1-金屬-2024-2025學年九年級上冊科學同步講義(華師大版)

1、金屬材料包括純金屬（純凈物）和合金（混合物），常見的合金：鐵合金、鋁合金、銅合金、鈦合金2、金屬物理性質（1）常溫下為固體（特殊：汞為液體），有金屬光澤，密度較大，熔點較高（2）大多數金屬呈銀白色，特殊：銅紫紅色，金黃色，鐵粉黑色(鐵片為銀白色)（3）大多數金屬具有優(yōu)良的導電性、導熱性，有延展性（4）常見金屬的物理性質和用途金屬的物理性質決定其用途，用途也能體現出其物理性質。金屬名稱主要物理性質用途舉例金質地軟，延展性好，有金屬光澤制作首飾鐵良好的延展性，有導熱性、導電性，熔點高用于制作鐵鍋、菜刀、機械制品銅導電性良好作電線鎢熔點高作燈絲鋁傳熱性、導電性良好，熔點高，韌性好用于制作電線、鋁鍋、鋁箔包裝銀銀白色，質地軟，導電性、延展性好，有金屬光澤作裝飾品及高檔設備的導線鈦耐腐蝕、質輕作眼鏡框、制造飛船等金屬的物理性質決定了其用途，但不是唯一的決定因素，如金屬的價格等也影響金屬的用途。3、合金（1）概念：在金屬中加熱融合某些金屬或非金屬，制得具有金屬特征的合金。①合金是混合物②形成合金的過程是物理變化③合金各成分的化學性質不變（2）合金的優(yōu)點：合金和組成其的純金屬相比較，硬度一般更大，熔點一般更低，抗腐蝕性更好（3）常見的合金合金鐵的合金銅合金焊錫鈦和鈦合金形狀記憶合金生鐵鋼黃銅青銅成分含碳量2%～4.3%含碳量0.03%～2%銅鋅銅錫鉛錫合金鈦鎳合金備注鐵的合金主要含Fe、C，區(qū)別主要是含碳量不同紫銅是純銅熔點低焊接金屬與人體有很好的相容性，用于制造人造骨具有形狀記憶效應用于制成人造衛(wèi)星天線（4）鈦和鈦合金鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料。①性質及性能：銀白色、熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好、抗腐蝕性強等。②主要用途：廣泛應用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工和通信設備等。鈦合金與人體具有很好的“相容性”，可用來制造人造骨等。（5）生鐵和鋼生鐵鋼含碳量2%~4.3%0.03%~2%其他雜質Si、Mn、S、PSi、Mn、Cd、Ni機械性能硬而脆，無韌性硬而韌，有彈性，機械性能好機械加工可鑄、不可煅，主要用于煉鋼、制作化工機械及鑄件等可鑄、可煅、可壓延等【注意】純鐵質軟，生鐵和鋼比純鐵硬度大。生鐵和鋼的性能不同是因為含碳量不同，鋼的性能優(yōu)于生鐵，不銹鋼是鋼的一種，抗腐蝕性好，常用于制醫(yī)療器械、炊具、反應釜等?！緫谩胯b別合金和純金屬可以采用比較合金和純金屬硬度的方法：相互刻畫后，有劃痕的是純金屬，無任何變化的是合金。4、金屬之最（1）鋁：地殼中含量最多的金屬元素（2）鈣：人體中含量最多的金屬元素（3）鐵：目前世界年產量最多的金屬（鐵>鋁>銅）（4）銀：導電、導熱性最好的金屬（銀>銅>金>鋁）（5）鉻：硬度最高的金屬（6）鎢：熔點最高的金屬，汞：熔點最低的金屬（7）鋨：密度最大的金屬，鋰：密度最小的金屬【要點點撥】①常溫下多數金屬單質是固態(tài)的，只有汞是液態(tài)的。常溫下非金屬單質多為固態(tài)和氣態(tài)，只有溴是液態(tài)的。