8.1金属材料-2021-2022学年九年级化学下册（人教版）（原卷版）

8.1金属材料考点精讲【知识点一】几种重要的金属1.金属材料（1）金属材料：常见的金属材料有纯金属和合金。（2）金属材料的发展史①人类从石器时代进入青铜时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用作为标志的。②铝的利用率要比铜和铁晚得多。铝具有密度小、坑腐蚀等性能。现在，世界上铝的产量仅次于铁，排在第二位。③钛和钛的合金被认为是21世纪的重要金属材料。2.金属的物理性质（1）金属的共性①常温下都是固体（汞除外）②有金属光泽③大多数为电和热的良导体④有延展性（2）金属的特性①大多数金属都呈银白色，但铜呈紫红色、金呈黄色②常温下，大多数金属都是固体，但汞是液体③不同金属其导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质不同3.几种重要的金属（1）铁（Fe）纯净的铁具有银白色金属光泽，有良好的延展性，是电和热的良导体，它的密度为7.86g/cm3（20℃），熔点1535℃，沸点为2750℃。（2）铜（Cu）具有紫红色金属光泽，密度为8.92g/cm3，熔点为1083℃，沸点为2562℃。有良好的延展性、导电性和导热性。铜在干燥的空气中化学性质不活泼，在潮湿的空气中，表面可生成碱式碳酸铜（俗称铜绿）。铜的导电性在金属中仅次于银，可用于制作导线、电缆和各种电器。（3）铝（Al）具有银白色的金属光泽，有良好的延展性、导电性和导热性，密度为2.70g/cm3，熔点为660℃，沸点为2327℃。在空气中铝表面可形成一层致密的氧化物薄膜，可阻止铝进一步被氧化；在高温时还原性很强，能用来冶炼金属（铝热反应）。导电性仅次于铜和银，用于制造导线和电缆。（4）锌（Zn）具有青白色金属光泽，密度为7.14g/cm3，熔点为419.4℃，沸点为907℃。锌在空气中比较稳定，在其表面能形成一层致密的氧化物薄膜，可将锌镀在铁的表面，防止被腐蚀。（5）钛（Ti）具有银白色的金属光泽，密度为4.5g/cm3，熔点为1660℃，沸点为3287℃。具有良好的延展性和耐腐蚀性。钛和铁的合金用于制造飞机发动机、轮船外壳、反应器和电信器材等。4.金属的用途（1）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。（2）金属的一些实际应用：①日常生活中菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制，因为铁的硬度大，且铅对人体有害。②虽然银的导电性比铜、铝好，但银的价格昂贵，所以电线一般用铜和铝制造。③白炽灯泡里的灯丝用钨丝而不用锡丝，是因为钨丝耐高温，锡丝不耐高温。④铁制水龙头要镀铬，是因为镀铬既美观，又耐腐蚀，可延长水龙头的使用寿命。⑤温度计中用的是液态金属汞，干电池外面用的是锌皮，热水瓶内胆上镀的是金属银。5.金属之最：①铝：地壳中________的金属元素；②钙：________中含量最多的金属元素；③铁：目前________最多的金属（铁>铝>铜）；④银：________性最好的金属（银>铜>铝）；⑤铬：________最高的金属；⑥钨：________最高的金属；⑦汞：________最低的金属；⑧锇：________最大的金属；⑨锂：________最小的金属。【典型例题】例1：（2021·湖南邵阳）2021年5月29日，“天舟二号”的成功发射彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（）A．黄铜的硬度比纯铜的大B．生铁的含碳量比钢的高C．生锈的铁制品没有回收价值D．铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业例2：（2021·江苏扬州）金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的（）A．导电性 B．延展性 C．导热性 D．抗腐蚀性【举一反三】1.化学行业中把材料分为：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等．金属材料在现实生活中有极为重要的作用．下列金属材料的运用与金属所具有的性质不一致的是（）A．制造白炽灯灯丝熔点高B．制造飞机坚硬而质轻C．制造保险丝硬度大D．制造装化工原料的容器耐腐蚀2．（2021·山东潍坊）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（）A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高3．（2021·江苏连云港）2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是（）A．镁锂合金属于金属材料 B．锂属于非金属元素C．镁是地壳中含量最高的金属元素 D．