化學(xué)人教版九下同步講義：8.1 金屬材料

課題1金屬材料一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．認(rèn)識(shí)金屬材料與人類社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系。了解常見金屬的物理性質(zhì)，能區(qū)分常見的金屬和非金屬2.知道生鐵和鋼等重要合金，以及合金比純金屬具有更廣泛的用途。了解物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系二、重難點(diǎn)重點(diǎn)：金屬的物理性質(zhì)以及合金的概念與判別，物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系難點(diǎn)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用探究方法得出相關(guān)結(jié)論的能力，提高學(xué)生綜合分析問題的能力三、考點(diǎn)精講（一）幾種重要的金屬1.金屬的物理性質(zhì)（1）金屬具有一些共同的物理性質(zhì)（共性）：大多數(shù)金屬都呈銀白色，常溫下都是固體（除汞外），熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高，具有良好的導(dǎo)熱性，導(dǎo)電性，延展性等特點(diǎn)。（2）部分金屬的特殊性質(zhì)（特性）：常溫下汞Hg（即水銀）呈液體；銅Cu呈紫紅色，金Au呈黃色；鐵粉、銀粉呈黑色。（3）性質(zhì)決定用途。鎢的熔點(diǎn)高，所以被用來制造燈泡中的燈絲。金象征富有和高貴，常制作飾品。導(dǎo)電性最好的是金屬銀，其次是銅，但常用的導(dǎo)線是銅、鋁兩種。在考慮物質(zhì)的用途時(shí)，還需要考慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對(duì)環(huán)境的影響等多種因素。（4）人類利用金屬的先后順序：銅、鐵、鋁（5）金屬之最：地殼中含量最多的金屬元素是鋁；人體中含量最高的金屬元素是鈣；目前世界年產(chǎn)量最高的金屬是鐵；導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬是銀；硬度最高的金屬是鉻；熔點(diǎn)最高的金屬是鎢；熔點(diǎn)最低的金屬是汞；密度最大的金屬是鋨；密度最小的金屬是鋰。典型例題1：常溫下為紫紅色固體的是（）A．鋅 B．鐵 C．銅 D．銀【答案】C【解析】A、鋅是銀白色，錯(cuò)誤；B、鐵粉是黑色的，錯(cuò)誤；C、銅是紫紅色的，正確；D、銀是銀白色的，錯(cuò)誤。典型例題2：金可制成金箔，拉成金絲，說明金具有良好的（）A．導(dǎo)電性 B．延展性 C．導(dǎo)熱性 D．抗腐蝕性【答案】B【解析】金被壓成薄薄的金箔、被拉成幾十上百倍長(zhǎng)度的金絲，這些都表明金具有良好的延展性?！眷柟烫嵘?.金屬的利用和保護(hù)（1）如圖利用了銅的物理性質(zhì)是______。（2）如圖說明鐵具有______性?！敬鸢浮繉?dǎo)電性導(dǎo)熱【解析】（1）銅制導(dǎo)線利用了銅的導(dǎo)電性；（2）鐵制炒鍋，說明鐵具有導(dǎo)熱性；2．金屬材料與人類生活息息相關(guān)，請(qǐng)回答下列問題。（1）鈦元素在元素周期表中的信息如右圖所示，則鈦的相對(duì)原子質(zhì)量是______。（2）家用臺(tái)燈通常采用銅質(zhì)插頭，是利用金屬銅的______性。【答案】47.87導(dǎo)電【解析】（1）根據(jù)單元格信息，鈦的相對(duì)原子質(zhì)量為47.87。（2）家用臺(tái)燈通常采用銅質(zhì)插頭，是利用金屬銅的導(dǎo)電性。3．用下圖實(shí)驗(yàn)（夾持儀器已略去）研究鐵的性質(zhì)。（1）觀察到蠟片熔化，說明鐵具有的性質(zhì)是______。（2）鐵能打成鐵片，說明鐵具有______。鐵還具有哪些物理性質(zhì)（寫一點(diǎn)）?！敬鸢浮浚?）導(dǎo)熱性（2）延展性熔點(diǎn)高（合理即可）【解析】（1）蠟片熔化，說明鐵具有的性質(zhì)是導(dǎo)熱性，故填：導(dǎo)熱性；（2）鐵能打成鐵片說明具有延展性，鐵還具有熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高，導(dǎo)電性，銀白色金屬光澤等（合理即可）。（二）合金1.合金定義：由一種金屬跟其它金屬（或非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金是混合物，且合金中至少有一種金屬。2．鐵合金：生鐵含碳量為2%-4.3%，鋼含碳量為0.03%-2%；生鐵和鋼都是含碳的鐵合金，不同點(diǎn)在于含碳量的不同。3．鈦和鈦合金：被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，具有熔點(diǎn)高、密度小，可塑性強(qiáng)、易加工、機(jī)械性能好等特點(diǎn)。鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨等。4.合金與純金屬性質(zhì)比較：（1）合金的顏色與光澤更好；（2）合金的硬度比純金屬高；（3）合金的熔點(diǎn)比純金屬低；（4）合金的抗腐蝕性比純金屬?gòu)?qiáng)。典型例題3：2021年5月29日，“天舟二號(hào)”的成功發(fā)射彰顯了中國(guó)航天的力量，在航天科技中會(huì)用到大量金屬材料。下列有關(guān)金屬材料的說法錯(cuò)誤的是（）A．黃銅的硬度比純銅的大B．生鐵的含碳量比鋼的高C．生銹的鐵制品沒有回收價(jià)值D．