金属材料（原卷版）九年级科学上册（浙教版）

第2章物质转化与材料利用2．1金属材料【知识必备】考点一金属与非金属物理性质金属非金属色泽都有特殊的光泽，大多数金属的颜色为银白色或灰色，但金呈金黄色，铜为紫红色大多数非金属没有光泽，外表暗淡状态常温时，除汞是液体外，其余都是固体常温时，大多数非金属元素所组成的单质是气体，也有一些是固体，溴是唯一的在常温下呈液态的非金属单质密度、硬度一般较大一般较小熔沸点一般较高一般较低导电、导热性具有良好的导电性、导热性导电、导热性能均较差延展性具有良好的延展性不具有延展性，固体非金属较脆，敲击时，大多数易碎裂甚至变成粉末提示：由金属元素组成的单质为金属单质，如铜、铁等；由非金属元素组成的单质为非金属单质，如碳、硫等。注意：可根据单质的物理性质或化学性质区别金属与非金属。但也不是绝对的，如石墨熔点高，易导电，却是一种非金属单质。金属的用途非常广泛，不同的金属有不同的用途。人们常根据金属的一般属性和每种金属的独特性质，如它们的密度、外表、价格等来选择使用金属。方法：金属的特性可以作为鉴别金属和分离金属的依据。如分离铜粉和铁粉，就可以用磁铁将铁粉吸引出来。常见金属的性质和用途的关系如下。金属的物理性质金属的应用具有金属光泽、有良好的延展性金、银、铂等可以做装饰品(手镯、项链)具有导热性铁、铝等可以制成炊具、散热器等具有导电性铜、铝做导线、电缆等密度小铝合金可以用来制作门窗、飞机等熔点高、电阻大钨可以做灯丝液态金属汞热胀冷缩明显用汞可以填充水银温度计【例1】人类的生活和生产都离不开金属材料。下列金属制品中，主要利用金属导热性的是()方法：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。考点二常见的金属材料把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质，称为合金。注意：①金属材料包括纯金属和合金。②合金是混合物，合金中至少含有一种金属。③合金的性能优于纯金属。拓展：合金的性能与组成合金的各成分的性能不同。合金的硬度、强度一般比组成它们的纯金属更高，熔点更低，抗腐蚀性能等也更好，因此合金具有更广泛的用途。——钢钢是一种由碳和铁等元素形成的合金。(1)性能：质地坚硬，有弹性和延展性，机械性能好。(2)主要用途：制汽车车身及刀具、量具和模具等。拓展：生铁也是碳和铁等元素形成的合金，它与钢的区别是含碳量不同。【例2】青铜是人类最早使用的铜、锡合金，下列说法中不正确的是()D.青铜耐腐蚀，易铸造成形考点三金属的污染和回收利用垃圾填埋后，其中的铅、镉等有毒的金属被腐蚀后会溶于水中形成金属离子，污染土壤和地下水源。在潮湿的空气中，金属的氧化和锈蚀也会污染土壤，危害生态环境。废金属堆存，不仅浪费资源，侵占土地，而且污染环境，因此要重视废金属的回收利用。基本上所有金属都可循环再生，而普遍回收的金属包括：铝、铅、铁、铜、锡、锌、银和金等。可根据不同金属的性质采用合适的回收方法，如用巨型的电磁铁把废铁从垃圾中分离出来。注意：回收利用废金属的意义：①保护环境，防止造成污染。②节约资源和能源。【题型必练】一．选择题（共16小题）1．物质的性质决定用途。下列物质的性质和用途不一致的是（）A．铜的导电性好，用作导线B．铝的密度小，用作飞机材料C．金的延展性好，做成金箔D．银的导热性好，作装饰品2．为了减少汽车油耗，科学家通过研发新型泡沫金属材料，来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的，泡沫金属材料应具有的性质是（）A．熔点低B．密度小C．硬度大D．着火点高3．在马里亚纳海沟深渊科学考察中，我国“海斗一号”全海深无人潜水器取得了世界级成果，首次实现了对“挑战者深渊”西部凹陷区的大范围全覆盖声学巡航探测。下列有关说法错误的是（）A．“海斗一号”可采用高强度的钛合金耐压材料制造B．“海斗一号”可通过改变自身重力实现上浮下潜C．“海斗一号”下潜深度越深，所受到的海水压强越大D．“海斗一号”科考之地马里亚纳海沟由太平洋板块与印度洋板块碰撞形成4．我国自主研发的深海载人潜水器球壳，是世界上最大的载人舱球壳，已在马里亚纳海沟海域完成万米海试任务。在开发深海潜水舱时，科研团队要考虑深海压强大、海水腐蚀强、上浮困难等问题，如图是中科院研究团队研发的钛合金深海潜水器球舱，解决了以上问题。以下说法不正确的是（）A．钛合金属于化合物B．钛合金具有较好的抗压和抗腐蚀性能C．钛合金的密度大小会影响上浮的难易程度D．合金往往比纯金属具有更好的性能5．无人机的用途越来越广泛，可以用于航拍、喷洒农药等。制无人机框架宜选用密度小、强度高、硬度较大、化学稳定性好的金属材料，下列材料中最适合做无人机框架的是（）A．钢B．黄铜C．铝合金D．纯铝6．现代社会，金属的应用越来越广泛。下列关于金属物理性质的描述正确的是（）A．常温下所有金属都是固体B．大多数金属具有优良的导电性C．所有固体金属的硬度都很大D．金属都具有银白色的金属光泽7．下列有关金属的说法正确的是（）A．纯铁的硬度大于生铁B．金属铝比铁更抗腐蚀C．金属在常温下都呈固态D．人体中最多的金属元素是铁8．铝镁合金是新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等．下列性质与这些用途无关的是（）A．不易生锈B．导电性好C．密度小D．强度高9．古人用铜做镜子，这是利用了金属的（）A．导电性B．延展性C．有光泽D．导热性10．巧克力的外包装往往采用锡纸，金属锡可以压成薄片，这主要是利用了金属锡的（）A．延展性B．导电性C．金属光泽D．硬度11．下列属于金属共有的特性的是（）A．很高的熔点B．良好的导电性C．很大的硬度D．银白色的光泽12．铝镁合金是新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列性质与这些用途无关的是（）A．