8.1金屬材料-2021-2022學年九年級化學下冊（人教版）（原卷版）

8.1金屬材料考點精講【知識點一】幾種重要的金屬1.金屬材料（1）金屬材料：常見的金屬材料有純金屬和合金。（2）金屬材料的發(fā)展史①人類從石器時代進入青銅時代，繼而進入鐵器時代，就是以金屬材料的使用作為標志的。②鋁的利用率要比銅和鐵晚得多。鋁具有密度小、坑腐蝕等性能?，F在，世界上鋁的產量僅次于鐵，排在第二位。③鈦和鈦的合金被認為是21世紀的重要金屬材料。2.金屬的物理性質（1）金屬的共性①常溫下都是固體（汞除外）②有金屬光澤③大多數為電和熱的良導體④有延展性（2）金屬的特性①大多數金屬都呈銀白色，但銅呈紫紅色、金呈黃色②常溫下，大多數金屬都是固體，但汞是液體③不同金屬其導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等物理性質不同3.幾種重要的金屬（1）鐵（Fe）純凈的鐵具有銀白色金屬光澤，有良好的延展性，是電和熱的良導體，它的密度為7.86g/cm3（20℃），熔點1535℃，沸點為2750℃。（2）銅（Cu）具有紫紅色金屬光澤，密度為8.92g/cm3，熔點為1083℃，沸點為2562℃。有良好的延展性、導電性和導熱性。銅在干燥的空氣中化學性質不活潑，在潮濕的空氣中，表面可生成堿式碳酸銅（俗稱銅綠）。銅的導電性在金屬中僅次于銀，可用于制作導線、電纜和各種電器。（3）鋁（Al）具有銀白色的金屬光澤，有良好的延展性、導電性和導熱性，密度為2.70g/cm3，熔點為660℃，沸點為2327℃。在空氣中鋁表面可形成一層致密的氧化物薄膜，可阻止鋁進一步被氧化；在高溫時還原性很強，能用來冶煉金屬（鋁熱反應）。導電性僅次于銅和銀，用于制造導線和電纜。（4）鋅（Zn）具有青白色金屬光澤，密度為7.14g/cm3，熔點為419.4℃，沸點為907℃。鋅在空氣中比較穩(wěn)定，在其表面能形成一層致密的氧化物薄膜，可將鋅鍍在鐵的表面，防止被腐蝕。（5）鈦（Ti）具有銀白色的金屬光澤，密度為4.5g/cm3，熔點為1660℃，沸點為3287℃。具有良好的延展性和耐腐蝕性。鈦和鐵的合金用于制造飛機發(fā)動機、輪船外殼、反應器和電信器材等。4.金屬的用途（1）物質的性質在很大程度上決定了物質的用途，但這不是唯一的決定因素，在考慮物質的用途時，還需要考慮價格、資源、是否美觀，使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對環(huán)境的影響等多種因素。（2）金屬的一些實際應用：①日常生活中菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制，因為鐵的硬度大，且鉛對人體有害。②雖然銀的導電性比銅、鋁好，但銀的價格昂貴，所以電線一般用銅和鋁制造。③白熾燈泡里的燈絲用鎢絲而不用錫絲，是因為鎢絲耐高溫，錫絲不耐高溫。④鐵制水龍頭要鍍鉻，是因為鍍鉻既美觀，又耐腐蝕，可延長水龍頭的使用壽命。⑤溫度計中用的是液態(tài)金屬汞，干電池外面用的是鋅皮，熱水瓶內膽上鍍的是金屬銀。5.金屬之最：①鋁：地殼中________的金屬元素；②鈣：________中含量最多的金屬元素；③鐵：目前________最多的金屬（鐵>鋁>銅）；④銀：________性最好的金屬（銀>銅>鋁）；⑤鉻：________最高的金屬；⑥鎢：________最高的金屬；⑦汞：________最低的金屬；⑧鋨：________最大的金屬；⑨鋰：________最小的金屬?！镜湫屠}】例1：（2021·湖南邵陽）2021年5月29日，“天舟二號”的成功發(fā)射彰顯了中國航天的力量，在航天科技中會用到大量金屬材料。下列有關金屬材料的說法錯誤的是（）A．黃銅的硬度比純銅的大B．生鐵的含碳量比鋼的高C．生銹的鐵制品沒有回收價值D．鋁合金被廣泛用于火箭、飛機、輪船等制造業(yè)例2：（2021·江蘇揚州）金可制成金箔，拉成金絲，說明金具有良好的（）A．