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文檔簡介
1、PAGE 金屬和金屬材料之高頻考點(diǎn)解析一、幾種重要的金屬1. 金屬材料包括純金屬和它們組成的合金。常見的金屬有鐵、銅、鋁等,鐵是最常見的金屬,是人類生活和生產(chǎn)中非常重要的材料。2. 金屬的物理性質(zhì):金屬有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能,絕大多數(shù)金屬都呈銀白色,但銅呈紅色,金呈黃色;在常溫下,絕大多數(shù)金屬都是固體,而汞卻是液體。注意:一般情況下,不同金屬,其密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)差異也比較大。物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途,但這不是唯一的決定因素。在考慮物質(zhì)的用途時,還需要考慮價格、是否美觀、加工是否便利、資源,以及廢料是否易于回收、對環(huán)境的影響等多種因素。二、合金1. 定義在一種金屬中加熱熔合其他的
2、一種或幾種金屬或非金屬形成的具有金屬特征的混合物叫做合金。注意:加熱熔合時,各物質(zhì)本身沒有發(fā)生化學(xué)變化。2. 應(yīng)用在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中,大量使用的常常不是純金屬,而是它們形成的合金。3. 性能一般地說,合金的強(qiáng)度和硬度比組成它們的純金屬更高,熔點(diǎn)比組成它們的純金屬更低,抗腐蝕性能更優(yōu)。也就是說,合金比純金屬的性能更為優(yōu)良。注意:產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是,純金屬在熔合其他金屬或非金屬時,改變了自身的結(jié)構(gòu),使性能變得更為優(yōu)良。4. 常見的合金常見的合金有鐵合金、鋁合金等。鐵合金包括生鐵和鋼,它們的區(qū)別在于二者的含碳量不同。生鐵的含碳量為2%4.3%,而鋼的含碳量為0.03%2%。鈦和鈦合
3、金被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最重要的材料,它們具有很多優(yōu)良的性能,目前正在各個方面得到廣泛的應(yīng)用。如利用其與人骨有很好的“相容性”,用來制造人造骨。注意:合金在物質(zhì)分類上屬于混合物,合金的用途比純金屬更廣泛。題型1 金屬及其合金性質(zhì)應(yīng)用的信息題例題1 (江蘇鹽城模擬)鋁在人體內(nèi)積累可導(dǎo)致人慢性中毒。世界衛(wèi)生組織已經(jīng)正式將鋁確定為新的食品污染源而加以控制。鋁在下列應(yīng)用場合必須加以控制的是( )糖果、香煙的內(nèi)包裝紙 電線、電纜 牙膏皮 氫氧化鋁膠囊(作內(nèi)服劑) 明礬凈水用明礬和蘇打混合作食品膨化劑 鋁制炊具 鋁制防銹漆A. B. C. D. 全部解析:根據(jù)題給信息可知:鋁是食品的污染源之一,因此凡是用含鋁
4、的物質(zhì)為原料或添加劑生產(chǎn)食品以及用鋁及鋁合金來生產(chǎn)、盛放、烹飪食品的器具的應(yīng)用都必須加以控制。如本題中選項(xiàng)C所指出的各項(xiàng)應(yīng)用都在食品范圍內(nèi)。所以本題的正確答案應(yīng)該是C。答案:C題型2 低碳生活,綠色出行,關(guān)注金屬材料新應(yīng)用例題2 (山東濰坊)“低碳生活,綠色出行”。下圖為城市公共自行車。請回答下列問題:(1)圖中所標(biāo)示的各部件中,屬于金屬材料的是_、_、_(填寫名稱)。(2)公共自行車的閘線為鋼絲,說明金屬具有_性。(3)車架表面噴漆不僅美觀,而且可有效防止金屬與_、_接觸而生銹。防止公共自行車鏈條生銹的有效措施是_。(4)公共自行車有些零件選用了鋁合金材料,其優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、硬度大和_。廢舊自
5、行車回收利用的意義是減少環(huán)境污染及_。解析:本題考查的是金屬材料的性質(zhì)與用途。金屬材料包括純金屬和合金,有機(jī)合成材料則有塑料、合成纖維、合成橡膠;金屬材料具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性,所以在生活、生產(chǎn)等各個方面有著廣泛的應(yīng)用。鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,易與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)。如果同時和氧氣和水接觸,容易生銹。所以車架表面噴漆可有效防止金屬與空氣、水接觸而生銹。鋁的化學(xué)性質(zhì)比鐵更活潑,在常溫下就能與氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化膜,所以鋁的抗腐蝕性能比較好。答案:(1)碳鋼車架、鏈條、輻條 (2)延展 (3)空氣、水;涂油漆 (4)抗腐蝕;保護(hù)金屬資源【方法提煉】把握關(guān)鍵點(diǎn),學(xué)好金屬材料關(guān)鍵點(diǎn)一:金屬
