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第04讲 金属材料及金属矿物的开发利用（课件）-2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）
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这是一份第04讲 金属材料及金属矿物的开发利用（课件）-2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考），共60页。PPT课件主要包含了考情透视，知识导图，考点突破，真题练习，考点一，铜及其化合物，知识点1铜的性质，知识点3氢氧化铜，知识点4铜盐，考点二等内容，欢迎下载使用。
考向1 考查铜及其化合物的性质与应用考向2 考查铜及其化合物的制备
考向1 合金性质与金属材料的应用考向2 金属矿物的开发利用
(1)存在：自然界中铜大多数主要以硫化铜存在，主要是辉铜矿(______)、黄铜矿(________)和斑铜矿(_________)。铜还以游离态的形式存在自然铜是一种含铜矿石，成分是________。
(2)位置：铜位于元素周期表中第___周期_____族，是人类最早使用的金属之一；铜元素是一种的变价金属元素(____、____)。
______色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
③与浓硫酸共热的化学方程式：_________________________________________
①生成铜绿的化学方程式：_____________________________________________
④与稀硝酸反应的离子方程式：_________________________________________
⑤与浓硝酸反应的离子方程式：__________________________________________
(1)湿法炼铜：________________________。
工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：
Cu-2e-= Cu2+等
Cu2+ + 2e-= Cu
(1)物理性质：____色____溶于水的固体。
知识点2 氧化铜和氧化亚铜
④CuO加强热的反应：_____________________。
1.物理性质：____色____溶于水的固体。
反应①的化学方程式：________________________；
3.铜盐的毒性：铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去__________，因此人们利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。
2.通常利用热的铜网(反应__________________)除去混合气体中的少量____。
4.无水硫酸铜只能作为检验____的试剂，______作为________的吸收试剂而用于除杂。
知识点5 铜及其化合物的性质应用
考向1 考查铜及其化合物的性质与应用
下列说法正确的是( )
考向2 考查铜及其化合物的制备
B.气体A为酸性氧化物，可与适量的氧气和水反应生成硝酸，循环利用
C.物质X可以使用氨水，且X过量对产物无影响
D.“操作Z”为蒸发结晶、趁热过滤
过量氨水会沉淀Cu2+，即生成Cu(OH)2沉淀，使蓝矾产量降低
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
下列说法正确的是( )
B.气体A为酸性氧化物，可与适量的氧气和水反应生成硝酸，循环利用C.物质X可以使用氨水，且X过量对产物无影响D.“操作Z”为蒸发结晶、趁热过滤
金属材料及金属矿物的开发利用
(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与________)熔合而成的具有__________的物质。
(2)成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属。即合金中一定含______元素，可能含非金属元素(如钢中含碳) 。
(3)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点：一般比它的各成分金属的____；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的____。
①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。合金一定是混合物，没有固定的熔、沸点。
②常温下，多数合金是固，但钾、钠合金呈液态。
③合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。
(4)新型合金及重要应用
①“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳用钛合金制造，利用了钛合金的硬度____、机械强度____、耐______等性质。
②喷气式飞机的发动机叶片由镍钴合金制造，利用了其熔点____、耐______的性质。
2.常见金属材料及应用
(1)金属材料的工业分类
(2)黑色金属材料——钢铁
①钢是用量最____、用途最____的合金。
低碳钢：韧性、焊接性好，强度低
中碳钢：强度高，韧性及加工性好
高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好
合金钢：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢
性能：良好的延展性和导电性
种类：硅铝合金、镁铝合金、硬铝等铝合金
性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉
用途：主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等
性能：良好的导电性和导热性
用途：主要用于电器和电子工业、建筑业
铜合金：青铜(主要含Cu、Sn、Pb)是我国使用最早的合金
常见的还有黄铜(主要含Cu、Zn等)和白铜(主要含Cu、Ni、Zn等)
1.金属在自然界中的存在
2.金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从______态还原为______态的过程。即：______________________(写反应通式，用M表示金属)。
