1、第第八八单元单元 金属和金属材料金属和金属材料 课题课题 3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护 一、一、金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护 1影响金属腐蚀的主要因素 (1) 五色炫曜南昌汉代海昏侯国考古成果展 出土的马蹄金、金饼、金板光彩照人，说明金的金属活动性_，历经一两千年也不腐蚀。 出土的铜钱、青铜雁鱼灯、青铜编钟历经一两千年仅有些铜锈，说明铜的金属活动性_，耐腐蚀。 出土的铁器腐蚀严重，未参加展出，其原因是铁的金属活泼性_。 (2)影响金属腐蚀的主要因素是_。 2铁制品的锈蚀 (1)铁生锈的条件是：铁与_和_直接接触(铁锈的主要成分为_)。 铁生锈的过程缓慢，没 有发光现象，放热
2、不易察觉，所以铁生锈发生的是_。 (2)铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与_反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。铝在空气中与_ _反应，生成一层_覆盖在铝表面，防止铝继续同_反应，因此，铝具有很好的抗 腐蚀性能。 3防止铁锈蚀的方法 (1)_。 (2)_，如涂油、刷油漆、烧制搪瓷。 (3)电镀一层耐腐蚀和耐磨的_。 (4)烤蓝，在金属表面生成一层致密的氧化膜。 (5)改变其_，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。 二、二、金属资源保护金属资源保护 1保护金属资源的重要性 (1)金属资源是_。 (2)废旧金属的随意丢弃，不仅会造成资源浪费，还会造成_。 2保护金属资源的有效途径 (1)_。 (2)_。 (
3、3)_开采矿物，严禁乱采滥挖。 (4)_。 一、1(1)很弱 较弱 强 (2)金属的活动性强弱(或失电子能力的强弱) 2(1)水 氧气 Fe2O3 缓慢氧化 (2)氧气、水 氧气 致密的氧化铝薄膜 氧气 3(1)保持铁制品的洁净和干燥 (2)铁制品表面制成保护膜 (3)金属铬 (5)内部组成 二、1(1)有限的 (2)环境污染 2(1)防止金属锈蚀 (2)废旧金属回收利用 (3)有计划、合理地 (4)寻找金属的代用品 一、一、控制变量法探究铁腐蚀的条件控制变量法探究铁腐蚀的条件 二、二、铁的锈蚀与防护铁的锈蚀与防护 金属腐蚀注意的问题金属腐蚀注意的问题： (1)铁锈的主要成分是氧化铁，颜色为红
4、色，具有疏松多孔的结构，易吸水，所以铁制品表面的锈如果不及 时除去，会加快生锈的速度。 (2)高温时或在盐水环境中，铁生锈的速度也会加快。用过的菜刀或炒完菜的铁锅上的水没擦干净，过一晚 上会生锈，就是这个缘故。 典例典例 1 (2019重庆 B)为了探究铁制品锈蚀的条件，小明用普通铁钉、纯铁钉同时进行如图的四组实验， 一段时间后只在实验中观察到了红褐色锈斑，其他均无明显变化。下列说法错误的是 A和说明铁制品锈蚀需要 O2 B和说明铁制品锈蚀需要 H2O C和说明 H2O 和 O2同时存在，铁制品不一定发生锈蚀 D和说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关 【解析】A、中铁钉生锈，中铁钉不能生锈，说明
5、铁制品锈蚀需要氧气，该选项说法正确；B、中铁 钉生锈，中铁钉不能生锈，说明铁制品锈蚀需要水，该选项说法正确；C、中铁钉生锈，中纯铁钉不 能生锈，说明 H2O 和 O2同时存在，铁制品不一定发生锈蚀，说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关，该选 项说法正确；D、和不能说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关，这是因为除去铁钉不同外，其它物质 不完全相同，该选项说法不正确。故选 D。 【答案】D 典例典例 2 下列防锈措施不合理的是 A钢管存放在干燥的地方 B用盐水清洗菜刀 C及时清除铁制品表面的锈渍 D在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属 【解析】铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，所以防锈的方法有隔绝氧气、
6、保持金属表面洁净干燥、 改变金属的组成和结构。A、钢管存放在干燥的地方，不易于生锈； B、用盐水清洗菜刀，会加速锈蚀； C、铁锈结构疏松多孔，能吸附水和氧气，会加速锈蚀，应及时清除铁制品表面的锈渍；D、在铁管表 面镀上一层不易锈蚀的金属，能隔绝氧气、水，能有效防锈。故选 B。 【答案】B 1下列标志属于物品回收标志的是 A B C D 2金属铜在自然环境中会生成绿色铜锈(其主要成分为 Cu2(OH)2CO3)。下列关于铜锈的说法不正确的是 A铜锈由四种元素组成 B铜锈不是纯净物 C铜锈生成与 O2有关 D铜锈空气中受热分解将有红色物生成 3垃圾是放错地方的资源。下列说法错误的是 A铁片、铜丝、