镁锂合金的硬度比镁的小【技巧方法】1、铜的颜色特征是铜的一个重要特征，往往是解题尤其是推断题的“题眼”。2、有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，粉末状的铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。3、生活中使用的铁制品表面一般有镀金层或油漆，不是其真正颜色。可观察其断面的颜色。【拓展延伸】1、金属物理性质存在差异性的原因为本身属性决定。2、金属的性质决定物质的用途，用途体现金属的性质。实际应用时要更加注意性价比。3、①人类最早利用的金属是铜；②铝的利用是近百年的事，它具有密度小和抗腐蚀等优良性能；③目前生活中应用最广泛的金属材料是铁合金。【针对训练】1．（2021·江苏南京市·中考真题）常温下为紫红色固体的是（）A．锌 B．铁 C．铜 D．银2．（2021·湖南娄底·中考）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．生铁 B．黄铜C．铝合金 D．纯铝3．（2021·浙江嘉兴）如图所示为今年在三星堆遗址中发现的金面具残片，经测定该面具含金量约为85%。下列有关说法正确的是（）A．金的元素符号为aU B．金容易被锈蚀C．金单质由金原子构成 D．金的相对原子质量为197g4．（2021·四川德阳）金俗称“黄金”。近期，德阳市广汉三星堆遗址又发掘出一副黄金面具，向世界再次展现灿烂的华夏文明，也反映出古蜀人高超的金属冶炼技术和加工水平。以下有关说法正确的是（）A．黄色、有金属光泽属于金的物理性质B．将黄金敲打成面具的过程是化学变化C．颜色与黄金高度相似的黄铜富含黄金D．金较活泼，黄金面具出土后易被氧化5．（2021·四川眉山市·中考真题）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（）A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等C．金属单质在常温下都是固体D．合金中一定只含金属元素【知识点二】合金1.合金把一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，得到的具有金属性质的固体物质就是合金。规律小结：（1）合金是金属与金属或非金属的混合物，至少含有一种金属，但不一定全部是金属组成的。（2）合金形成过程中，几种成分是熔合在一起的，发生的是物理变化，不是化学变化。（3）合金具有金属特征，如导电性、导热性、延展性等。（4）合金中各成分保持其各自的性质。2.合金与成分金属的比较（1）合金的硬度一般大于其组分金属的硬度。（2）合金的熔点一般低于其组分金属的熔点。（3）合金的坑腐蚀能力一般强于其组分金属的坑腐蚀能力。3.几种常见合金（1）铁合金铁的合金包括生铁和钢。生铁和钢的主要成分是铁，它们的性能不同主要是因为二者的含碳量不同。①生铁和钢的种类铁合金eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(生铁\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(炼钢生铁(白口铁),铸造生铁(灰口铁),球墨铸铁)),钢\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(碳素钢\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(低碳钢,中碳钢,高碳钢)),合金钢\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(锰钢,钨钢,硅钢,不锈钢))))))②生铁和钢比较生铁钢主要成分铁铁含碳量2%~4.3%0.03%~2%其他元素Mn、Si等Cr、Ni等机械性能硬而脆，无韧性较硬、有韧性，良好的延展性和弹性机械加工可铸、不能锻可铸、可锻、可压延用途烧菜的铁锅、机床的底座等交通工具、医疗器具、餐具等③不同种类的钢的比较钢的品种其他元素主要特点用途碳素钢低碳钢含碳量低于0.3%韧性好钢板、钢管中碳钢含碳量为0.3%~0.6%韧性好机械零件、钢轨高碳钢含碳量为0.6%~2%硬度大刀具、量具、模具合金钢锰钢Mn、C韧性好、硬度大钢轨、自行车架、坦克装甲、挖掘机铲斗不锈钢Cr、Ni坑腐蚀性好医疗器械、容器、反应釜、炊具硅钢Si导磁性好变压器、发电机和电动机的铁芯钨钢W耐高温、硬度大刀具（2）钛和钛合金钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良的性能。如熔点高、密度小（钛的密度为4.5g/cm3）、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如初，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。