導電性 B．延展性 C．導熱性 D．抗腐蝕性【舉一反三】1.化學行業(yè)中把材料分為：金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料等．金屬材料在現實生活中有極為重要的作用．下列金屬材料的運用與金屬所具有的性質不一致的是（）A．制造白熾燈燈絲熔點高B．制造飛機堅硬而質輕C．制造保險絲硬度大D．制造裝化工原料的容器耐腐蝕2．（2021·山東濰坊）《天工開物》對鋼鐵冶煉過程有如下記載。有關說法正確的是（）A．“墾土拾錠”：鐵元素是地殼中含量最高的金屬元素B．“淘洗鐵砂”：鐵礦石（主要成分為Fe2O3）能溶于水C．“生熟煉鐵”：冶煉鐵過程中發(fā)生了化學變化D．“錘鍛成鋼”：生鐵高溫鍛打成鋼，碳元素含量升高3．（2021·江蘇連云港）2021年5月15日“祝融號”火星車成功著陸。該車使用了新型鎂鋰合金，下列說法正確的是（）A．鎂鋰合金屬于金屬材料 B．鋰屬于非金屬元素C．鎂是地殼中含量最高的金屬元素 D．鎂鋰合金的硬度比鎂的小【技巧方法】1、銅的顏色特征是銅的一個重要特征，往往是解題尤其是推斷題的“題眼”。2、有些金屬處于粉末狀態(tài)時，就會呈現不同的顏色；例如，粉末狀的鐵粉都是呈黑色的，這主要是由于顆粒太小，光不容易反射。3、生活中使用的鐵制品表面一般有鍍金層或油漆，不是其真正顏色?？捎^察其斷面的顏色?！就卣寡由臁?、金屬物理性質存在差異性的原因為本身屬性決定。2、金屬的性質決定物質的用途，用途體現金屬的性質。實際應用時要更加注意性價比。3、①人類最早利用的金屬是銅；②鋁的利用是近百年的事，它具有密度小和抗腐蝕等優(yōu)良性能；③目前生活中應用最廣泛的金屬材料是鐵合金?！踞槍τ柧殹?．（2021·江蘇南京市·中考真題）常溫下為紫紅色固體的是（）A．鋅 B．鐵 C．銅 D．銀2．（2021·湖南婁底·中考）無人機的用途越來越廣泛，可以用于航拍、噴灑農藥等。制無人機框架宜選用密度小、強度高、硬度較大，化學穩(wěn)定性好的金屬材料，下列材料中最適合做無人機框架的是（）A．生鐵 B．黃銅C．鋁合金 D．純鋁3．（2021·浙江嘉興）如圖所示為今年在三星堆遺址中發(fā)現的金面具殘片，經測定該面具含金量約為85%。下列有關說法正確的是（）A．金的元素符號為aU B．金容易被銹蝕C．金單質由金原子構成 D．金的相對原子質量為197g4．（2021·四川德陽）金俗稱“黃金”。近期，德陽市廣漢三星堆遺址又發(fā)掘出一副黃金面具，向世界再次展現燦爛的華夏文明，也反映出古蜀人高超的金屬冶煉技術和加工水平。以下有關說法正確的是（）A．黃色、有金屬光澤屬于金的物理性質B．將黃金敲打成面具的過程是化學變化C．顏色與黃金高度相似的黃銅富含黃金D．金較活潑，黃金面具出土后易被氧化5．（2021·四川眉山市·中考真題）北斗系統(tǒng)的全面建成彰顯了中國航天的力量。在航天科技中運用了大量金屬材料，下列有關金屬材料的說法正確的是（）A．純金屬的硬度一般比它們組成合金的硬度更高B．鈦和鈦合金被廣泛應用于火箭、導彈等C．金屬單質在常溫下都是固體D．合金中一定只含金屬元素【知識點二】合金1.合金把一種金屬與另一種或幾種金屬或非金屬經過混合熔化，得到的具有金屬性質的固體物質就是合金。規(guī)律小結：（1）合金是金屬與金屬或非金屬的混合物，至少含有一種金屬，但不一定全部是金屬組成的。（2）合金形成過程中，幾種成分是熔合在一起的，發(fā)生的是物理變化，不是化學變化。（3）合金具有金屬特征，如導電性、導熱性、延展性等。（4）合金中各成分保持其各自的性質。2.合金與成分金屬的比較（1）合金的硬度一般大于其組分金屬的硬度。（2）合金的熔點一般低于其組分金屬的熔點。（3）合金的坑腐蝕能力一般強于其組分金屬的坑腐蝕能力。3.幾種常見合金（1）鐵合金鐵的合金包括生鐵和鋼。