2.1 金属材料（原卷版）

2.1金属材料学习目录学习目录目录模块一知己知彼 1模块二知识掌握 2知识点一、金属与非金属 2知识点二、常见金属材料 4知识点三、金属的污染和回收利用 7模块三巩固提高 8知识重点知识重点模块一知己知彼学习目标目标解读1.了解金属与非金属不同性质，了解金属用途和金属性质的关系。2.初步认识金属材料(合金材料)是人类赖以生存的物质基础，激发同学们热爱科学、学习科学的兴趣和积极性。3.知道废弃金属对环境的影响，以及回收废弃金属的意义。解读1：区别金属与非金属，列举金属和非金属的主要性质差异(如导电性、导热性、延展性、金属光泽等)，常见题型为选择题和填空题，难度较小。知道金属及金属材料的性质和用途，学会辨别金属、非属、金属材料。解读2：知道金属材料，知道合金的特性等，常见型为选择题和填空题，难度较小。解读3：知道废弃金属对环境的影响，知道回收废弃金属的意义，培养保护环境的意识，常见题题型为选择题和填空题，难度较小。模块二知识掌握知识点一、金属与非金属我们做饭用的不锈钢锅、金银饰品、铝合金门窗、钢筋混凝土中的钢筋汽车外壳以及农用机械工具都离不开金属，金属已广泛应用于我们的生活用品、房屋建筑、交通工具和农业生产中。（一）金属和非金属的物理性质比较颜色延展性导电性导热性可锻性硬度密度熔点金属有光泽，大多数为良好良好良好良好大大高（汞除外）非金属大多数光泽，外表暗淡不具有除石墨外通常不导电差不具有清脆易碎小一般较低（二）常见金属的性质和用途金属都具有金属光泽，有良好的，每种金属又具有独特的性质，人们常根据金属的一般性质和特性来选择使用金属。下表是一些常见金属的主要特性和用途：金属主要特性用途铁纯铁质软，密度较大，熔、沸点较高，具有铁磁性机械制品、建筑材料、刀具、炊具铜具有紫红色的金属光泽，密度大，有良好的导电性和导热性导线、导热器皿铝密度小，有良好的延展性、导电性和导热性制造电线和电缆、铝箱包装、建筑装饰材料和航天材料金延展性是金属中最好的，性质稳定首饰装饰品银良好的金属光泽，质软，是电、热的优良导体首饰、装饰品钨熔点高灯丝钛耐腐蚀、质轻眼镜架、制造飞船(1)大多数金属的颜色是银白色或灰色，但金呈，铜为；除汞(俗称水银)外,其他金属在室温下都是固体。(2)在常温下，大多数非金属单质是气体，也有一些是固体，溴是唯一在常温下呈液态的非金属单质；非金属中碳单质熔点较高，如金刚石的熔点是3550℃，硬度也很大。是天然存在的最硬的物质。(3)金属是一定能导电、导热的单质，但能导电、导热的单质不一定是金属，如非金属单质石墨也能导电、导热。【能力拓展】物质的性质决定了物质的用途，物质的用途体现了物质的性质。但物质性质并不是决定物质用途的唯一因素，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。金属在日常生活中的应用暖气片上的“银粉”铝包装香烟、巧克力等的金属箔锡保温瓶内胆上镀的金属银干电池外皮金属锌体温计、血压计中的金属汞金属之最地壳中含量最高的金属铝人体中含量最高的金属钙导电、导热性最好的金属银熔点最高的金属钨熔点最低的金属汞硬度最高的金属铬密度最大的金属锇密度最小的金属锂（2023春•临海市期末）科技馆中机器人通过一根“手指”取放棋子（如图），其奥秘是“手指”内部有电磁铁。下列材料能用于制作棋子的是（）A．铜 B．铝 C．铁 D．金（2022秋•余杭区校级期中）金属材料在现实生活中有着极为重要的作用。下列金属材料的运用与其所性质不一致的是（）A．制造白炽灯灯丝——熔点高 B．制造保险丝——硬度大 C．制造飞机——坚硬而质轻 D．制造装化工原料的容器——耐腐蚀（2022秋•江北区校级期中）许多材料都有热胀冷缩的性质，温度计就是根据水银、煤油等物质的热胀冷缩原理制成的。现有一扇形的均质金属物体，该材料具有热胀冷缩的性质，如图所示。室温状态下AB、CD两边所成的圆心角为α。若使物体温度均匀升高，则α角的变化情况是（）A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定知识点二、常见金属材料（一）金属材料金属材料包括纯金属和它们的合金。人们日常使用的金属材料,大多数不是纯金属而是合金，如钢、铝合金等。（二）合金把一起熔合而成的具有金属特性的物质，就称为合金。（三）合金的性能合金不仅组成上发生了变化，其内部结构也发生了变化，从而引起了性质的变化。合金往往比纯金属具有更好的性能。合金的硬度、强度-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。（四）钢钢是最常见、应用较广的一种合金材料。(1)成分：一种由等物质形成的合金。(2)性质：机械性能好、质地坚硬、有弹性和延展性。(3)用途：汽车车身、刀具、量具和模具等。【能力拓展】①钢铁是使用最多的金属材料，生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，除含碳元素外，生铁中还含有硅、锰等元素。②记忆合金：一些特定成分的合金(如镍钛合金)，在外力作用下会发生变形，当把外力去掉后，在一定的温度条件下，能恢复原来的形状，这种合金具有百万次以，上的恢复功能，人们称之为记忆合金。③合金是混合物；合金中至少含有一种金属；合金一定具有金属特性。制造合金的过程是熔合，而不是化合，该过程发生的是物理变化，只改变了物理性质，不影响其化学性质。