（3）其他合金合金主要成分主要性能主要用途黄铜Cu、Zn强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表、日用品青铜Cu、Sn强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀轴承、齿轮等机械零件白铜Cu、Ni光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银作饰品焊锡Sn、Pb熔点低焊接金属硬铝Al、Cu、Mg、Si强度和硬度好火箭、飞机、轮船等18K黄金Au、Ag、Cu光泽好、耐磨、易加工金饰品、钱币、电子元件【典型例题】例3：地铁是城市中重要的公共交通体系。修建地铁过程中使用的材料属于合金的是（）A．锰钢 B．水泥 C．玻璃 D．塑料例4：“物质的结构决定性质，性质决定用途”，试分析：（1）生铁和钢由于不同，所以某些性能不同；（2）金刚石和石墨由于不同，所以物理性质不同；（3）铁可以做炊具，由于其具有良好的性；金能压成金箔，由于其具有良好的性。【举一反三】1．下列叙述中，不正确的是（）A．合金具有金属的特性 B．一般来说，合金比组成它的纯金属熔点高 C．钢中含碳量低于生铁中的含碳量 D．合金一定是混合物2．下列关于生铁和钢的说法中错误的是（）A．生铁的含碳量大于钢的含碳量 B．生铁的硬度大于钢 C．钢的性能比生铁优越 D．生铁和钢不属于合金3．（2021·江苏苏州市·中考真题）下列有关金属的说法正确的是（）A．所有金属都呈银白色 B．常温下所有的金属都是固体C．合金的硬度一般比各成分金属小 D．铝制品耐腐蚀是因为表面生成致密氧化膜【技巧方法】合金属于混合物，合金中各成分均以单质形式存在，例如黄铜中的铜和锌就以单质形式存在。判断某物质是否为合金关键是看其中是否含有金属成分，合金要求组成中至少有一种金属。【拓展延伸】合金的特性①合金比它的成分金属具有更多良好的物理、化学或机械等方面的性能。②一般地说，合金的熔点比组成它的各成分金属的熔点都低。例如：铝硅合金的熔点为564℃，比纯铝和纯硅的熔点都低。③合金比它的成分金属具有更好的硬度和强度及机械加工性能。例如：硬铝(含铝、铜、镁、硅)的强度和硬度都比纯铝大，且密度较小。④金属的用途要从不同金属的各自不同的性质以及价格、资源、美观、便利、回收等各方面考虑。如银的导电性比铜好，但电线一般用铜制而不用银制。因为铜的密度比银的密度小，价格比银低很多，资源比银丰富得多。

⑤合金的硬度、强度、抗腐蚀性等一般都好于组成它们的纯金属。【针对训练】1．（2021·甘肃定西市·中考真题）垃圾分类，从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是（）A．旧报纸 B．塑料瓶 C．玻璃瓶 D．铝制易拉罐2．（2021·四川眉山市·中考真题）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（）A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等C．金属单质在常温下都是固体D．合金中一定只含金属元素3．金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法中不正确的是（）A．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械 B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具 C．铝合金轻而坚韧，可作为汽车、飞机和火箭的制作材料 D．钛合金的熔点低、密度大，常用作导弹和通讯设备的制作材料4．（2021·山东临沂市·中考真题）有关金属和金属材料的说法中错误的是（）A．地壳和海洋中，大多数金属以化合物的形式存在B．生铁和钢都是铁合金，但钢的含碳量比生铁的高C．通常铝制品抗腐蚀性能比铁制品强D．铜不能和稀盐酸发生反应5．（2021·湖南邵阳）2021年5月29日，“天舟二号”的成功发射彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（）A．黄铜的硬度比纯铜的大B．生铁的含碳量比钢的高C．生锈的铁制品没有回收价值D．铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业6．（2021·四川自贡）我市即将正式跨入高铁时代。高铁钢轨制造使用的是含锰钢，轨道铺设时每段钢轨的长度达1~2千米，从而大幅减少轨道借口数量。下列说法错误的是（）A．制造钢轨的材料是铁的合金B．钢轨制造时加入锰是为了增大硬度、增强韧性C．在钢轨接口处涂上油或扣上帽，可以防止接口处锈蚀D．钢轨热胀冷缩、歪曲变形是化学变化7．（2021·河北中考真题）下列有关金属及合金的说法错误的是（）A．金属在常温下大多数都是固体 B．铝合金的硬度比铝的硬度小C．铁制品在潮湿的空气中易生锈 D．钢铁是使用最多的金属材料8．