生鐵和鋼的主要成分是鐵，它們的性能不同主要是因為二者的含碳量不同。①生鐵和鋼的種類鐵合金eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(生鐵\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(煉鋼生鐵(白口鐵),鑄造生鐵(灰口鐵),球墨鑄鐵)),鋼\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(碳素鋼\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(低碳鋼,中碳鋼,高碳鋼)),合金鋼\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(錳鋼,鎢鋼,硅鋼,不銹鋼))))))②生鐵和鋼比較生鐵鋼主要成分鐵鐵含碳量2%~4.3%0.03%~2%其他元素Mn、Si等Cr、Ni等機械性能硬而脆，無韌性較硬、有韌性，良好的延展性和彈性機械加工可鑄、不能鍛可鑄、可鍛、可壓延用途燒菜的鐵鍋、機床的底座等交通工具、醫(yī)療器具、餐具等③不同種類的鋼的比較鋼的品種其他元素主要特點用途碳素鋼低碳鋼含碳量低于0.3%韌性好鋼板、鋼管中碳鋼含碳量為0.3%~0.6%韌性好機械零件、鋼軌高碳鋼含碳量為0.6%~2%硬度大刀具、量具、模具合金鋼錳鋼Mn、C韌性好、硬度大鋼軌、自行車架、坦克裝甲、挖掘機鏟斗不銹鋼Cr、Ni坑腐蝕性好醫(yī)療器械、容器、反應釜、炊具硅鋼Si導磁性好變壓器、發(fā)電機和電動機的鐵芯鎢鋼W耐高溫、硬度大刀具（2）鈦和鈦合金鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料，它們具有很多優(yōu)良的性能。如熔點高、密度?。ㄢ伒拿芏葹?.5g/cm3）、可塑性好、易于加工、機械性能好等。尤其是鈦和鈦合金的抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數年，取出后仍光亮如初，其抗腐蝕性能遠優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工和通信設備等。（3）其他合金合金主要成分主要性能主要用途黃銅Cu、Zn強度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕機器零件、儀表、日用品青銅Cu、Sn強度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕軸承、齒輪等機械零件白銅Cu、Ni光澤好、耐磨、耐腐蝕、易加工錢幣、代替銀作飾品焊錫Sn、Pb熔點低焊接金屬硬鋁Al、Cu、Mg、Si強度和硬度好火箭、飛機、輪船等18K黃金Au、Ag、Cu光澤好、耐磨、易加工金飾品、錢幣、電子元件【典型例題】例3：地鐵是城市中重要的公共交通體系。修建地鐵過程中使用的材料屬于合金的是（）A．錳鋼 B．水泥 C．玻璃 D．塑料例4：“物質的結構決定性質，性質決定用途”，試分析：（1）生鐵和鋼由于不同，所以某些性能不同；（2）金剛石和石墨由于不同，所以物理性質不同；（3）鐵可以做炊具，由于其具有良好的性；金能壓成金箔，由于其具有良好的性?！九e一反三】1．下列敘述中，不正確的是（）A．合金具有金屬的特性 B．一般來說，合金比組成它的純金屬熔點高 C．鋼中含碳量低于生鐵中的含碳量 D．合金一定是混合物2．下列關于生鐵和鋼的說法中錯誤的是（）A．生鐵的含碳量大于鋼的含碳量 B．生鐵的硬度大于鋼 C．鋼的性能比生鐵優(yōu)越 D．生鐵和鋼不屬于合金3．（2021·江蘇蘇州市·中考真題）下列有關金屬的說法正確的是（）A．所有金屬都呈銀白色 B．常溫下所有的金屬都是固體C．合金的硬度一般比各成分金屬小 D．