4.金属冶炼的方法——金属活动顺序与金属冶炼的关系
3.金属冶炼的一般步骤
铝热反应的三个注意事项
①铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能与金属活动性顺序中排在铝之后的金属的氧化物反应。
③铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。
6.特殊金属的冶炼方法：有些很活泼的金属也可以用还原法来冶炼，如：
考向1 合金性质与金属材料的应用
【变式训练1】(23-24高三上·辽宁沈阳·期中)化学与生活、生产、社会密切相关，下列说法正确的是( )
A.假鍮石比鍮石更方便冲压成型 B.假鍮石的炼制过程会有气体产生C.假鍮石的主要材质为合金 D.假鍮石的炼制过程涉及氧化还原反应
考向2 金属矿物的开发利用
A.电解冶炼法 B.热还原法 C.热分解法 D.物理分离法
【解析】冶炼金属铜的反应为氧化铜与焦炭在高温条件反应生成铜和一氧化碳，该冶炼方法属于热还原法，故选B。
【解析】?. 由于MgO的熔点高，电解MgO制备金属??能耗大，工业生产一般采用电解熔融的MgCl2方法制镁，故A正确；?.点燃下金属镁和N2能反应，则用金属镁还原过程中不能用作保护气，可通入??作保护气，故B错误； ?. 真空蒸馏时，需要将金属??、MgCl2分离除去，由于金属钛的熔点很高，因此真空蒸馏的目的是为了降低单质??和MgCl2的沸点，使??、MgCl2气化，实现与??的分离，故C正确；?制得海绵钛中含有少量金属??，??常温下不与稀盐酸反应，??反应，因此可以用稀盐酸浸泡除??，故D正确；故选B。
A.青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金B.长沙走马楼出土的竹木简牍主要成分是纤维素C.蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸，该过程不涉及化学变化D.铜官窑彩瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成
A.用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管上口倒出B.铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜C.利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团D.蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜，静置冷却，析出硫酸亚铁铵晶体
(3)“还原”中加入铅精矿的目的是________________________。
(4)“置换”中可选用的试剂X为___(填标号)。
A.Al B.Zn C.Pb D.Ag
“置换”反应的离子方程式为_______________________________。
(5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作______(填“阴极”或“阳极”)。
(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为__________，装置B的作用为________。
【解析】由图可知，仪器A的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B的作用为防倒吸；
溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色
考向1 考查铜及其化合物的性质与应用考向2 考查铜及其化合物的制备
考向1 合金性质与金属材料的应用考向2 金属矿物的开发利用
(1)存在：自然界中铜大多数主要以硫化铜存在，主要是辉铜矿(______)、黄铜矿(________)和斑铜矿(_________)。铜还以游离态的形式存在自然铜是一种含铜矿石，成分是________。
(2)位置：铜位于元素周期表中第___周期_____族，是人类最早使用的金属之一；铜元素是一种的变价金属元素(____、____)。
______色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
③与浓硫酸共热的化学方程式：_________________________________________
①生成铜绿的化学方程式：_____________________________________________
④与稀硝酸反应的离子方程式：_________________________________________
⑤与浓硝酸反应的离子方程式：__________________________________________
(1)湿法炼铜：________________________。
工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：
Cu-2e-= Cu2+等
Cu2+ + 2e-= Cu
(1)物理性质：____色____溶于水的固体。
知识点2 氧化铜和氧化亚铜
④CuO加强热的反应：_____________________。
1.物理性质：____色____溶于水的固体。
反应①的化学方程式：________________________；
3.铜盐的毒性：铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去__________，因此人们利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。
2.通常利用热的铜网(反应__________________)除去混合气体中的少量____。
4.无水硫酸铜只能作为检验____的试剂，______作为________的吸收试剂而用于除杂。
知识点5 铜及其化合物的性质应用
考向1 考查铜及其化合物的性质与应用
下列说法正确的是( )
考向2 考查铜及其化合物的制备
B.气体A为酸性氧化物，可与适量的氧气和水反应生成硝酸，循环利用
C.物质X可以使用氨水，且X过量对产物无影响
D.“操作Z”为蒸发结晶、趁热过滤
过量氨水会沉淀Cu2+，即生成Cu(OH)2沉淀，使蓝矾产量降低
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
下列说法正确的是( )
B.气体A为酸性氧化物，可与适量的氧气和水反应生成硝酸，循环利用C.物质X可以使用氨水，且X过量对产物无影响D.“操作Z”为蒸发结晶、趁热过滤