鋁合金被廣泛用于火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)【答案】C【解析】A、一般合金的硬度大于其組成中純金屬的硬度，所以純銅比黃銅的硬度小，正確；B、生鐵是含碳量為2%～4.3%的鐵合金，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵合金，生鐵的含碳量比鋼高，正確；C、生銹的鋼鐵制品可以回收重新利用，這樣既可以節(jié)約能源，又可以減少環(huán)境污染，錯(cuò)誤；D、鋁合金硬度大、耐腐蝕性強(qiáng)，被廣泛用于火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)，正確。典型例題4：北斗系統(tǒng)的全面建成彰顯了中國(guó)航天的力量。在航天科技中運(yùn)用了大量金屬材料，下列有關(guān)金屬材料的說法正確的是（）A．純金屬的硬度一般比它們組成合金的硬度更高B．鈦和鈦合金被廣泛應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈等C．金屬單質(zhì)在常溫下都是固體D．合金中一定只含金屬元素【答案】B【解析】A、合金的硬度比組成它的純金屬的硬度大，錯(cuò)誤；B、鈦和鈦合金具有熔點(diǎn)高，密度小、可塑性好，易于加工和機(jī)械性能好等優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈等，正確；C、大多數(shù)金屬單質(zhì)在常溫下都是固體，但汞是液體，錯(cuò)誤；D、合金是指在一種金屬中加熱熔合其它金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的物質(zhì)，合金中不一定只含金屬元素，可能含有非金屬元素，錯(cuò)誤。【鞏固提升】1．下列有關(guān)金屬及合金的說法錯(cuò)誤的是（）A．金屬在常溫下大多數(shù)都是固體 B．鋁合金的硬度比鋁的硬度小C．鐵制品在潮濕的空氣中易生銹 D．鋼鐵是使用最多的金屬材料【答案】B【解析】A、金屬在常溫下大多數(shù)都是固體，只有汞是液體，正確；B、合金的硬度比純金屬大，因此鋁合金的硬度比鋁的硬度大，錯(cuò)誤；C、鐵制品銹蝕的過程，實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程，潮濕的空氣中既含有氧氣，又含有水蒸氣，滿足鐵生銹的條件，因此鐵制品在潮濕的空氣中易生銹，正確；D、目前人類每年要提取數(shù)以億噸計(jì)的金屬，其中提取量最大的是鐵，鋼鐵是使用最多的金屬材料，正確。2．2021年5月15日“祝融號(hào)”火星車成功著陸。該車使用了新型鎂鋰合金，下列說法正確的是（）A．鎂鋰合金屬于金屬材料 B．鋰屬于非金屬元素C．鎂是地殼中含量最高的金屬元素 D．鎂鋰合金的硬度比鎂的小【答案】A【解析】A、合金和純金屬都屬于金屬材料，鋰合金屬于金屬材料，正確；B、鋰帶“钅”旁，屬于金屬元素，錯(cuò)誤；C、鋁是地殼中含量最高的金屬元素，錯(cuò)誤；D、合金的結(jié)構(gòu)比純金屬的要復(fù)雜得多，合金的硬度比純金屬硬度大，錯(cuò)誤。3．三星堆遺址新出土重要文物500多件，其中有高2.62米的青銅大立人、高3.95米的青銅神樹、由金箔包裹的權(quán)杖、重約286g的黃金面具以及玉石器和象牙等。（1）黃金屬于_______材料(填“金屬”或“合成”)。（2）與純銅相比，青銅的優(yōu)良性能有_______(寫一種即可)?！敬鸢浮拷饘儆捕却蟆窘馕觥浚?）純金屬和合金均屬于金屬材料，黃金屬于金屬材料。（2）合金比成分金屬硬度更大、抗腐蝕性更好，故與純銅相比，青銅的優(yōu)良性能有硬度大（合理即可）。【課后練習(xí)】1.相同條件下，下列金屬中，導(dǎo)電性最好的是（）A.銅B.銀C.鋁 D.鎢【答案】B【解析】金屬中導(dǎo)電性最好的是銀，其次是銅。2.下列金屬材料不屬于合金的是（）A.青銅B.生鐵C.紫銅D.焊錫【答案】C【解析】A、青銅是銅錫合金，錯(cuò)誤；B、生鐵是鐵和碳的合金，錯(cuò)誤；C、純銅是紫紅色，是純凈物，不是合金，正確；D、焊錫是錫鉛合金，錯(cuò)誤。3.《呂氏春秋》記載“金（即銅單質(zhì)）柔錫（即錫單質(zhì)）柔，合兩柔則剛（即堅(jiān)硬）”。這句話說明合金具有的特性是（）A.熔點(diǎn)一般比其組成金屬低 B.抗腐蝕性一般比其組成金屬?gòu)?qiáng) C.硬度一般比其組成金屬大 D.耐磨性一般比其組成金屬耐磨【答案】C【解析】A、合金的熔點(diǎn)一般比其組成金屬低，錯(cuò)誤；B、合金的抗腐蝕性一般比其組成金屬?gòu)?qiáng)，錯(cuò)誤；C、合金的硬度一般比其組成金屬大，正確；D、合金的耐磨性一般比其組成金屬耐磨，錯(cuò)誤。4.下列關(guān)于合金的說法正確的是（）A.合金都是由不同的金屬組成的B.合金屬于化合物C.合金不能導(dǎo)電、導(dǎo)熱D.合金的很多性能與組成它的純金屬不同【答案】D【解析】A、由一種金屬跟其它一種或幾種金屬（或非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，錯(cuò)誤；B、合金屬于混合物，錯(cuò)誤；C、合金具有金屬特性，能導(dǎo)熱、導(dǎo)電，錯(cuò)誤；D、合金的硬度、抗腐蝕性、熔點(diǎn)等很多性能與組成它的純金屬不同，正確。5.鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料。鈦合金和人體有很好的“相容性”，利用鈦合金這一特性可以（）A.制造船舶B.制保險(xiǎn)絲C.制人造骨D.制造飛機(jī)【答案】C【解析】鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨。6.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用錯(cuò)誤的是（）A.鐵具有導(dǎo)熱性，用于制作鐵鍋B.焊錫熔點(diǎn)低，用于焊接金屬

