图本章知识地图 + 山西中考考情
本章知识结构（一张图看懂）：
金属材料 ┬─ 纯金属：光泽 / 导电 / 导热 / 延展
└─ 合金（混合物）：硬度更大、熔点更低、抗腐蚀更强
金属化学性质 ┬─ 与 O2：Mg/Al 常温氧化；Fe/Cu 加热；Au 不反应
├─ 与酸：H 前金属 → 放 H2（Mg/Zn/Fe）
└─ 与盐溶液：前金属置换后金属（湿法炼铜 Fe+CuSO4）
金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
铁锈蚀 = 同时接触 O2 + H2O；防锈 = 隔绝其一
贯穿思想：金属越活泼，越容易反应——这是判断一切金属反应的总钥匙。
山西近 5 年怎么考（2021–2025）
| 考点 | 出现频率 | 题型与分值 | 难度 |
|---|
| 金属活动性顺序判断 / 验证 | 每年必考 | 选择或小探究，2–3 分 | ★★★（拉分点） |
| 金属与酸反应方程式 / 现象 | 高频 | 填空，2 分 | ★★ |
| 金属与盐溶液置换（湿法炼铜） | 高频 | 实验题，3–4 分 | ★★★ |
| 铁生锈条件与防锈 | 高频 | 选择或填空，2 分 | ★★ |
| 合金性质 / 金属材料用途 | 中频 | 选择，2 分 | ★（送分） |
| 地壳中金属含量 / 保护金属资源 | 中频 | 填空 1 空，1 分 | ★ |
给中等生的话：这一章有两块：前面合金、锈蚀是记忆送分题；后面活动性顺序是理解应用题。你只要把那张表背到脱口而出，再把 Fe+CuSO4、Zn+H2SO4 这几个方程式写熟，本章 90% 的分就到手了。滤渣滤液那种难题，先放一放，基础分先拿稳。
1金属材料——纯金属与合金
知识点 1.1 金属共同的物理性质
讲透本源：金属原子最外层电子少，容易"自由移动"，这决定了它们有共同的物理"脾气"：
① 有金属光泽（大多银白色，铜紫红色、金黄黄色是特例）；
② 导电、导热（电线用铜铝、锅用铁铝）；
③ 有延展性（能拉成丝、压成片——金能打成金箔）；
④ 常温下大多是固体（汞 Hg 是唯一的液态金属——水银温度计）。
想一想：地壳中含量最多的金属元素是什么？（答：铝 Al，不是铁！地壳元素排序 O Si Al Fe Ca。）人体中含量最多的金属？（钙 Ca。）
知识点 1.2 合金——比纯金属更好用的"混合体"
讲透本源：在金属中加热熔合某些金属或非金属，得到的具有金属特征的混合物叫合金。
合金比组成它的纯金属：硬度更大、熔点更低、抗腐蚀性更强。
为什么？不同大小的原子挤在一起，互相错位，不容易滑动——所以更硬。
| 常见合金 | 组成 | 用途 |
|---|
| 生铁 | 铁 + 碳（含碳 2%~4.3%） | 铸铁锅、暖气片（硬而脆） |
| 钢 | 铁 + 碳（含碳 0.03%~2%） | 建筑钢筋、医疗器械（韧性好） |
| 黄铜 | 铜 + 锌 | 乐器、水龙头 |
| 不锈钢 | 铁 + 铬 + 镍 | 餐具（抗腐蚀） |
★ 易错：合金是混合物，不是纯净物！生铁和钢都是铁碳合金，性能不同的原因是含碳量不同——不是成分不同。
采分点：2023 山西中考第 1 题考"国玺用铜铸胎体不易变形"——选"硬度较大"。性质决定用途：硬度大→不易变形；熔点高→耐高温；导电→电线；延展→金属箔。
2金属活动性顺序（本章最重要的一张表）
知识点 2.1 背表——"钾钙钠镁铝，锌铁锡铅氢，铜汞银铂金"
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱 →
讲透本源：这张表就是金属的"脾气排行榜"——越靠前越活泼，越容易失去电子、越容易反应。
三个应用（必须背熟）：
① 位置越靠前，活动性越强（K Ca Na 太活泼，初中不讨论它们与盐溶液的置换）；
② 排在 H 前面的金属，能置换出稀盐酸/稀硫酸里的氢；排在 H 后面的不能；
③ 排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液里置换出来（"前换后，盐可溶"）。
想一想：铜能与稀盐酸反应吗？（答：不能，铜在 H 后。）铁呢？（能，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。）铜能与硝酸银溶液反应吗？（能，Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag，因为铜在银前面。）