②物質的性質決定用途?！厩蓪W樂記】地殼里含量最多的金屬元素是鋁；生活中使用最多且產量最高的金屬是鐵。1、“綠箱子環(huán)保計劃——廢棄手機及配件回收聯合行動”已在全國40個重點城市中開展了幾年。下列有關廢棄手機中的金屬材料及配件回收利用的說法中不正確的是（）A.回收廢棄手機中的金屬材料沒有任何價值B.“綠箱子”上的“”是回收標志C.可以節(jié)約冶煉相關金屬所消耗的能源D.回收廢電池不僅可以節(jié)約金屬資源，而且可以減少環(huán)境污染，有利于人類健康【答案】A【解析】A、回收廢棄手機中的金屬材料可以節(jié)約金屬資源，錯誤。B、“綠箱子”上的“”是回收標志，正確。C、回收廢棄手機中的金屬材料，可以節(jié)約冶煉相關金屬所消耗的能源，正確。D、回收廢電池主要是為了利用廢電池外殼的金屬材料，不僅可以節(jié)約金屬資源，而且可以減少環(huán)境污染，有利于人類健康，正確。2、如圖是一臺照明用的臺燈，請回答下列問題。（1）圖中標示的各部件中，用金屬材料制成的是（填序號）。（2）燈管后面的反光片是鋁箔。鋁塊能制成鋁箔是利用了鋁的性。（3）銅質插頭是利用了金屬銅的性；銀的導電性比銅好，不用銀制作插頭是因為?！敬鸢浮竣佗冖菅诱箤щ娿y的價格比銅高【解析】鐵螺絲釘、鋁箔反光片和銅質插頭都是金屬材料制成的；因為鋁有良好的延展性，所以能壓成鋁箔；銅和銀雖然都有良好的導電性，但由于銀的價格太高，所以插頭用銅制作。3、人們的日常生活離不開金屬，高科技新材料的開發(fā)和應用也需要金屬。(1)地殼中含量最高的金屬元素是。(2)根據下圖金屬應用實例推斷，金屬具有的物理性質有。(3)日常使用的金屬材料多數屬于合金，下表列出了一些常見合金的主要成分和性能。合金合金的主要性能主要成分及純金屬的性能焊錫熔點183℃錫：熔點232℃；鉛：熔點327℃硬鋁強度和硬度好鋁、銅、鎂等，硬度小，質軟不銹鋼抗腐蝕性好鐵、鉻、鎳等，純鐵抗腐蝕性能不如不銹鋼由上表推斷，與組成合金的純金屬相比，合金的優(yōu)點一般有(填序號)。①強度更低②硬度更大③熔點更高④抗腐蝕性更好【答案】(1)Al(或鋁)(2)導電性、延展性、導熱性(3)②④【解析】（1）地殼中含量最高的金屬元素是鋁；（2）金屬可以制作電線說明金屬具有良好的導電性；可以拉成絲說明金屬具有良好的延展性；可以制作炊具說明金屬具有良好的導熱性；（3）從表中比較可得出合金的熔點比其組成成分的熔點要低，硬度、強度和耐腐蝕性等要強于其組分金屬。1、如圖是中國人民銀行為紀念改革開放40周年而發(fā)行的紀念幣。在選擇鑄造紀念幣的材料時，不需要考慮的因素是（）A．金屬的硬度 B．金屬的耐腐蝕性 C．金屬的導電性 D．金屬的延展性【答案】C【解析】根據硬幣的流通特點可知：鑄造出的紀念幣要有較強的耐腐蝕性、硬度較大且硬幣價值與面值的吻合度要接近，而金屬的導電性、導熱性等不是鑄造硬幣所考慮的因素。2、下列與金屬材料有關的說法中，正確的是（）A．常溫下所有的金屬都是固體 B．鋼是純凈物，生鐵是混合物 C．銀能與稀鹽酸發(fā)生置換反應 D．為防止鋼鐵制品生銹，可在其表面刷漆【答案】D【解析】A．常溫下大部分金屬都是固態(tài)的，只有金屬汞在常溫下為液態(tài)，選項說法錯誤；B．