6、材料的應(yīng)用,突破的方法是根據(jù)性質(zhì)決定用途的觀點(diǎn),從合金的結(jié)構(gòu)、優(yōu)良性能的體現(xiàn)方式上判斷主題的合理性。關(guān)鍵點(diǎn)二:合金成分的探究,突破的方法是根據(jù)科學(xué)探究的一般思路,圍繞問題作猜想,圍繞猜想設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證,最后根據(jù)所觀察到現(xiàn)象判斷猜想的正確與否,得到準(zhǔn)確的結(jié)論。例題 某?;瘜W(xué)興趣小組同學(xué)正在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合金的性質(zhì)與用途的實(shí)驗(yàn)探究活動。小組同學(xué)取了一小塊生鐵與稀鹽酸反應(yīng),觀察到生鐵表面有_,同時發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后的液體里有黑色不溶物出現(xiàn)?!静殚嗁Y料】1. 生鐵是鐵和碳的合金,其中含碳量約為2%4.3%。2. 金屬鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,可與鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氫氣。【提出問題】黑色固體不溶物是什么?【猜想與假設(shè)】
7、小組同學(xué)結(jié)合資料提示,認(rèn)為黑色固體應(yīng)該含有碳。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】小組同學(xué)將黑色固體濾出,放在硬質(zhì)玻璃管里充分灼燒,黑色固體逐漸消失,并產(chǎn)生一種無色無味的氣體,將該氣體通入澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁?!窘忉屌c結(jié)論】(1)該黑色固體中一定含有_;(2)碳與稀鹽酸_(填“能”或“不能”)發(fā)生反應(yīng)。解析:此題考查了科學(xué)探究的思路與方法。科學(xué)探究的一般過程包括提出問題、猜想與假設(shè)、收集證據(jù)(包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等)、解釋與結(jié)論、表達(dá)與交流等。本題中將一塊生鐵與稀鹽酸反應(yīng),可觀察到生鐵表面產(chǎn)生氣泡,同時發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后的液體中有黑色不溶物。提出問題后,可依據(jù)所學(xué)知識(生鐵中含有碳)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(得到的是黑色不溶
8、物)進(jìn)行猜想與假設(shè)(這種黑色固體不溶物中含有碳)。根據(jù)碳在空氣中燃燒生成二氧化碳這一性質(zhì),設(shè)計(jì)出了切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案,并觀察到預(yù)期的現(xiàn)象,從而驗(yàn)證了前面的猜想是正確的。答案:氣泡、碳、不能點(diǎn)撥:此題以科學(xué)探究的形式考查了合金的組成與性質(zhì),解題時一定要從科學(xué)探究的一般思路與方法入手,要根據(jù)猜想與假設(shè)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案,并根據(jù)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析,最終得到準(zhǔn)確的答案。(答題時間:30分鐘)1. 下列關(guān)于金屬材料的說法中,不正確的是( )A. 生鐵、硬鋁、焊錫都屬于合金B(yǎng). 銅有良好的導(dǎo)電性,因而大量用于制作電線C. 鋁表面易生成致密氧化鋁薄膜,因而具有良好的抗腐蝕性D. 銹蝕后的鐵制品沒有回收價值2
9、. 金屬材料在人類活動中已得到越來越廣泛的應(yīng)用。下列性質(zhì)屬于金屬共性的是( )A. 硬度很大、熔點(diǎn)很高 B. 是銀白色的固體 C. 易與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 D. 能夠?qū)щ姟⒛軌驅(qū)?. 2014年5月29日環(huán)球時報(bào)報(bào)道:我國科學(xué)家率先用鋁合金和石墨烯(一種碳單質(zhì))按一定比例混合制成“烯合金”,該材料有望生產(chǎn)出“紙一樣薄的手機(jī)”、“一分鐘充滿電的電池”等產(chǎn)品。下列關(guān)于“烯合金”的說法中一定不正確的是( )A. 含碳元素和鋁元素 B. 是一種碳單質(zhì) C. 具有導(dǎo)電性 D. 具有可燃性4. 人類最先使用的金屬是( )A. 鎂 B. 鋁 C. 鐵 D. 銅5. 人類的生活和生產(chǎn)都離不開金屬材料。下列金屬制