鋁制品耐腐蝕是因為表面生成致密氧化膜【技巧方法】合金屬于混合物，合金中各成分均以單質形式存在，例如黃銅中的銅和鋅就以單質形式存在。判斷某物質是否為合金關鍵是看其中是否含有金屬成分，合金要求組成中至少有一種金屬?！就卣寡由臁亢辖鸬奶匦寓俸辖鸨人某煞纸饘倬哂懈嗔己玫奈锢?、化學或機械等方面的性能。②一般地說，合金的熔點比組成它的各成分金屬的熔點都低。例如：鋁硅合金的熔點為564℃，比純鋁和純硅的熔點都低。③合金比它的成分金屬具有更好的硬度和強度及機械加工性能。例如：硬鋁(含鋁、銅、鎂、硅)的強度和硬度都比純鋁大，且密度較小。④金屬的用途要從不同金屬的各自不同的性質以及價格、資源、美觀、便利、回收等各方面考慮。如銀的導電性比銅好，但電線一般用銅制而不用銀制。因為銅的密度比銀的密度小，價格比銀低很多，資源比銀豐富得多。

⑤合金的硬度、強度、抗腐蝕性等一般都好于組成它們的純金屬?！踞槍τ柧殹?．（2021·甘肅定西市·中考真題）垃圾分類，從我做起。下列可回收垃圾屬于金屬材料的是（）A．舊報紙 B．塑料瓶 C．玻璃瓶 D．鋁制易拉罐2．（2021·四川眉山市·中考真題）北斗系統(tǒng)的全面建成彰顯了中國航天的力量。在航天科技中運用了大量金屬材料，下列有關金屬材料的說法正確的是（）A．純金屬的硬度一般比它們組成合金的硬度更高B．鈦和鈦合金被廣泛應用于火箭、導彈等C．金屬單質在常溫下都是固體D．合金中一定只含金屬元素3．金屬、金屬材料的性質在很大程度上決定了它們的用途。下列說法中不正確的是（）A．不銹鋼抗腐蝕性好，常用于制造醫(yī)療器械 B．鐵具有良好的導熱性，可以用于制造炊具 C．鋁合金輕而堅韌，可作為汽車、飛機和火箭的制作材料 D．鈦合金的熔點低、密度大，常用作導彈和通訊設備的制作材料4．（2021·山東臨沂市·中考真題）有關金屬和金屬材料的說法中錯誤的是（）A．地殼和海洋中，大多數金屬以化合物的形式存在B．生鐵和鋼都是鐵合金，但鋼的含碳量比生鐵的高C．通常鋁制品抗腐蝕性能比鐵制品強D．銅不能和稀鹽酸發(fā)生反應5．（2021·湖南邵陽）2021年5月29日，“天舟二號”的成功發(fā)射彰顯了中國航天的力量，在航天科技中會用到大量金屬材料。下列有關金屬材料的說法錯誤的是（）A．黃銅的硬度比純銅的大B．生鐵的含碳量比鋼的高C．生銹的鐵制品沒有回收價值D．鋁合金被廣泛用于火箭、飛機、輪船等制造業(yè)6．（2021·四川自貢）我市即將正式跨入高鐵時代。高鐵鋼軌制造使用的是含錳鋼，軌道鋪設時每段鋼軌的長度達1~2千米，從而大幅減少軌道借口數量。下列說法錯誤的是（）A．制造鋼軌的材料是鐵的合金B(yǎng)．鋼軌制造時加入錳是為了增大硬度、增強韌性C．在鋼軌接口處涂上油或扣上帽，可以防止接口處銹蝕D．鋼軌熱脹冷縮、歪曲變形是化學變化7．（2021·河北中考真題）下列有關金屬及合金的說法錯誤的是（）A．金屬在常溫下大多數都是固體 B．鋁合金的硬度比鋁的硬度小C．鐵制品在潮濕的空氣中易生銹 D．鋼鐵是使用最多的金屬材料8．（2021·貴州黔東南·中考真題）2021年3月20日，在成都舉行的“考古中國”重大項目工作進展會上通報，三星堆遺址新發(fā)現6座三星堆文化“祭祀坑”，出土了青銅面具、青銅神樹、瓷器等重要文物，其中青銅是人類最早使用的銅、錫合金。下列有關這些文物的說法中，不正確的是（）A．青銅耐腐蝕B．青銅屬于純凈物C．青銅屬于金屬材料D．瓷器屬于無機非金屬材料考點達標1．（2019?南京）下列金屬中，熔點最低的是（）A．銅 B．汞 C．鋁 D．鎢2．如圖是中國人民銀行為紀念改革開放40周年而發(fā)行的紀念幣。在選擇鑄造紀念幣的材料時，不需要考慮的因素是（）A．金屬的硬度 B．金屬的耐腐蝕性 C．金屬的導電性 D．金屬的延展性3．下列有關“金屬之最”描述中錯誤的是（）A．地殼中含量最多的金屬元素是鋁 B．人體中含量最高的金屬元素是鈣 C．導電性最好的金屬是銅 D．年產量最高的金屬是鐵4．生活中金屬材料得到越來越廣泛的應用，下列屬于金屬共性的是（）A．