不易生锈B．导电性好C．密度小D．强度高13．兰州中山桥是黄河上游修建最早和唯一保存至今的近现代钢架桥梁，属于全国重点保护文物．为了提升这座已通行百年的铁桥抵御自然灾害的能力，将其整体抬高了米．做桥梁的钢架属于（）A．非金属材料B．有机合成材料C．复合材料D．金属材料14．我市目前已有多家企业参与城市基础建设，产品涉及体育器材、建筑材料、书薄相册、食品等．下列产品使用的材料属于金属材料的是（）A．部分书册使用了再生纸B．场馆建设使用了大量的钢筋C．部分相册使用了塑料粒子D．部分印刷油墨使用了无毒、可食用级的大豆油墨15．人类的生活和生产都离不开金属材料。下列金属制品中，主要利用金属导热性的是（）A．雕塑B．车模C．导线D．炒锅16．下列用途与物质的性质不对应的一项是（）选项ABCD物质的性质氮气较不活泼铜有导电性汽油易挥发稀硫酸能与氧化铁反应用途食品防腐做导线作燃料除铁锈A．AB．BC．CD．D二．填空题（共6小题）17．合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。查阅资料可知合金的熔点低于其中任何一种金属的熔点。下表是几种金属熔点的数据。金属锡铅锑熔点/℃232327630（1）铅锡合金具有导电性，该性质属于合金的______________性质。（2）如图表示铅锡合金的熔点随其中一种金属的质量分数变化的图像，则该图中横坐标表示______________金属的质量分数。（3）一般家用保险丝大都是用铅（不少于98%）和锑（～1.5%）制成的合金，根据以上信息及生活经验判断该合金的熔点可能为______________。A．20～40℃B．232～300℃C．327～600℃D．630～900℃18．2021年6月21日起中国人民银行陆续发行一套中国共产党成立100周年纪念币。该套纪念币共9枚，其中金质纪念币3枚，银质纪念币5枚，双色铜合金纪念币1枚，均为中华人民共和国法定货币。（1）铸造以上硬币用到的材料都是______________（填“有机合成材料”或“金属材料”）。（2）选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是______________（填序号）。A.金属的导电性B.金属的耐腐蚀性C.金属的硬度19．黄铜（铜锌合金）长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2（OH）2CO3。查阅资料：铜锈可以与稀硫酸反应。其化学方程式为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。其工艺流程图如下：（1）化学反应按反应物和生成物的种类与特点分为四大基本反应类型，请写出步骤一中生成固体A的主要化学方程式__________________________________________。（2）系列处理二后获得锌的质量______________原废黄铜中锌的质量。（选填“＜”“＝”或“＞”）20．人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。（1）根据上图金属应用实例推断，金属具有的物理性质有（写出1条即可）：______________；（2）日常使用的金属材料多数属于合金，下表列出了一些常见合金的主要成分和性能。合金合金的主要性能主要成分及纯金属的性能焊锡熔点183℃锡：熔点232℃；铅：熔点327℃硬铝强度和硬度好铝、铜、镁等。硬度小，质软不锈钢抗腐蚀性好铁、铬、镍等。纯铁抗腐蚀性能不如不锈钢由表中信息可以推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有（填序号，可多选）______________。①强度更低②硬度更高③熔点更高④抗腐蚀性更好21．水果电池是利用两种不同金属和水果共同制成，通常用较活泼的金属做电源的负极，在某次实验中，老师将铝片、铜片打磨后一起插入未成熟的新鲜橙子里面，制成一个水果电池，请回答下列问题：（1）这个水果电池正极的金属是______________；（2）制作水果电池不能仅用一种金属，必须用不同的金属做电极才能成功，最大的可能需要不同金属的______________不同，才能将化学能转化为电能。22．把某种金属用小刀轻轻切下一小块放入盛水的烧杯中，观察到该金属能与水剧烈反应，并放出热，本身熔化成银白色的小圆球，浮在水面上，根据以上叙述，推断该金属的物理性质有：①硬度________；②熔点______________；③密度______________；④颜色______________。三．实验探究题（共1小题）23．从废旧的某些部件中可回收金属银和铜，其操作流程如图所示。回答问题：（1）步骤①②③中均涉及的实验操作是______________和洗涤。（2）操作流程中，加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的______________完全反应。（3）向固体中加入适量硝酸银溶液后，可观察到的实验现象是______________________________________________________________________。（4）若溶液乙的质量大于溶液甲的质量，则加入的金属X可能是______________（选填“铁”“锌”或“铜”）。四．解答题（共2小题）24．某工厂废液中含有CuSO4（其他成分不含铜元素），现按以下流程回收金属铜。（1）洗涤后的滤渣不能用加热的方法干燥，其原因是__________________________________________。（2）现有一批100t废液，其中含8%的CuSO4，理论上可从该废液中回收得到多少吨金属铜？25．阅读表格，综合考虑下表各方面的因素，回答以下问