2.1金屬材料（講義）（解析版）

浙教版九年級上冊第二章第一節(jié)金屬材料【知識點(diǎn)分析】一.金屬與非金屬：1.金屬的一般屬性：金屬常溫下大多數(shù)呈固態(tài)，有金屬光澤，有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和良好的延展性，密度較大，熔點(diǎn)較高。2.金屬的特殊屬性：（1）顏色：大多數(shù)金屬呈銀白色，而金呈黃色，銅呈紫紅色；（2）狀態(tài)：多數(shù)金屬常溫下為固態(tài)，而汞呈液態(tài)；（3）硬度：鉻的硬度大，而鋁、鉛等的硬度較小。3.金屬的物理性質(zhì)比較：4.金屬之最：二.常見的金屬材料：1．合金的概念：把一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。2．合金的特點(diǎn)：（1）為金屬熔合而成，所以制合金的金屬熔點(diǎn)不超過其他的沸點(diǎn)（2）合金是混合物具有金屬性質(zhì)（3）合金的硬度一般大于組成它們的金屬的硬度。（4）合金的熔點(diǎn)一般低于組成它們的金屬的熔點(diǎn)。（5）合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于組成它們的金屬的抗腐蝕能力。3．記憶合金：（1）一些特定成分的合金（如鎳鉻合金），在外力作用下會發(fā)生新編，把外力去掉之后，在一定溫度下，能恢復(fù)原來的形狀。這種合金具有上百萬次以上的恢復(fù)功能，人們形象的稱之為“記憶合金”三.金屬的污染和回收利用：1.金屬的污染：主要是垃圾填埋后，鉛鎘等有毒金屬被腐蝕后會溶于水中形成金屬離子，污染土壤和地下水源。在潮濕的空氣中，金屬的氧化和銹蝕也會污染土壤，危害生態(tài)環(huán)境。2.金屬的回收：工業(yè)越發(fā)達(dá)，金屬的廢棄量越大。廢棄金屬堆存，不僅浪費(fèi)資源，侵占土地，而且污染環(huán)境，因此各國都很重視它的循環(huán)再生。普遍回收的金屬包括：鋁、鉛、鐵、銅、錫、鋅、銀、金等?！纠}分析】【例1】如圖是中國人民銀行發(fā)行的冬奧會紀(jì)念幣。在選擇鑄造紀(jì)念幣的材料時(shí)，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(dǎo)電性 D．金屬的延展性【答案】C【解析】根據(jù)硬幣的流通特點(diǎn)可知：鑄造出的紀(jì)念幣要有較強(qiáng)的耐腐蝕性、硬度較大且硬幣價(jià)值與面值的吻合度要接近，金屬的延展性較好，也便于鑄造硬幣。而金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等不是鑄造硬幣所考慮的因素，故C符合題意?！纠?】下列金屬制品中，利用金屬導(dǎo)熱性的是（