知识点 2.2 金属与氧气反应——谁更容易被氧化
| 金属 | 与 O2 反应条件 | 方程式 / 说明 |
|---|
| Mg、Al | 常温就能与 O2 反应 | 4Al+3O2=2Al2O3（铝表面生成致密氧化膜，阻止继续氧化） |
| Fe、Cu | 加热/点燃才反应 | 3Fe+2O2=点燃=Fe3O4（火星四射）；2Cu+O2=Δ=2CuO（变黑） |
| Au（金） | 高温也不反应 | "真金不怕火炼"——金化学性质极稳定 |
难点对比：铝比铁活泼，为什么铝更耐腐蚀？
铝活泼 → 常温就氧化，但生成的 Al2O3 是致密而坚固的薄膜，像一层盔甲把内部铝保护起来；铁也氧化，但铁锈（Fe2O3·xH2O）疏松多孔，反而吸水吸氧，加速内部腐蚀。
所以：铝的氧化膜要保护好，不能用钢丝球擦；铁锈要及时除。
知识点 2.3 金属与酸反应——H 前金属放氢气
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ （实验室制 H2 用锌，不用镁——太剧烈；不用铁——太慢）
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ （最剧烈，最快）
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ （溶液由无色变浅绿色，慢）
★ 两个必记：
① 铁与酸发生置换反应，生成的是 +2 价亚铁盐 FeCl2 / FeSO4（浅绿色），不是 Fe3+（黄色）！
② 浓硫酸、硝酸具有强氧化性，与金属反应不放氢气——初中一般不讨论，题目说"稀盐酸、稀硫酸"才用上面的方程式。
【例 2.1】等质量的 Mg、Fe 分别与足量稀盐酸反应，谁产生 H2 多？谁反应快？
快慢：Mg 比 Fe 活泼，所以 Mg 反应快（气泡更剧烈）。
多少：写出关系——Mg~H2（24g Mg 出 2g H2），Fe~H2（56g Fe 出 2g H2）。等质量时，Mg 出 H2 多。
经验：金属与酸反应，化合价相同时，相对原子质量越小，等质量出 H2 越多。
知识点 2.4 金属与盐溶液反应——湿法炼铜
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu （湿法炼铜！）
现象：铁表面出现红色固体（铜），溶液由蓝色变浅绿。
Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
现象：铜表面出现银白色固体，溶液由无色变蓝。
讲透本源："前金属换后金属"——因为前金属更活泼、更容易失去电子，所以能把后金属从它的盐里"挤"出来。
前提条件：① 盐必须可溶（要在溶液中接触）；② K Ca Na 太活泼，它们会先与水反应，不能直接置换盐溶液里的金属。
采分点：2022 山西中考第 16 题直接考湿法炼铜："将洁净铁丝伸入硫酸铜溶液"——方程式 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；现象"铁丝表面覆盖红色固体，溶液由蓝色变浅绿"；结论"铁比铜活泼"。铁丝事先要用砂纸打磨除锈——这是实验成功的关键。
知识点 2.5 置换反应——四大基本反应类型之一
置换反应：单质 + 化合物 → 新单质 + 新化合物（单换单）
形式：A + BC = B + AC
金属与酸、金属与盐溶液，都是置换反应。它和化合、分解、复分解并称初中四大基本反应类型。
3难点突破：金属与混合盐溶液反应——滤渣滤液题
这是本章最拉分的题。记住一句话：最不活泼的金属最先被置换出来（先弱后强）。
知识点 3.1 反应顺序——"先弱后强"
把铁粉加入 AgNO3 和 Cu(NO3)2 混合溶液。Fe 先置换谁？
答：先置换 Ag（银最不活泼），Ag 全被换出来后，Fe 还有剩余，才去置换 Cu。
因为越不活泼的金属，其离子越容易被"抢"走电子——这是"先弱后强"。
【例 3.1】把过量铁粉加入 AgNO3 和 Cu(NO3)2 混合溶液，充分反应后过滤，滤渣和滤液各有什么？
分析：铁过量 → Ag、Cu 全被置换出来，Fe 还有剩余。
滤渣：Ag、Cu、剩余的 Fe（三种）；
滤液中的溶质：只有 Fe(NO3)2（生成的硝酸亚铁），原 AgNO3、Cu(NO3)2 都反应完了。
【变式 3.1】如果铁粉是少量，只够反应一部分 AgNO3，滤渣滤液又是什么？