7、纸、塑料均可以回收利用 B回收垃圾可以节约资源 C回收垃圾可以节约能源 D保护矿产资源：回收利用和加大开采 4钢铁是世界上使用最广泛的金属材料。下列有关钢铁说法正确的是 A用硫酸铜可除去铁螺丝表面的铁锈 B钢铁中只含有金属元素 C钢比生铁中碳的含量大 D废弃的钢铁制品应该回收再利用 5(2019内江)下列有关金属资源的利用与防护不合理的是 A经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净 B在钢铁表面喷油漆可防止生锈 C废旧金属的回收利用，是保护金属资源的有效途径之一 D改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能 6(2019广东)探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与
8、所探究的条 件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)，对应关系正确的是 A甲和乙：水 B乙和丙：空气 C甲和丙：空气 D甲和丁：水 7(2019苏州)下列说法正确的是 A铁是地壳中含量最多的金属元素 B铁制品在潮湿的空气中容易生锈 C多数合金的熔点高于它的成分金属 D铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝不活泼 8下列所举措施，不能有效保护金属资源的是 A寻找、开发金属的替代品 B加速国内矿产资源的开采 C对易生锈的铁制品采取涂油、喷漆、搪瓷、镀金等措施 D加强废旧金属的回收利用 9分别向 a、b 两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向 a 中加入植物油，均塞上橡皮塞，U 型玻 璃管内为红墨水(开始时两端液面
9、水平)，如图所示，放置一段时间后，以下说法正确的是 A植物油用于隔绝氧气 B两支试管中铁片均被腐蚀 CU 型玻璃管两端的液面变为右低左高 DU 型玻璃管两端的液面变为左低右高 10人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。下列有关金属资源的说法， 错误的是 A自然界中除少量不活泼的金属如金、铂等以单质形式存在外，其余都以化合态存在 B合理开发金属矿物，寻找金属替代品，回收利用废金属都是保护金属资源的方法 C采用合理的方法防止金属锈蚀，可以有效的保护金属资源 D自然界中的金属资源是取之不尽，用之不竭的 112018 年 5 月我国自主建造的第一艘航母下海，为保证航母的使用
10、寿命，下列防锈措施不可行的是 A用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件 B刷防锈漆 C船体表面镀一层黄金 D给某些部位涂油 12(2019吉林)某同学在实验室中看到铁钉表面附着红色物质，分不出是铁锈还是铜，为证明红色物质的 成分，将其“刮”下来，放入_溶液中进行验证。 (1)若固体溶解，则该物质为铁锈；铁锈是铁与_反应生成的。 (2)若固体不溶，则该物质为铜；铜可能是铁与_溶液反应生成的。 13(2019葫芦岛)我国首艘国产航母已经海试，标志着我国金属材料制造技术取得重大突破。根据所学知 识回答问题。 (1)生铁和钢都是铁的合金，其性能不同的原因是_。 (2)将一定量的铜粉加入到硝酸银和硝酸铝的
11、混合溶液中，充分反应后过滤，则滤液中一定含有的溶质是 _，滤渣中一定含有的物质是_。 (3)航母的飞行甲板主体材料是合金钢，能承受舰载机起降时产生的冲击，还能抵抗海洋盐雾的侵蚀。由 此推知：制造飞行甲板的合金钢具有的性能是_、_。 (4)金属矿物储量有限，不能再生。保护金属资源的有效途径，除了防止金属锈蚀外，还有_ _(写出一条即可)。 1 【答案】A 【解析】A、图中所示标志是回收标志，故选项正确；B、图中所示标志是节水标志，故选项错误；C、 图中所示图标为中国环境标志，故选项错误；D、图中所示标志是中国节能标志，故选项错误。故选 A。 2 【答案】D 【解析】A、由绿色铜锈(其主要成分为
12、Cu2(OH)2CO3)可知、铜锈由铜元素、氢元素、氧元素、碳元素四 种元素组成，故 A 正确；B、金属铜在自然环境中会生成绿色铜锈，铜锈属于混合物，故 B 正确；C、 铜锈是氧气、水分和二氧化碳共同作用的结果，则生成与 O2有关，故 C 正确；D、铜锈在空气中受热分 解将有黑色的氧化铜生成，故 D 不正确。故选 D。 3 【答案】D 【解析】A、铁片、铜丝、纸、塑料均可以回收利用，故选项正确；B、回收垃圾可以节约资源，故选项 正确；C、回收垃圾可以节约能源，故选项正确；D、保护矿产资源：回收利用和有计划、合理开采，故 选项错误。故选 D。 4 【答案】D 【解析】A、用硫酸铜不能除去铁螺丝表