（2021·贵州黔东南·中考真题）2021年3月20日，在成都举行的“考古中国”重大项目工作进展会上通报，三星堆遗址新发现6座三星堆文化“祭祀坑”，出土了青铜面具、青铜神树、瓷器等重要文物，其中青铜是人类最早使用的铜、锡合金。下列有关这些文物的说法中，不正确的是（）A．青铜耐腐蚀B．青铜属于纯净物C．青铜属于金属材料D．瓷器属于无机非金属材料考点达标1．（2019•南京）下列金属中，熔点最低的是（）A．铜 B．汞 C．铝 D．钨2．如图是中国人民银行为纪念改革开放40周年而发行的纪念币。在选择铸造纪念币的材料时，不需要考虑的因素是（）A．金属的硬度 B．金属的耐腐蚀性 C．金属的导电性 D．金属的延展性3．下列有关“金属之最”描述中错误的是（）A．地壳中含量最多的金属元素是铝 B．人体中含量最高的金属元素是钙 C．导电性最好的金属是铜 D．年产量最高的金属是铁4．生活中金属材料得到越来越广泛的应用，下列属于金属共性的是（）A．熔点高 B．良好的导电性 C．硬度大 D．银白色的光泽5．金被加工成金箔，说明金具有良好的（）A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．抗腐蚀性6．下列金属制品，利用其导热性的是（）A．奶锅 B．勺子 C．电线 D．奖牌7．下列有关金属的说法中，正确的是（）A．纯铁可直接用来制造机械 B．地壳中含量最多的金属元素是铁 C．铁、铝的表面都有一层致密的氧化物薄膜 D．铜的导电性在金属中仅次于银，常用作导线8．有人将铝元素的部分特性绘成如图，据图获取关于铝的信息正确的是（）A．质量较小 B．密度较大 C．铝具有良好的延展性 D．属于非金属元素9．下列关于合金的叙述正确的是（）①具有金属的特性②通过熔合而成③含有两种或两种以上的金属（或金属与非金属）④一般来说，合金的熔点比各成分金属的熔点都低A．①② B．③④ C．②③④ D．①②③④10．世界卫生组织于1989年把铝（Al）元素定为食品污染源之一。铝在下列应用中需要加以适当控制的是（）①制造铝合金②制造飞机③制造炊具④制造易拉罐⑤包装食品⑥制造电线A．①②⑥ B．③④⑤ C．①②③ D．除⑥均是巩固提升11．用适当的金属填空：（1）人体中含量最高的的金属是 ；（2）导电导热性最好的金属是 ；（3）常温下为液态的金属是 ；（4）暖气片表面涂的“银浆”是 ；（5）白铁皮表面镀的金属是 。12．化学与生产生活联系紧密，请用所学知识回答问题。（l）小明放学一进家门就闻到菜香，这证明了微粒具有 的性质。（2）日常生活中，常采用 方法降低水的硬度。（3）用铁锅炒菜主要利用铁具有良好的导热性。（4）发酵粉中的主要成分为小苏打，其化学式为 。（5）向鱼缸内加入少量双氧水，会缓慢产生O2，从而增加鱼缸内的溶氧量。发生反应的化学方程式为 。13．人类的生产和生活都离不开金属。（1）如图所示的金属制品中，利用金属导热性的是 （填字母序号）。（2）铝具有很好的抗腐蚀性能，用电解氧化铝的方法可以制取铝，氧化铝中铝元素和氧元素的质量比为 。（3）赤铜矿的主要成分是Cu2O，辉铜矿的主要成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热可得铜，请将反应的化学方程式补充完整：2Cu2O+Cu2S6Cu+ 。（4）火药起源于唐朝。为使烟火产生耀眼的白光，可在其火药中加入镁（填一种金属名称）。（5）黄铜片和铜片相比较，硬度较大的是 。（6）十八世纪，化学家们研究发现某些金属与酸反应能生成一种气体，该气体被喻为“会制造水的物质”，对上述反应原理的认识加快了推翻燃素学说的进程。该气体在空气中燃烧制造水的化学方程式是 。14．（2021·湖南常德）随着社会的不断发展，汽车已进入寻常百姓家，给我们日常出行带来了极大的方便。请按要求回答下列问题：（1）如图所示的汽车各部件中，用到的金属材料有___________（只填一种，下同），用到的有机高分子材料有___________。（2）汽车轮毂材料用铝合金而不用纯铝，其主要原因是___________；（3）车身喷漆除保持汽车美观外，其主要作用是___________；15．（2021·山东东营）2020年12月，“嫦娥五号”返回器携带的月球土壤样品，对于全面科学探测月球地质、资源等方面的信息有重要意义。（1）地球和月球上都有单质形式存在的金、银，说明它们的化学性质______。（2）月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒而地球上没有的原因是______。（3）从金、银、铁、铝混合金属中回收金、银。将混合金属放入一定量的硝酸银溶液中充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色溶液，向滤渣中加入一定量稀盐酸，有气泡产生。①滤渣中一定含有的金属是______。②硝酸银溶液和铁反应的化学方程式为______。（4）不论月球土壤材料还是地球土壤材料，人类的使用过程是相似的。已知人类冶炼和使用金属的历史年代数据如下图：从图中，你得到