）A．金戒指B．鋁蒸鍋 C．鐵錘 D．銅導(dǎo)線【答案】B【解析】A、金做戒指主要利用金屬的光澤，不符合題意。B、鋁制成鍋主要利用金屬的導(dǎo)熱性，符合題意。C、鐵制成錘主要利用鐵的堅(jiān)硬性，不符合題意。D、銅制成導(dǎo)線主要利用了金屬的導(dǎo)電性和延展性，不符合題意。【例3】飛機(jī)的制造材料主要是鋁合金。一架普通的飛機(jī)，差不多要用50萬個(gè)鋁合金做的鉚釘，飛機(jī)的外殼、機(jī)翼、機(jī)尾螺旋槳、引擎的許多部件也是用鋁合金制成的。對此，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．鋁合金的導(dǎo)電性極差，使飛機(jī)不容易被閃電擊中B．鋁的密度比較小，大量使用鋁材能減小飛機(jī)質(zhì)量，有利于飛行C．鋁的表面容易形成致密的氧化物保護(hù)膜，不容易生銹D．飛機(jī)材料采用鋁合金而不用純鋁的主要原因，是純鋁比較軟而鋁合金比較硬【答案】A【解析】A、鋁合金導(dǎo)電性較好，故A錯(cuò)誤。B、鋁的密度比較小，大量使用鋁材能減小飛機(jī)質(zhì)量，故B正確。C、鋁的表面容易形成致密的氧化物保護(hù)膜，能防止里面的鋁和氧氣以及水接觸，不容易生銹，故C正確。D、鋁合金比鋁的硬度要大，適合做飛機(jī)材料，故D正確。【例4】浙江省建設(shè)廳發(fā)布全國第一部城鎮(zhèn)生活垃圾分類省級標(biāo)準(zhǔn)：《浙江省城鎮(zhèn)生活垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)》于11月1日正式施行。廢棄金屬易拉罐應(yīng)投入哪個(gè)垃圾桶（）A．可回收物B．有害垃圾C．廚房垃圾 D．其它垃圾【答案】A【解析】金屬易拉罐是金屬制品，可以回收利用，所以鋁質(zhì)易拉罐要放入可回收垃圾箱?！纠?】金屬、金屬材料的性質(zhì)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(dǎo)熱性，可以用于制造炊具C．銀具有很好的導(dǎo)電性，是最常用的導(dǎo)體D．鈦合金與人體具有很好的“相容性”，常用來制造人造骨【答案】C【解析】A、不銹鋼抗腐蝕性好，常用于制造醫(yī)療器械，故A正確。B、鐵具有良好的導(dǎo)熱性，可以用于制造炊具，故B正確。C、銀具有很好的導(dǎo)電性，但銀的價(jià)格較高，一般不用于制電線，導(dǎo)線大多為銅或鋁制成，故C錯(cuò)誤。D、鈦合金與人體具有很好的“相容性”，常用來制造人造骨，故D正確?！纠?】2020年8月，平陽縣西晉古墓中發(fā)現(xiàn)盉（如圖）。盉是古代一種溫酒的金屬器具。推斷該金屬具有的性質(zhì)是（）A．熔點(diǎn)低 B．導(dǎo)熱性好 C．密度大 D．易腐蝕【答案】B【解析】盉是古代一種溫酒的金屬器具，所以可以推斷出其具有良好的導(dǎo)熱性，故B符合題意?！纠?】下列有關(guān)合金的說法，正確的是()①合金中至少含有兩種金屬②合金中的元素以化合物形式存在③合金中一定含有金屬④合金一定是混合物⑤生鐵屬于鐵合金⑥合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它的純金屬更高，抗腐蝕性能等也更好A．①②③④⑤⑥ B．①②C．①③④ D．③④⑤⑥【答案】D【解析】①合金是指由一種金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。由概念可知，合金中至少含有一種金屬，此說法錯(cuò)誤；②合金中的元素以單質(zhì)形式存在，此說法錯(cuò)誤；③由概念可知，合金中至少含有一種金屬，故合金中一定含有金屬，此說法正確；④合金屬于混合物，此說法正確；⑤生鐵是含雜質(zhì)較多的鐵合金，此說法正確；⑥合金相對于其成分金屬，具有強(qiáng)度更大、硬度更高，抗腐蝕性能等也更好的優(yōu)點(diǎn)，此說法正確?！纠?】下列有關(guān)“金屬之最”的描述中錯(cuò)誤的是()A．地殼中含量最高的金屬元素是鋁B．人體中含量最高的金屬元素是鈣C．導(dǎo)電性最好的金屬是銅D．年產(chǎn)量最高的金屬是鐵【答案】C【解析】A、地殼中含量最多的金屬元素是鋁，選項(xiàng)正確；B、人體中含量最高的金屬元素是鈣，選項(xiàng)正確；C、導(dǎo)電性最好的金屬是銀，選項(xiàng)錯(cuò)誤；

D、年產(chǎn)量最高的金屬是鐵，選項(xiàng)正確，故選C?！纠?】2020年11月10日，我國全海深載人潛水器“奮斗者”號在馬里亞納海溝深度10909米處成功坐底，并進(jìn)行一系列的深海探測科考活動。如圖是研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的鈦合金深海潛水器球艙。以下說法不正確的是(

)A．合金的熔點(diǎn)一般比其純金屬低B．合金的硬度一般比其純金屬大C．合金的抗腐蝕性一般比其純金屬強(qiáng)D．所用的主要材料有鈦合金，合金至少含兩種金屬元素【答案】D【解析】A．合金的熔點(diǎn)一般比其組成的純金屬低，故A正確，不符合題意；B．合金的硬度一般比其組成的純金屬大，故B正確，不符合題意；C．合金的抗腐蝕性一般比其組成的純金屬強(qiáng)，故C正確，不符合題意；D．合金可以是金屬與金屬熔合而成，也可以是金屬和非金屬熔合而成，但至少含有一種金屬，故D錯(cuò)誤，符合題意?！纠?0】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新金屬。根據(jù)表中信息推測其用途錯(cuò)誤的是（