鋼和生鐵均為鐵合金，均是由鐵和碳組成混合物，選項說法錯誤；C．在金屬活動性順序中，銀排在H后面，所以銀不能與稀鹽酸發(fā)生置換反應，選項說法錯誤；D．鋼鐵與氧氣和水同時接觸時會發(fā)生銹蝕，所以為防止鋼鐵制品生銹，可在其表面刷漆，選項說法正確。故選：D。3、2021年3月20日，在成都舉行的“考古中國”重大項目工作進展會上通報，三星堆遺址新發(fā)現6座三星堆文化“祭祀坑”，出土了青銅面具、青銅神樹、瓷器等重要文物，其中青銅是人類最早使用的銅、錫合金。下列有關這些文物的說法中，不正確的是（）A．青銅耐腐蝕 B．青銅屬于純凈物 C．青銅屬于金屬材料 D．瓷器屬于無機非金屬材料【答案】B【解析】A、青銅具有良好的抗腐蝕性，青銅耐腐蝕，故選項說法正確。B、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，青銅是銅的合金，屬于混合物，故選項說法錯誤。C、青銅是銅的合金，屬于金屬材料，故選項說法正確。D、瓷器是用瓷土燒制而成的，屬于無機非金屬材料，故選項說法正確。故選：B。4、北斗系統(tǒng)的全面建成彰顯了中國航天的力量。在航天科技中運用了大量金屬材料，下列有關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用于火箭、導彈等 C．金屬單質在常溫下都是固體 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，故選項說法錯誤。B、鈦和鈦合金被廣泛應用于火箭、導彈等，故選項說法正確。C、金屬單質在常溫下不都是固體，如汞是液體，故選項說法錯誤。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，合金中不一定只含金屬元素，故選項說法錯誤。故選：B。5、我國科學家率先用鋁合金和石墨烯按一定比例混合制成“烯合金”，該材料有望生產出“一分鐘充滿電的電池”。下列關于“烯合金”的說法中不正確的是（）A.常溫下穩(wěn)定B.是一種純凈物C.具有導電性D.含碳元素和鋁元素【答案】B【解析】A、烯合金中有石墨烯，石墨烯是碳的單質，常溫下性質穩(wěn)定，故A正確；B、烯合金是一種混合物，故B錯誤；C、石墨烯與鋁合金，研制出一種具備特殊性能的烯合金，依然具有金屬的性質，所以具有優(yōu)良的導電性，故C正確；D、鋁合金和石墨烯（一種碳單質）按一定比例混合制成“烯合金”，所以烯合金中一定含有碳元素和鋁元素，故D正確。6、如圖標出的是有關燈泡組成的物質，請根據右圖回答下列問題。(1)所標物質中屬于金屬單質的是(填化學式)，屬于混合物的是(填名稱，下同)，能與稀鹽酸反應的物質是。(2)氮氣可用于燈泡填充氣，是因為；鎢絲可用作燈泡的燈絲，是因為。(3)銅粉中如果混有鋁粉，可以用除去鋁粉?！敬鸢浮?1)Cu(或Al或W)玻璃(或焊錫)鋁(或焊錫)(2)氮氣化學性質穩(wěn)定鎢的熔點高(3)稀鹽酸(或稀硫酸等)【解析】（1）燈泡中鋁、銅絲、鎢絲都是金屬單質，屬于金屬材料；焊錫是合金，屬于混合物，在金屬活動性順序表中，鋁位于氫前面的金屬能與稀鹽酸、稀硫酸反應；（2）氮氣是一種化學性質不活潑的氣體，常用作保護氣，氮氣可用于燈泡填充氣；鎢絲可用于燈泡的燈絲，是因為鎢的熔點高．