　　　图1－10－6
(5)精炼：图1－10－6“炒钢法”即“持柳棍疾搅，即时炒成熟铁”。不 断翻炒液态生铁的过程中，反应的化学方程式为 。
　图1－10－6
金属的锈蚀与防护
A. 在表面喷漆 B. 制成不锈钢
C. 在表面涂油 D. 泡在海水中
D
图1－10－7
C
A. 实验甲说明水是由H2和O2组成的
B. 对比实验乙中的①和②，说明铁生锈需要氧气
C. 实验乙结束后②中的气球变小
D. 对比实验乙中的①和③，说明铁生锈需要水
【归纳总结】　铁生锈原理的应用：利用铁粉缓慢氧化放热制成防寒暖 贴；利用铁生锈吸收氧气和水蒸气可以防止食品变质或受潮，制成铁粉双 吸剂。
铁钉生锈条件的探究
实 验
装 置
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ　　　Ⅴ
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
现 象 不生锈 不生锈 生锈 Ⅳ、Ⅴ中的铁钉都 锈蚀，① 中 的铁钉锈蚀更严 重
V　
实 验 分 析 与 结
论 Ⅰ、Ⅲ对比说明铁生锈需要有② 。
Ⅱ、Ⅲ对比说明铁生锈需要有③ 。
结论：铁生锈的实质是铁与④ 和 ⑤ 共同作用的结果 盐(或氯化钠)溶液 能⑥ 铁 钉的锈蚀速率
水　
氧气　
氧气　
水(④⑤答案可互换)　
加快　
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 ⑦ 。
(2)Ⅰ试管中氯化钙的作用是作干燥剂 ，其目的是⑧ ，
Ⅱ试管中在蒸馏水表面滴一层植物油的目的是⑨
除去水中溶解的氧气　
吸收空气中的
水蒸气　
隔绝空气　
实 验
拓 展 铜易生锈，铜锈的主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，俗称铜 绿。
(1)铜锈中的氢元素来自空气中的⑩ (填化学式，下同)，碳 元素来自空气中的 ，因此这两种物质肯定参加了铜锈 蚀的反应。
(2)为探究氧气是否参加了铜锈蚀的反应，下列实验中必须要做的 是 ；为探究二氧化碳是否参加了铜锈蚀的反应，实验中 必须要做的是 。(均填实验字母)
H2O　
CO2　
AE　
AD　
图1－10－8　　　　　
A. 甲和乙：水 B. 乙和丙：空气
C. 甲和丙：空气 D. 甲和丁：水
D
(2)如图1－10－9所示，另取一枚洁净无锈铁钉放入试管中，a1 s 时加入2 mL饱和NaCl溶液，试管内的温度、压强随时间的变化关系如图1－10－ 10Ⅰ、Ⅱ所示。由图1－10－10Ⅰ可知，铁锈蚀的过程会 (填“放 出”或“吸收”)热量；对比图1－10－10Ⅱ中AB段和BC段压强变化的差 异说明NaCl会 。
图1－10－9　 图1－10－10
放出　
加速铁的锈蚀　
金属材料
A. 丝绸 B. 瓷器 C. 玉器 D. 铁器
A. 肇庆端砚 B. 广彩瓷
C. 潮州木雕 D. 云浮铜鼓
D
D
3. (1)(2023·广东节选)我国是茶文化的发源地。唐代陆羽《茶经》中记 载：“风炉，以铜铁铸之……”“铜铁”属于 (填“金属”或 “合成”)材料。
(2)(2021·广东节选)2021年5月，“天问一号”搭载祝融号火星车成功着陆 火星，火星车使用的新型镁锂合金属于 (填“金属”或“复合”) 材料，实现了探测器的轻量化。
(3)(2020·广东节选)铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下， 铝合金的强度和硬度比纯铝的 (填“高”或“低”)。
金属　
金属　
高　
金属资源的利用和保护
A. (2023·广东)回收铝质易拉罐，是因为铝易与氧气反应
B. (2021·广东)用布擦干淋湿的自行车，是因为铁部件潮湿易生锈
C. (2020·广东)铁制品表面刷漆可防止生锈
D. (2018·广东)铁器在干燥的空气中不易生锈
A
图1－10－11
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
6. (2023·广州)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。
(1)日常生活中，适合制作电缆的金属是 (填字母)。
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1－10－12所示。
②炼锡时混入少许铅形成合金，产
物更易熔化流出，原因是
。
B　
C＋
形成合金熔点降低　
图1－10－12　　　　
(3)图1－10－13为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石的主要成分是 ZnCO3，高温易分解生成ZnO。
图1－10－13
还
原金属化合物　
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 (填字母)。
A. 结晶 B. 蒸发 C. 蒸馏 D. 升华
(4)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
C　
银离子(或Ag＋)　
图1－10－13
A. 保险丝 B. 人造骨
C. 潜艇外壳 D. 人造卫星天线
A
图1－10－14
B
A. 该实验无法得出铁生锈的条件
B. 其他条件相同时，稀醋酸比食盐水更能加快铁的锈蚀速率
C. 实验过程中可以看到实验②的底部最先有红棕色固体生成
D. 该实验的优点是耗时短、氧气体积分数变化比较直观
9. (2025·佛山顺德区二模)我国每年有大量手机被淘汰，其中的某些零部 件中含有黄金，以下是从中提取金的两种方案。
图1－10－15　
增大反应物的接触面积，使反应
更充分　
(2)乳清蛋白海绵具有 的结构，能吸附金离子。
方案二：硫脲浸取法(部分工艺如图1－10－16所示)
图1－10－16　
(3)硫脲[CS(NH2)2]中硫元素和氢元素的质量比为 ，碳、氮元素的 化合价分别为＋4和－3，则硫元素的化合价为 。
疏松多孔　
8∶1　
－2　
图1－10－17
2Fe2(SO4)3＋2H2O　
3　
40 ℃　
减少金属污染对生态环境的危害
(合理即可)　

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