13、面的铁锈，故 A 错误；B、钢铁中含有的碳元素属于非金属元素， 故 B 错误；C、钢比生铁中碳的含量小，故 C 错误；D、废弃的钢铁制品应该回收再利用，故 D 正确。 故选 D。 5 【答案】A 【解析】A、经常用钢丝球擦洗铝锅表面，会擦掉表面的氧化铝薄膜，故不合理，符合题意；B、在钢铁 表面涂油、喷油漆、镀层可防止生锈，故合理，不符合题意；C、废旧金属的回收利用，是保护金属资 源的有效途径之一，故合理，不符合题意；D、改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能， 故合理，不符合题意。故选 A。 6 【答案】D 【解析】A、一段时间后，甲和乙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故
14、选项错误；B、一 段时间后，乙和丙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故选项错误；C、一段时间后，甲 和丙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故选项错误；D、一段时间后，甲试管中的铁钉 不生锈，丁试管中的铁钉生锈，可用于探究铁锈蚀时需要水参与，故选项正确。故选 D。 7 【答案】B 【解析】A、铝是地壳中含量最多的金属元素，故选项说法错误；B、铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空 气中的氧气和水共同作用的结果，铁制品在潮湿的空气中容易生锈，故选项说法正确；C、多数合金的 熔点低于它的成分金属，故选项说法错误；D、铝制品在空气中耐腐蚀，是因为铝在空气中能与氧气反 应，其表面生成一层致密
15、的氧化铝薄膜，防止内部的铝进一步被氧化，故选项说法错误。故选 B。 8 【答案】B 【解析】A、寻找、开发金属的替代品，能减少金属资源的利用，有利于保护金属资源，故 A 不正确；B、 加速国内矿物资源的开采，不能有效保护金属资源，故 B 不正确；C、对易生锈的钢铁制品采取涂油、 喷漆、搪瓷、镀金等措施，能防止金属锈蚀，有利于保护金属资源，故 C 正确；D、加强废旧金属制品 的回收利用，能节约金属资源，有利于保护金属资源，故 D 正确。故选 B。 9 【答案】D 【解析】A、植物油可以把铁片与水和氧气隔开，防止生锈，错误；B、两试管中只有 b 中铁片被锈蚀， 因为 a 中的植物油把铁片与水和氧气
16、隔开，不容易生锈，错误；C、b 中的铁片容易生锈，消耗了容器中 的氧气，导致压强减小，而 a 中的铁不易生锈，因此红墨水柱两边的液面变为左低右高，错误；D、b 中的铁片容易生锈，消耗了容器中的氧气，导致压强减小，而 a 中的铁不易生锈，因此红墨水柱两边的 液面变为左低右高，正确。故选 D。 10 【答案】D 【解析】A、自然界中除少量不活泼的金属如金、铂等以单质形式存在外，其余都以化合态存在，故 A 选项说法正确；B、保护金属资源的方法有合理开发金属矿物，寻找金属替代品，回收利用废金属等， 故 B 选项说法正确；C、采用合理的方法防止金属锈蚀，可以有效的保护金属资源，故 C 选项说法正 确；D
17、、自然界中的金属资源十分的丰富，但并不是取之不尽，用之不竭的，故 D 选项说法错误。故 选 D。 11 【答案】C 【解析】A、用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件，能延长航母的使用寿命，不符合题意；B、刷防 锈漆能隔绝氧气和水，能延长航母的使用寿命，不符合题意；C、黄金的价格昂贵，通过船体表面镀一 层黄金防锈，方法不可行，符合题意；D、给某些部位涂油能隔绝氧气和水，能延长航母的使用寿命， 不符合题意。故选 C。 12 【答案】盐酸(或硫酸) (1)氧气、水 (2)硫酸铜 【解析】铁锈能和盐酸(或硫酸)反应而铜不与其反应，所以为证明红色物质的成分，将其“刮”下来，放 入盐酸(或硫酸)溶液中进行
18、验证。 (1)根据铁生锈的原理可知：铁要与氧气和水同时接触才能生锈，所以铁锈是铁和氧气、水同时接触反应 生成的。 13 【答案】(1)含碳量不同 (2)硝酸铜、硝酸铝 银 (3)硬度大、耐腐蚀 (4)有计划、合理开采矿物 【解析】(1)生铁和钢都是铁的合金，其性能不同的原因是含碳量不同。 (2)排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来， 所以将一定量的铜粉加入到硝酸银和 硝酸铝的混合溶液中，铜会与硝酸银反应生成硝酸铜和银，不会与硝酸铝反应，充分反应后过滤，所 以滤液中一定含有的溶质是硝酸铜、硝酸铝，滤渣中一定含有的物质是银。 (3)合金的性能比组成其纯金属的性能优良，所以制造飞行甲板的合金钢具有的性能是硬度大、耐腐蚀。 (4)保护金属资源的有效途径，除了防止金属锈蚀外，还有有计划、合理开采矿物。