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第四单元 金　属
第一节　常见的金属材料
知识点1 金属的物理性质
1．共性
大多数金属都具有_________，___度和___度较大，___点和
___点较高，具有良好的_____性和_____、_____性能。除___
外，金属在常温下都是___体。
金属光泽
密
硬
熔
沸
延展
导电
导热
汞
固
2．特性及用途
金属 特性 用途
___ 展性好 制作饰品
___ _______ 制造灯泡中的灯丝
___ 导电性优良 印刷电路板
___ 硬度大，_______性强 制作特殊钢材
金
钨
熔点高
铜
铬
耐腐蚀
【注意】常见的金属之最
(1)地壳中含量最高的金属元素——铝。
(2)人体中含量最高的金属元素——钙。
(3)目前世界年产量最高的金属——铁。
知识点2 合金的特性
1．合金的概念
以某种金属为基础，添加其他_____或_______，通过高温熔炼、
烧结等方式形成的具有_____特性的材料。
金属
非金属
金属
【注意】合金的特点
(1)大多数合金是混合物。
(2)合金中至少有一种金属。
(3)形成合金的过程发生了物理变化。
(4)合金一定具有金属特性。
2．常见合金
(1)铜合金：青铜(即铜锡合金，是人类最早使用的合金)、黄铜
(铜锌合金)。
(2)铁合金
①种类：生铁(含碳量_________)、钢(含碳量__________)。
②“百炼成钢”发生的主要反应是C＋O2 CO2。
(3)其他常用合金：铝合金、钛合金等。
2%～4.3%
0.03%～2%
3．金属与合金的性质比较
(1)合金的熔点一般比组成金属的___。
(2)合金的硬度一般比组成金属的___。
(3)合金的导电性、导热性一般比组成金属的___。
(4)合金的抗腐蚀性一般比组成金属的___。
低
大
弱
强
知识点3 金属矿物及其冶炼
1．金属矿物
2.地壳中含量(质量分数)前六的金属元素为_______、_______、
_______、_______、_______、______。
铜矿石 黄铜矿 孔雀石 辉铜矿
主要成分 CuFeS2 Cu2(OH)2CO3 Cu2S
铝(Al)
铁(Fe)
钙(Ca)
钠(Na)
镁(Mg)
钾(K)
3．金属冶炼
(1)工业炼铁的化学原理(CO还原氧化铁的实验)
①实验装置
②反应原理(用化学方程式表示)_______________________。
③实验现象：___________色的粉末变为___色，澄清石灰水变
_____。
④操作步骤
a．实验前先两检：检查___________，检验_______。
b．实验开始先_____后_____，实验完毕先_________后_____
_____。
3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2
红(或红棕)
黑
浑浊
装置气密性
CO纯度
通CO
加热
停止加热
停止
通CO
c．若开始时顺序颠倒会_________，完毕时顺序颠倒会_______
_______________。
⑤尾气处理
因CO_____，尾气不能直接排放到空气中，应用_____法或_____
法处理。
(2)工业炼铁
将赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、焦炭和石灰石一起加入高炉，在
高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳将铁从氧化铁中还原出
来。此时炼的铁为生铁，仍含有少量杂质。
发生爆炸
使生成
的Fe重新被氧化
有毒
点燃
收集
考点1 金属的物理性质及用途
典例1 [2024·烟台期中]火锅店里常使用铜制火锅，这主要是利用了铜具有良好的( )
A．导电性　　　　B．导热性
C．延展性　　　　D．熔点高
思路导析 物质的性质决定物质的用途，据此结合金属的用途进行分析判断。
变式1 2025年10月31日神舟二十一号载人飞船发射升空，飞船中的部分装置使用了钛合金等金属材料。下列有关金属和金属材料的说法正确的是( )
A．铜是目前世界上年产量最高的金属
B．所有金属都呈固态
C．纯金属的熔点一般比它们组成的合金的熔点更低
D．钛合金被广泛应用于火箭、导弹、航天器等
变式2 下列物质用途正确的是( )
考点2 合金的特性
典例2 [2026·长沙一模]2026年央视春晚节目《武BOT》中，机器人能完成空翻、舞剑等高难度武术动作，其机身骨架采用铝合金、钛合金等轻质高强度合金材料。下列关于合金的说法正确的是( )
A．合金属于金属单质
B．合金的硬度一般比组成它的纯金属大
C．合金的熔点一定比组成它的纯金属高
D．合金中只含有金属元素
思路导析 根据合金的定义和特性进行分析。
变式1 2026年3月20日，武汉第12座长江大桥——双柳长江大桥正式建成通车，下列有关大桥的主要材质——钢的说法正确的是( )
A．钢是合金，属于金属材料
B．钢的抗腐蚀性能比铁差
C．性能优良的钢是纯净的铁
D．钢的硬度比纯铁要小
变式2 合金由于其优良的性能在生产生活中得到广泛的使用，下列关于合金及金属的比较中，不正确的是( )
A．含碳量：钢>生铁
B．导热性：不锈钢<纯铁
C．硬度：黄铜>铜
D．熔点：锡>焊锡
考点3 工业炼铁的原理
典例3 实验室利用如图装置模拟工业
炼铁，有关说法错误的是( )
A．澄清石灰水可检验生成的CO2
B．将尾气点燃，可防止CO污染空气
C．“炼铁”的化学方程式为Fe2O3＋CO Fe＋CO2
D．实验得到的固体产物能被磁铁吸引
思路导析 根据实验室炼铁的原理及注意事项分析解答。
解析：A.CO2能使澄清的石灰水变浑浊，该实验中澄清石灰水
的作用是检验生成的CO2，故A正确；B.该实验的尾气中含有没
有参加反应的CO，CO有毒，是空气污染物。将尾气点燃，将有
毒的CO转化成无毒的CO2，可防止CO污染空气，故B正确；C.化
学方程式没有配平，正确的化学方程式为：Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2，故C错误；D.实验得到的固体产物是铁，能被磁铁
吸引，故D正确。故选C。
变式1 下图为教材中实验室模拟炼铁的实验装置。
实验步骤如下：
Ⅰ.连接好装置，并检查装置的气密性；
Ⅱ.装好试剂，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；
Ⅲ.实验结束，先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却。
回答下列问题：
(1)实验中可看到A处玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑，说明
Fe2O3转化为___(填化学式)，B瓶中澄清石灰水变浑浊，该反
应的化学方程式为__________________________。
(2)装置末端酒精灯的作用是_____________________________
_____。
(3)某炼铁厂日产含铁97%的生铁693吨，则该厂每日需消耗含氧
化铁80%的赤铁矿原料不低于多少吨？(结果保留一位小数)
Fe
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
点燃未完全反应的CO，防止污染
空气
解：设每日消耗含氧化铁80%的赤铁矿原料的质量不低于x。
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
160 112
x×80% 693 t×97%
＝
x≈1 200.4 t
答：每日消耗含氧化铁80%的赤铁矿原料不低于1 200.4 t。
变式2 [2024·楚雄模拟预测]《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是( )
A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量
B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度
C．炼铁炉中流出的是纯铁
D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
变式3 [2026·泰州期末]我国科学家研发了一种闪速炼铁技术，用氢气还原铁矿石粉，只需3～6秒即可完成传统高炉5～6小时的炼铁过程，且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法错误的是( )
A．传统高炉炼铁，反应炉中还原铁矿石的主要物质是焦炭
B．闪速炼铁通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，实现快速还原
C．闪速炼铁用氢气替代传统高炉炼铁的焦炭，减少了CO2的排放
D．闪速炼铁技术通入过量氢气，出炉烟气中的氢气可回收利用

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