答：Fe 太少，只换出一部分 Ag，还没轮到 Cu。
滤渣：只有 Ag；
滤液：Fe(NO3)2（生成的）+ 没反应完的 AgNO3 + 没轮到的 Cu(NO3)2。
4金属的锈蚀与防护
知识点 4.1 铁生锈的条件——同时接触水和氧气
讲透本源：铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果（二者缺一不可）。铁锈主要成分 Fe2O3·xH2O，疏松多孔，会吸水吸氧加速内部腐蚀——所以铁锈要及时除。
对照实验（控制变量）：
① 第一支试管：铁钉 + 经煮沸迅速冷却的蒸馏水（除 O2）+ 油封 → 不生锈（缺水以外的条件：无 O2）
② 第二支试管：铁钉 + 干燥空气 + 干燥剂（无水）→ 不生锈（无 H2O）
③ 第三支试管：铁钉 + 一半浸水（既接触 O2 又接触 H2O）→ 生锈最快
想一想：蒸馏水为什么要"煮沸迅速冷却"？（答：煮沸赶走水中溶解的氧气，迅速冷却防止空气中 O2 再溶进去——这是控制变量，只让铁钉接触水、不接触 O2。）
知识点 4.2 防锈方法——隔绝水或氧气
| 方法 | 实例 |
|---|
| 刷漆 | 栏杆、汽车外壳、暖气片 |
| 涂油 | 链条、轴承、刀具 |
| 镀其他金属 | 镀锌（白铁皮）、镀铬（水龙头） |
| 制成不锈钢 | 改变内部结构，加铬镍 |
| 保持干燥 | 菜刀用完擦干、铁制品存放于干燥处 |
保护金属资源四条途径：① 防止金属腐蚀；② 回收利用废旧金属；③ 合理开采矿物；④ 寻找金属代用品（用塑料代替金属）。
技做题技巧专题
技巧 ①：判断金属活动性——"两句话"排顺序
- 能与酸反应放 H2 的，排在 H 前；不能的，排在 H 后；
- 能把另一种金属从它盐溶液里置换出来的，比被置换的那种活泼。
技巧 ②：验证三种金属活动性——最少用几组试剂？
验证 Al、Fe、Cu 活动性，最少用 "两边金属中间盐"或"中间金属两边盐"：
方案一：Al、Cu + FeSO4 溶液（Al 能置换 Fe，Cu 不能 → Al>Fe>Cu）；
方案二：Fe + Al2(SO4)3 溶液 + CuSO4 溶液（Fe 不换 Al，能换 Cu → Al>Fe>Cu）。
技巧 ③：写铁的方程式——记住"亚铁"
Fe 与稀酸、与盐溶液置换，都生成 +2 价 Fe2+（浅绿色）。只有 Fe2O3 与酸反应（除铁锈）才生成 Fe3+（黄色）。看到铁的置换反应，先把 Fe 后面写成 Fe2+。
经验级总结：本章最容易丢分：①铁置换后写成 FeCl3（应 FeCl2）；②铝比铁活泼却更耐腐蚀——原因答反；③滤渣滤液题没考虑"铁过量还是少量"。这三句考前默念。
真山西中考真题精讲
2023 山西中考 第 1 题"国玺"由铜胎铸字、不易变形。选铜做印章胎体最大的优点是（ ）
A. 硬度较大 B. 熔点较高 C. 不溶于水 D. 形状美观
答案 A。"不易变形"对应硬度大。性质决定用途的典型题。
2022 山西中考 第 16 题验证铁和硫酸铜溶液反应：将洁净铁丝伸入硫酸铜溶液。
问：(1) 反应原理方程式？(2) 现象？(3) 结论？
解：(1) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；(2) 铁丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变浅绿色；(3) 铁的金属活动性比铜强。铁丝要事先用砂纸打磨除锈。
2024 山西中考 填空地壳中含量最多的金属元素是 ______（写元素符号）；铝比铁活泼但更耐腐蚀，原因是 ______。
解：Al；铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜，阻止内部铝继续被氧化。
2025 山西中考 选择下列事实不能用金属活动性顺序解释的是（ ）
A. 不能用铁桶配制波尔多液（含 CuSO4）
B. 铝制品比铁制品更耐腐蚀
C. 真金不怕火炼
D. 铜能导电
答案 D。铜导电是物理性质，与金属活动性（化学性质）无关。A 铁比铜活泼会置换铜；B 铝活泼但氧化膜致密；C 金最不活泼。
练分层练习（盖住答案先做）
基础必须全对（6 题）
1. 金属共同的物理性质：有金属 ______、能导 ______、导 ______、有 ______ 性。