（2022秋•滨江区期末）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（2023•鄞州区一模）去年10月初，小金参观了“神秘的古蜀文明”展览，他对用金箔制作的太阳神鸟（空气中保存完好）、用铜制作的太阳形器、用玉石（含Al2O3）制作的四节玉琮、用铜锡合金制作的青铜大立人作出以下判断，正确的是（）A．保存太阳神鸟时需隔绝空气以防被氧化 B．加工太阳形器时未体现金属延展性 C．清洗玉琮时可使用稀盐酸等强酸性溶液 D．制作大立人时需几种金属熔合在一起（2023•鄞州区模拟）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（0.3～1.5%）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℃知识点三、金属的污染和回收利用（一）金属污染来源(1)日常生活废弃的金属垃圾。(2)大量工业废弃的金属垃圾。(3)工厂排出含重金属的污水。(4)含铅汽油的使用及大量废弃电池。

（二）金属污染的危害(1)浪费大量资源。(2)铝等金属在自然界不会自行分解，积累在土壤中,破坏土壤结构。(3)像铅、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。（三）防治金属污染的方法(1)垃圾进行分类回收。(2)回收各种废弃的金属材料。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。回收利用金属可以降低生产成本，节约金属资源，节约能源，减少对环境的污染，产生巨大的社会效益和经济效益。(3)使用无铅汽油。(4)废旧电池不能任意丢弃。(5)工业废水和废渣处理后排放。【能力拓展】重金属污染是指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素导致。重金属污染主要来源于工业污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境，并在人体和动植物体内富集，从而对环境和人的健康造成很大的危害。我国采取的措施：通过分类回收利用，进行循环再利用等可解决一些金属污染问题，同时也保护了有限的金属资源；另外还积极推广无污染的新能源，进行无污染冶金；同时努力治理被污染的水质和土壤。（2020秋•德清县期末）2020年11月10日，德清县成功上榜第六届全国文明城市榜单。我县以全国文明城市创建为契机，全域推进垃圾分类工作。把生活垃圾按图示分四类进行科学处置，实行“定时、定点”投放。金属易拉罐属于（）A． B． C． D．模块三巩固提高（2023•平湖市一模）1875年，科学家布瓦博得朗发现了门捷列夫预言的相对原子质量大约是68，性质与铝相似的元素一镓。若把金属镓放在手心，能观察到镓由固态变成了液态，该现象说明镓具有的性质是（）A．比热小 B．沸点低 C．熔点低 D．硬度小（2022秋•柯城区期末）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（2022秋•南浔区期中）金属材料在现实生活中有极为重要的作用。下列金属材料的应用与金属所具有的性质不一致的是（）A．制造飞机——坚硬而轻质 B．人造卫星电路接触点表面镀金——不易氧化 C．电路中的保险丝——硬度大 D．制造装化工原料的容器——耐腐蚀（2022秋•瑞安市校级期中）人类文明的进步离不开各种工具的发明与改进，下列工具主要由金属材料制成的是（）A．石器 B．石斧 C．青铜器 D．瓷碗（2022秋•定海区校级期中）小明将纸条分别紧紧卷在木棒和铁棒上，加热纸条（如图），木棒上的纸条立即燃烧，而铁棒上的纸条不会立即燃烧。据此推测木棒和铁棒具有不同的（）A．密度 B．导热性 C．硬度 D．延展性（2022秋•瑞安市月考）一般地说，金属越活泼，冶炼越困难，人类使用该金属的时间就越迟。如图为铁、铜、钠、锌四种金属的最早冶炼历史年代，则丁代表的金属是（）A．铁 B．铜 C．钠 D．锌（2022秋•新昌县期中）飞机的制造材料主要是铝合金，一架普通的飞机，差不多要用50万个铝合金做的铆钉，飞机的外壳、机翼、机尾、螺旋桨、引擎的许多部件也是用铝合金制成的．对此，下列叙述错误的是（）A．铝合金导电性较差，使飞机不容易被闪电击中 B．铝的密度比较小，大量使用铝材能减小飞机质量，有利于飞行 C．铝的表面容易形成致密的氧化物保护膜，不容易生锈 D．飞机材料采用铝合金而不用纯铝的主要原因，是纯铝比较软而铝合金比较硬（2022秋•湖州期中）下列有关金属的说法中，错误的是（）A．铜质插头是利用铜的导电性 B．钨制灯丝是利用钨的熔点低 C．铝制成铝箔是利用铝的延展性 D．用铁锅炒菜时利用铁的导热性（2022秋•泰顺县校级月考）如图是中国人民银行发行的中华人民共和国成立70周年纪念币。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．金属的延展性 D．金属的导电性（2022秋•温州月考）如图是一种家用电热水壶，其中所用材料属于合金的是（）A．不锈钢外壳 B．酚醛塑料手柄 C．纯铜导线 D．聚氯乙烯线（2022秋•鹿城区月考）如图用电器插头上的插脚，一般