熔點高 B．良好的導電性 C．硬度大 D．銀白色的光澤5．金被加工成金箔，說明金具有良好的（）A．延展性 B．導電性 C．導熱性 D．抗腐蝕性6．下列金屬制品，利用其導熱性的是（）A．奶鍋 B．勺子 C．電線 D．獎牌7．下列有關金屬的說法中，正確的是（）A．純鐵可直接用來制造機械 B．地殼中含量最多的金屬元素是鐵 C．鐵、鋁的表面都有一層致密的氧化物薄膜 D．銅的導電性在金屬中僅次于銀，常用作導線8．有人將鋁元素的部分特性繪成如圖，據圖獲取關于鋁的信息正確的是（）A．質量較小 B．密度較大 C．鋁具有良好的延展性 D．屬于非金屬元素9．下列關于合金的敘述正確的是（）①具有金屬的特性②通過熔合而成③含有兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）④一般來說，合金的熔點比各成分金屬的熔點都低A．①② B．③④ C．②③④ D．①②③④10．世界衛(wèi)生組織于1989年把鋁（Al）元素定為食品污染源之一。鋁在下列應用中需要加以適當控制的是（）①制造鋁合金②制造飛機③制造炊具④制造易拉罐⑤包裝食品⑥制造電線A．①②⑥ B．③④⑤ C．①②③ D．除⑥均是鞏固提升11．用適當的金屬填空：（1）人體中含量最高的的金屬是 ；（2）導電導熱性最好的金屬是 ；（3）常溫下為液態(tài)的金屬是 ；（4）暖氣片表面涂的“銀漿”是 ；（5）白鐵皮表面鍍的金屬是 。12．化學與生產生活聯系緊密，請用所學知識回答問題。（l）小明放學一進家門就聞到菜香，這證明了微粒具有 的性質。（2）日常生活中，常采用 方法降低水的硬度。（3）用鐵鍋炒菜主要利用鐵具有良好的導熱性。（4）發(fā)酵粉中的主要成分為小蘇打，其化學式為 。（5）向魚缸內加入少量雙氧水，會緩慢產生O2，從而增加魚缸內的溶氧量。發(fā)生反應的化學方程式為 。13．人類的生產和生活都離不開金屬。（1）如圖所示的金屬制品中，利用金屬導熱性的是 （填字母序號）。（2）鋁具有很好的抗腐蝕性能，用電解氧化鋁的方法可以制取鋁，氧化鋁中鋁元素和氧元素的質量比為 。（3）赤銅礦的主要成分是Cu2O，輝銅礦的主要成分是Cu2S，將赤銅礦與輝銅礦混合加熱可得銅，請將反應的化學方程式補充完整：2Cu2O+Cu2S6Cu+ 。（4）火藥起源于唐朝。為使煙火產生耀眼的白光，可在其火藥中加入鎂（填一種金屬名稱）。（5）黃銅片和銅片相比較，硬度較大的是 。（6）十八世紀，化學家們研究發(fā)現某些金屬與酸反應能生成一種氣體，該氣體被喻為“會制造水的物質”，對上述反應原理的認識加快了推翻燃素學說的進程。該氣體在空氣中燃燒制造水的化學方程式是 。14．（2021·湖南常德）隨著社會的不斷發(fā)展，汽車已進入尋常百姓家，給我們日常出行帶來了極大的方便。請按要求回答下列問題：（1）如圖所示的汽車各部件中，用到的金屬材料有___________（只填一種，下同），用到的有機高分子材料有___________。（2）汽車輪轂材料用鋁合金而不用純鋁，其主要原因是___________；（3）車身噴漆除保持汽車美觀外，其主要作用是___________；15．（2021·山東東營）2020年12月，“嫦娥五號”返回器攜帶的月球土壤樣品，對于全面科學探測月球地質、資源等方面的信息有重要意義。（1）地球和月球上都有單質形式存在的金、銀，說明它們的化學性質______。（2）月球上存在天然的鐵、鋁等金屬顆粒而地球上沒有的原因是______。（3）從金、銀、鐵、鋁混合金屬中回收金、銀。將混合金屬放入一定量的硝酸銀溶液中充分反應后過濾，得到濾渣和淺綠色溶液，向濾渣中加入一定量稀鹽酸，有氣泡產生。①濾渣中一定含有的金屬是______。②硝酸銀溶液和鐵反應的化學方程式為______。（4）不論月球土壤材料還是地球土壤材料，人類的使用過程是相似的。已知人類冶煉和使用金屬的歷史年代數據如下圖：從圖中，你得到