）熔點(diǎn)密度強(qiáng)度導(dǎo)電性導(dǎo)熱性抗腐蝕性2500℃3g/cm3與鋼相似良好良好優(yōu)異A．用于焊接金屬B．制造航天飛機(jī)C．制外科手術(shù)刀D．用于通訊設(shè)備【答案】A【解析】A、該金屬的熔點(diǎn)很高，不能用于焊接金屬，選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、該金屬密度小、強(qiáng)度大，耐腐蝕，可用于制造航天飛機(jī)，選項(xiàng)正確；C、該金屬強(qiáng)度大，耐腐蝕，可用于制外科手術(shù)刀，選項(xiàng)正確；D、該金屬導(dǎo)電性好、耐腐蝕，可用于通訊設(shè)備，選項(xiàng)正確，故選A。【例11】有人估計(jì)，回收一個(gè)廢棄的鋁質(zhì)易拉罐要比制造一個(gè)新易拉罐節(jié)約90%～97%的能源。與用礦石冶煉相比，若回收l噸廢鋼鐵可煉好鋼0.9噸（提示：1噸氧化鐵中含鐵0.7噸），并可以減少空氣污染、水污染和固體廢棄物。根據(jù)信息推測錯(cuò)誤的是（）A．制造新易拉罐的鋁的冶煉可能需要消耗大量的能量B．金屬冶煉會產(chǎn)生污染空氣的氣體C．廢鋼鐵中的鐵全部已經(jīng)被氧化D．回收廢棄金屬可以減少空氣污染和水污染【答案】C【解析】A、制造新易拉罐的鋁的冶煉可能需要消耗大量的能量，推測正確；B、金屬冶煉會產(chǎn)生污染空氣的氣體，推測正確；C、回收l噸廢鋼鐵可煉好鋼0.9噸，廢鋼鐵中的鐵沒有全部被氧化，推測錯(cuò)誤；D、回收廢棄金屬可以減少空氣污染和水污染，推測正確?！纠?2】小金同學(xué)在課上給大家表演了金屬鉍的熔化和結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)，獲得了漂亮的鉍晶體。鉍在自然界中有硫化物的輝鉍礦（主要成分Bi2S3），鉍熔點(diǎn)為271℃，主要作用是與鉛、錫、鋅、鋼等組成低熔點(diǎn)合金。鉍不容易被身體吸收，可通過尿液排出體外。有關(guān)鉍的敘述，不正確的是（

）A．輝鉍礦和鉍合金都是混合物B．Bi2S3屬于鹽，鉍在Bi2S3中的化合價(jià)為+3價(jià)C．鉍合金可用于消防裝置、鍋爐和壓力鍋的安全塞D．接觸鉍容易引起非細(xì)菌性食物中毒【答案】D【解析】A．輝鉍礦和鉍合金里均含有兩種或兩種以上的物質(zhì)，均屬于混合物，A不符合題意。B．Bi2S3中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0，設(shè)鉍在Bi2S3中的化合價(jià)為x，則2x+3×（-2）=0，x=+3，B不符合題意。C．鉍不容易被身體吸收，可通過尿液排出體外，且熔點(diǎn)高。鉍合金可用于消防裝置、鍋爐和壓力鍋的安全塞

，C不符合題意。D．鉍不容易被身體吸收，可通過尿液排出體外，不會引起中毒，D說法錯(cuò)誤，符合題意?！纠?3】金屬在生活中非常常見，下列物質(zhì)不是金屬的是(

)A．用于刀具頭的金剛石 B．溫度計(jì)中的水銀C．導(dǎo)線中的銅 D．用于制作燒水壺的鋁【答案】A【解析】A、金剛石是碳元素組成的單質(zhì)，不屬于金屬，故A不正確；B、溫度計(jì)中的水銀屬于金屬，故B正確；C、導(dǎo)線中的銅屬于金屬，故C正確；D、用于制作燒水壺的鋁屬于金屬，故D正確。故選A?！纠?4】近日，有報(bào)道稱，市場上不少不銹鋼電水壺系“高錳鋼”材料制成，加熱過程中會使“錳”析出，長期使用會對身體造成傷害?！案咤i鋼”是指含錳量在10%以上的合金鋼。下列關(guān)于合金的說法正確的是(

)A．合金不屬于金屬材料 B．合金一般比純金屬具有更好的性能C．合金一定是金屬和金屬熔合而成 D．合金中元素以化合態(tài)形式存在【答案】B【解析】A、金屬材料包括純金屬材料以及合金，故A不正確；B、合金一般比組成它的純金屬材料硬度大，抗腐蝕性強(qiáng)，故B正確；C、合金是由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)，故C不正確；D、合金用一定方法合成的，其元素以游離態(tài)的形式存在，故D不正確。故選B。【例15】多年前，一場隕石雨墜落在俄羅斯烏拉爾山地區(qū)，俄羅斯科學(xué)家對隕石碎片的成分進(jìn)行測量分析得出鐵含量為10%。其中的“鐵”是指（