金属材料及金属矿物的开发利用
(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与________)熔合而成的具有__________的物质。
(2)成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属。即合金中一定含______元素，可能含非金属元素(如钢中含碳) 。
(3)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点：一般比它的各成分金属的____；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的____。
①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。合金一定是混合物，没有固定的熔、沸点。
②常温下，多数合金是固，但钾、钠合金呈液态。
③合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。
(4)新型合金及重要应用
①“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳用钛合金制造，利用了钛合金的硬度____、机械强度____、耐______等性质。
②喷气式飞机的发动机叶片由镍钴合金制造，利用了其熔点____、耐______的性质。
2.常见金属材料及应用
(1)金属材料的工业分类
(2)黑色金属材料——钢铁
①钢是用量最____、用途最____的合金。
低碳钢：韧性、焊接性好，强度低
中碳钢：强度高，韧性及加工性好
高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好
合金钢：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢
性能：良好的延展性和导电性
种类：硅铝合金、镁铝合金、硬铝等铝合金
性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉
用途：主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等
性能：良好的导电性和导热性
用途：主要用于电器和电子工业、建筑业
铜合金：青铜(主要含Cu、Sn、Pb)是我国使用最早的合金
常见的还有黄铜(主要含Cu、Zn等)和白铜(主要含Cu、Ni、Zn等)
1.金属在自然界中的存在
2.金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从______态还原为______态的过程。即：______________________(写反应通式，用M表示金属)。
4.金属冶炼的方法——金属活动顺序与金属冶炼的关系
3.金属冶炼的一般步骤
铝热反应的三个注意事项
①铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能与金属活动性顺序中排在铝之后的金属的氧化物反应。
③铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。
6.特殊金属的冶炼方法：有些很活泼的金属也可以用还原法来冶炼，如：
考向1 合金性质与金属材料的应用
【变式训练1】(23-24高三上·辽宁沈阳·期中)化学与生活、生产、社会密切相关，下列说法正确的是( )
A.假鍮石比鍮石更方便冲压成型 B.假鍮石的炼制过程会有气体产生C.假鍮石的主要材质为合金 D.假鍮石的炼制过程涉及氧化还原反应
考向2 金属矿物的开发利用
A.电解冶炼法 B.热还原法 C.热分解法 D.物理分离法
【解析】冶炼金属铜的反应为氧化铜与焦炭在高温条件反应生成铜和一氧化碳，该冶炼方法属于热还原法，故选B。
【解析】?. 由于MgO的熔点高，电解MgO制备金属??能耗大，工业生产一般采用电解熔融的MgCl2方法制镁，故A正确；?.点燃下金属镁和N2能反应，则用金属镁还原过程中不能用作保护气，可通入??作保护气，故B错误； ?. 真空蒸馏时，需要将金属??、MgCl2分离除去，由于金属钛的熔点很高，因此真空蒸馏的目的是为了降低单质??和MgCl2的沸点，使??、MgCl2气化，实现与??的分离，故C正确；?制得海绵钛中含有少量金属??，??常温下不与稀盐酸反应，??反应，因此可以用稀盐酸浸泡除??，故D正确；故选B。
A.青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金B.长沙走马楼出土的竹木简牍主要成分是纤维素C.蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸，该过程不涉及化学变化D.铜官窑彩瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成
A.用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管上口倒出B.铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜C.利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团D.蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜，静置冷却，析出硫酸亚铁铵晶体
(3)“还原”中加入铅精矿的目的是________________________。
(4)“置换”中可选用的试剂X为___(填标号)。
A.Al B.Zn C.Pb D.Ag
“置换”反应的离子方程式为_______________________________。
(5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作______(填“阴极”或“阳极”)。
(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为__________，装置B的作用为________。
【解析】由图可知，仪器A的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B的作用为防倒吸；
溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色
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