C.青銅抗腐蝕性好，耐磨，用于制軸承、齒輪D.金屬銀導(dǎo)電性好，用于制燈絲【答案】D【解析】A、鐵具有導(dǎo)熱性，可用于制作鐵鍋，正確；B、焊錫熔點(diǎn)低，可用于焊接金屬，正確；C、青銅抗腐蝕性好，耐磨，用于制軸承、齒輪，正確；D、金屬銀導(dǎo)電性好，但熔點(diǎn)不高，不能用于制燈絲，錯(cuò)誤。7.合金是重要的金屬材料。（1）Mg、Al按一定比例熔合后冷卻可得到儲(chǔ)氫合金材料，該過程屬于（填“物理”或“化學(xué)”）變化。（2）圖中能表示錫鉛合金的是（填“a”“b”或“c”）。【答案】（1）物理（2）a【解析】（1）Mg、Al按一定比例熔合后冷卻可得到儲(chǔ)氫合金材料，此過程只是鋁和鎂的熔合，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；（2）合金比組成成分金屬的熔點(diǎn)低，所以a能表示錫鉛合金。8.2021年初，我國(guó)成功研制出首個(gè)3.35米直徑的鋁鋰合金運(yùn)載火箭大型貯箱工程樣機(jī)，有望顯著提升火箭運(yùn)力。鋁鋰合金的密度比鋼鐵要______，其硬度比純鋁的要______，【答案】小大（或硬）【解析】鋁鋰合金屬于航天材料密度比鋼鐵要小，其屬于合金，硬度比純鋁的要大。9.鋁是大自然賜予人類的寶物，是現(xiàn)代文明不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。（1）用鋁鋰合金制造“神舟號(hào)”航天飛船的一些部件，主要是利用其______等物理性質(zhì)。

A.強(qiáng)度高、耐腐蝕

B.密度小、熔點(diǎn)低

C.硬度大、密度?。?）高溫下，鋁與Li2O反應(yīng)可置換出金屬鋰，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______，此反應(yīng)前后鋰元素化合價(jià)分別為______，反應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】（1）C（2）2Al+3Li2O高溫Al2O3+6Li+1價(jià)、0價(jià)化學(xué)能【解析】（1）鋁合金制造“神舟號(hào)”航天飛船的一些部件，主要是利用其硬度大。密度小等物理性質(zhì)；故選C；（2）鋁與Li2O發(fā)生置換反應(yīng)生成鋰和氧化鋁，反應(yīng)條件為高溫；氧元素的化合價(jià)為-2價(jià)，由于化合物中化合價(jià)代數(shù)和為零，則反應(yīng)前鋰元素化合價(jià)為+1價(jià)，反應(yīng)后鋰為單質(zhì)，化合價(jià)為0價(jià)；反應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；故答案為：2Al+3Li2O高溫Al2O3+6Lii；+1、0；化學(xué)能。10.由于符合“低碳出行”的理念，共享單車頗受市民的青睞。

(1)“低