）A．鐵原子 B．鐵元素 C．單質(zhì)鐵 D．氧化鐵【答案】B【解析】解：這里的鐵不是以單質(zhì)、分子、原子、離子等形式存在，這里所指的“鐵”是強(qiáng)調(diào)存在的元素，與具體形態(tài)無關(guān)。故選B?！纠?6】制取合金常用的方法是將兩種或多種金屬（也可以是金屬和非金屬）加熱到某一溫度，使其全部熔化，再冷卻成為合金。試根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)判斷（其他條件均滿足），下列合金不宜采用上述方法制取的是(

)金屬鈉鎂鋁銅鐵熔點(diǎn)（℃）97.564966010831535沸點(diǎn)（℃）8831090246725672750A．鐵－銅合金 B．鐵－鋁合金 C．鈉－鋁合金 D．鈉－銅合金【答案】D【解析】A、當(dāng)熔點(diǎn)較高的鐵開始熔化時(shí)，銅也處于液體狀態(tài)?？梢约庸こ珊辖穑蔄正確；B、當(dāng)熔點(diǎn)較高的鐵開始熔化時(shí)，鋁也處于液體狀態(tài)，可以采用上述方法制取，故B正確；C、當(dāng)熔點(diǎn)較高的鋁開始熔化時(shí)，鈉也處于液體狀態(tài)，可以加工合金，故C正確；D、當(dāng)熔點(diǎn)較高的銅開始熔化時(shí)，鈉已經(jīng)是氣體狀態(tài)，不能加工成合金，故D錯(cuò)誤?！纠?7】現(xiàn)有以下金屬：鋁、鈣、銀、鈦、汞、鐵、鋅、銅，請選擇填空：溫度計(jì)中填充的金屬是______；導(dǎo)電性最好的金屬是____；人體中含量最高的金屬元素是___；金屬為紫紅色的是_______；【答案】

汞

銀

鈣

銅【解析】溫度計(jì)中填充的金屬是汞，汞是常溫下唯一的液態(tài)金屬；導(dǎo)電性最好的金屬是銀；人體中含量最高的金屬元素是鈣，主要存在于人體的骨骼和牙齒中；金屬為紫紅色的是銅；故答案為汞；銀；鈣；銅。【例18】金屬材料在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。（1）圖A是金屬的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，利用了金屬的_____。（2）圖B是兩塊金屬片相互刻劃后，在純銅片上有明顯的劃痕，該實(shí)驗(yàn)探究的目的是：比較合金和純金屬的_____?！敬鸢浮?/p>

導(dǎo)熱性

硬度【解析】（1）高壓鍋?zhàn)鲲埵抢媒饘俚膶?dǎo)熱性，使飯菜溫度升高，達(dá)到煮熟的目的；（2）黃銅與純銅相互刻劃后，在純銅片上有明顯的劃痕，說明黃銅要比銅硬度大；該實(shí)驗(yàn)探究的目的是：比較合金和純金屬的硬度。【例19】如圖為一座人體青銅雕塑，反映的是古代人打造鐵藝的場景。純鐵具有銀白色金屬光澤，硬度較大，有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，鐵在1535℃時(shí)，會由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，鐵在潮濕的空氣里容易生銹，鐵在純凈的氧氣中能燃燒。（1）上述描述中屬于鐵的化學(xué)性質(zhì)的是________；（2）上圖中這桶水是用來冷卻燒紅的鐵器的，因?yàn)樗谋葻崛荽罄鋮s效果好。人們也常常用水的這一特征為生產(chǎn)、生活服務(wù)。下列事例中與這一特征有關(guān)的是________。A．讓熱水流過散熱器來取暖B．在大的河流上建水電站，用水發(fā)電C．晚上向秧田里灌水，防止秧苗受凍D．汽車發(fā)動機(jī)用水循環(huán)冷卻【答案】

鐵在潮濕的空氣中容易生銹，鐵在純凈的氧氣中能燃燒

ACD【解析】（1）鐵在潮濕的空氣中容易生銹，鐵在純凈的氧氣中能燃燒都需要發(fā)生化學(xué)變化來體現(xiàn)，屬于化學(xué)性質(zhì)；（2）A.因?yàn)樗谋葻崛荽?，根?jù)公式Q=cm△t可知，相同質(zhì)量的水降低相同的溫度能夠放出更多的熱量，因此可以用于散熱器取暖，故A符合題意；B.在大的河流上建水電站，利用的是水的重力勢能，故B不合題意；C.晚上向稻田里灌水，因?yàn)樗谋葻崛荽?，所以水在降溫時(shí)放出大量的熱，故