10、品中,主要利用金屬導(dǎo)熱性的是( )6. 下列關(guān)于金屬的說法正確的是( )A. 人類使用金屬鋁的年代早于銅、鐵B. “真金不怕火煉”表明金(Au)在高溫條件下也很難與氧氣反應(yīng)C. 通過高爐煉得的鐵為純鐵D. 武德合金的熔點(diǎn)高,可用于制造保險絲7. 汽車是常見的交通工具,下列汽車部件中,屬于金屬材料的是( )A. 鋼鐵外殼 B. 羊毛坐墊 C. 車窗玻璃 D. 橡膠輪胎*8. 我國第四套人民幣硬幣中,一元幣為鋼芯鍍鎳合金,五角幣為鋼芯鍍銅合金,一角幣為鋁合金或不銹鋼。在選擇鑄造硬幣的材科時,不需要考慮的因素是( )A. 金屬的硬度 B. 金屬的導(dǎo)熱性C. 金屬的耐腐蝕性 D. 金屬價格與硬幣面值的
11、吻合度*9. 合金是重要的金屬材料。(1)下列物品所使用的主要材料屬于合金的是 (填字母序號,下同)。A. 青花瓷瓶 B. 橡膠充氣艇 C. 不銹鋼鍋(2)生鐵是常用的合金,生鐵屬于 (填“純凈物”或“混合物”)。(3)黃銅是銅鋅合金,將純銅片和黃銅片互相刻劃(如下圖所示),純銅片上留下明顯的劃痕,說明 。10. 將10g含碳的鐵合金放在氧氣流里充分灼燒,得到0.22 g二氧化碳,問:(1)此合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(2)它是生鐵還是鋼?1. D 解析:A. 生鐵屬于鐵合金,硬鋁屬于鋁合金,焊錫屬于錫合金,故正確;B. 銅的導(dǎo)電性好,可做導(dǎo)線,故正確;C. 鋁表面生成的氧化鋁薄膜致密而堅(jiān)硬,
12、可阻止鋁進(jìn)一步被氧化,因此具有良好的抗腐蝕性,故正確;D. 回收廢舊金屬既可節(jié)約能源與資源,還可保護(hù)環(huán)境,故不正確。2. D 解析:汞在常溫下就是液體,所以不能說金屬的熔點(diǎn)都很高,A錯誤;例如,金就是黃色的金屬,B錯誤;只有金屬活動順序表里排在氫前面的金屬才能與酸反應(yīng)生成氫氣,C錯誤。3. B 解析:烯合金由鋁合金和石墨烯制成,所以烯合金一定為混合物,其中一定含有碳元素和鋁元素;由于鋁、石墨都具有導(dǎo)電性,所以烯合金一定能導(dǎo)電;鋁和石墨烯都能燃燒,所以烯合金也一定具有可燃性。4. D 解析:人類使用金屬的順序是,最先使用的是銅,其次是鐵,鋁的廣泛使用,只是近百年的事。5. D 解析:雕塑、車模利
13、用金屬材料的強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)的性質(zhì),做導(dǎo)線利用金屬能導(dǎo)電的性質(zhì),做炒鍋利用金屬易導(dǎo)熱的性質(zhì)。6. B 解析:A. 鋁的活動性比銅鐵都強(qiáng),在自然界中主要以化合物形式存在,故人類使用金屬鋁的年代晚于銅、鐵,選項(xiàng)錯誤;B. 金的化學(xué)活動性弱,“真金不怕火煉”表明金(Au)在高溫條件下也很難與氧氣反應(yīng),選項(xiàng)正確;C. 高爐煉鐵的原料為鐵礦石,含有許多雜質(zhì),煉得的鐵為混合物,選項(xiàng)錯誤;D. 武德合金的熔點(diǎn)高,不可用于制造保險絲,選項(xiàng)錯誤;故選B。7. A 解析:汽車制造需要大量的金屬材料,也需要各種輔助材料,比如汽車的主體鋼鐵外殼,使用的是金屬材料,而羊毛坐墊則是天然有機(jī)材料制成的;車窗玻璃屬于無機(jī)非
14、金屬材料,橡膠輪胎則屬于合成材料。8. B 解析:物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途,但性質(zhì)并不是決定物質(zhì)用途的唯一因素,我們還要綜合考慮價值、資源、是否美觀、加工是否便利、廢料是否易于回收以及對環(huán)境的影響等多種因素,結(jié)合題意可以看出,在選擇鑄造硬幣的材料時,一般不需要考慮金屬的導(dǎo)熱性,這也是金屬材料所共有的物理特性。不會影響硬幣的使用。9. (1)C;(2)混合物;(3)黃銅的硬度比純銅的硬度大解析:瓷器是無機(jī)非金屬材料制成的,橡膠是合成材料,而不銹鋼是鐵的合金,屬于金屬材料;生鐵是鐵、碳合金,屬于混合物;一般而言合金的硬度往往高于組成它的純金屬,所以純銅片與黃銅片互相刻劃,純銅表面上會留下劃痕,因?yàn)辄S銅片的硬度是高于純銅的。10. (1)碳元素的質(zhì)量為:0.22g SKIPIF 1 0 100%=0.06g,合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為: SKIPIF 1 0 100%=0.6% (2)
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