2. 合金是 ______（纯净物/混合物）；与组成它的纯金属比，硬度更 ______、熔点更 ______。生铁和钢都是 ______ 合金。
3. 背出金属活动性顺序：K Ca Na ______ Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag ______ Au。
4. 铁生锈需要同时接触 ______ 和 ______；防锈原理是隔绝其一。
5. 写出铁与稀盐酸反应的方程式 ________________，生成的铁是 ______ 价（填"亚铁"或"三价铁"）。
6. "真金不怕火炼"说明金的化学性质 ______；地壳中含量最多的金属是 ______。
提高中档题主战场（4 题）
7. 写出铁与硫酸铜溶液反应方程式 ________________，现象是 ________________。
8. 有 X、Y、Z 三种金属：把 X 放入 Y 的盐溶液，X 表面有 Y 析出；把 Y、Z 分别放入稀盐酸，Y 溶解冒气泡、Z 无现象。三种金属活动性由强到弱是？
9. 为什么铝比铁活泼，却比铁更耐腐蚀？铁锈为什么要及时除去？
10. 验证 Al、Fe、Cu 三种金属的活动性顺序，最少用哪一组试剂？
冲刺冲高分（2 题）
11. 把过量铁粉加入 AgNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中，充分反应后过滤。滤渣中有哪些金属？滤液中的溶质是什么？
12. 某同学为探究铁生锈条件，设计了三支试管：①铁钉 + 经煮沸迅速冷却的蒸馏水浸没 + 油封；②铁钉 + 干燥空气 + 干燥剂；③铁钉 + 一半浸水。一周后观察。(1) 哪支试管铁钉生锈？(2) 对比①和③说明生锈需要什么？(3) 对比②和③说明生锈需要什么？(4) 蒸馏水为什么要煮沸迅速冷却？
答练习答案与详解
1. 光泽；电；热；延展。
2. 混合物；大；低；铁碳（铁和碳）。
3. Mg Al；Pt。
4. 氧气（O2）；水（H2O）。
5. Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；亚铁（+2 价）。
6. 很稳定（不活泼）；铝（Al）。
7. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；铁表面出现红色固体，溶液由蓝色变浅绿色。
8. X 能置换 Y，X>Y；Y 与酸反应、Z 不反应，Y 在 H 前、Z 在 H 后，Y>Z。顺序 X>Y>Z。
9. 铝表面生成致密 Al2O3 薄膜保护内部；铁锈疏松多孔，吸水吸氧加速内部腐蚀。
10. 最少用"两边金属中间盐"：Al、Cu + FeSO4 溶液（Al 能置换 Fe，Cu 不能）。
11. 铁过量，Ag、Cu 全被置换。滤渣：Ag、Cu、剩余 Fe；滤液溶质：只有 Fe(NO3)2。
12. (1) ③号试管；(2) 对比①③说明生锈需要氧气（①无 O2 不生锈）；(3) 对比②③说明生锈需要水（②无水不生锈）；(4) 煮沸赶走水中溶解的 O2，迅速冷却防止 O2 再溶入——控制变量。
结本章总结 + 自检问题清单
全章要点（背下来）：
① 金属共性：光泽、导电、导热、延展；汞是唯一液态金属；
② 合金是混合物，硬度比纯金属大、熔点比纯金属低；生铁和钢都是铁碳合金；
③ 活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au——越前越活、H 前换氢、前换后；
④ 铁置换反应生成 +2 价亚铁盐（浅绿色）；
⑤ Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 是湿法炼铜；
⑥ 铁生锈 = 同时接触 O2 和 H2O；防锈 = 刷漆/涂油/镀锌/制成不锈钢；
⑦ 滤渣滤液题：最不活泼的金属最先被置换。
合上书写一遍——能答上才算真会
- 金属共同的四个物理性质是什么？常温下唯一液态金属？
- 合金是纯净物还是混合物？比纯金属硬度、熔点如何？
- 背出金属活动性顺序表。三条应用是什么？
- 铁与稀盐酸反应生成几价铁？溶液什么颜色？
- 铁与硫酸铜反应的方程式和现象？
- 为什么不能用铁桶配制波尔多液（含 CuSO4）？
- 铝比铁活泼，为什么却更耐腐蚀？
- 铁生锈需要哪两个条件？举三种防锈方法。
- 验证 Al、Fe、Cu 活动性最少用哪组试剂？
- 把过量铁粉加入 AgNO3 和 Cu(NO3)2 混合液，滤渣有什么？