（3）根據金屬活動性，鋁位于氫的前面能與稀鹽酸、稀硫酸反應，銅位于氫的后面，不能與稀鹽酸、稀硫酸反應，所以，銅粉中如果混有鋁粉可以用稀鹽酸方法除去鋁粉。7、合金是重要的金屬材料。(1)下列物品所使用的主要材料屬于合金的是(填字母)。A.青花瓷瓶B.橡膠充氣艇C.不銹鋼鍋(2)生鐵是常用的合金，生鐵屬于(填“純凈物”或“混合物”)(3)黃銅是銅-鋅合金，將純銅片和黃銅片互相刻畫(如圖所示)，純銅片上留下明顯的劃痕，說明?！敬鸢浮浚?）C（2）混合物（3）黃銅的硬度此純銅的硬度大【解析】(1)不銹鋼鍋的主要材料為合金。(2)合金是由幾種物質組成的，是具有金屬特性的混合物，即生鐵也是混合物。(3)黃銅刻畫在純銅片上，能在純銅片上留下明顯的劃痕，說明黃銅的硬度比純銅的大。8、綠水青山就是金山銀山。2018年嘉興市全面推進生活垃圾分類工作，在城市居民小區(qū)內，將生活垃圾按圖示分三類科學處置。居民常用的鋅錳干電池，內含鋅、碳、二氧化錳等物質。二氧化錳中錳元素的化合價為。廢舊鋅錳干電池因含重金屬元素不能隨意丟棄，應將其放入收集容器?！敬鸢浮?4有害垃圾【解析】二氧化錳的化學式為；氧元素顯-2價，設錳元素的化合價是x，根據在化合物中正負化合價代數和為零，可得：x+（-2）×2=0，則x=+4價。廢舊鋅錳干電池因含重金屬元素不能隨意丟棄，應將其放入有害垃圾收集容器。1、2021年3月20日，“考古中國”重大項目工作進展會在四川省成都市召開，通報三星堆遺址重要考古成果﹣﹣新發(fā)現6座三星堆文化“祭祀坑”，已出土500余件重要文物，其中文物中有巨青銅面具，制作材料屬于（）A．合成材料 B．天然材料 C．金屬材料 D．復合材料【答案】C【解析】青銅是一種銅合金，屬于金屬材料。故選：C。2、下列關于金屬材料的說法，正確的是（）A．金屬材料包含合金材料和純金屬材料 B．合金都是由不同金屬單質組成 C．硬鋁比純鋁柔軟容易制成各種器皿 D．合金的熔點比組成它的純金屬都高【答案】A【解析】A．合金材料具有金屬特性，金屬材料包含合金材料和純金屬材料，故A正確；B．合金可以是金屬或非金屬熔合形成的，如生鐵，故B錯誤；C．合金的硬度較組成純金屬大，硬鋁比純鋁硬，故C錯誤；D．合金的性質是：合金的硬度大，熔點低，耐腐蝕，機械性能好，比純金屬用途更廣泛，故合金的熔點比組成它的純金屬都低，故D錯誤。故選：A。3、近日，中國火星探測取得突破性進展。下列有關說法正確的是（）A．探測器上使用的新型鎂鋁合金屬于合成材料 B．探測器上的太陽能電池可將太陽能轉化為電能 C．運載的火箭所用的燃料只需考慮有可燃性即可 D．液態(tài)氧氣具有可燃性，可作發(fā)射火箭的燃料【答案】B【解析】A.鎂鋁合金屬于金屬材料，選項說法錯誤；B.探測器上的太陽能電池可將太陽能轉化為電能，選項說法正確；C.運載的火箭所用的燃料需考慮有可燃性、燃料的熱值、燃燒產物是否有毒等，選項說法錯誤；D.氧氣沒有可燃性，液氧是發(fā)射火箭的助燃劑，選項說法錯誤。故選：B。4、下面是單質家屬“四兄妹”的對話，其中屬于化學性質的是（）【答案】A【解析】活潑性屬于化學性質，導電性、密度、熔點都屬于物理性質。5、美國“深度撞擊”飛行器成功炮轟彗星，其撞擊器采用的是一種含鈹(一種金屬)3%的銅合金。關于合金，下列說法錯誤的是（）A.合金屬于金屬材料B.只能由金屬熔合而成C.合金比純金屬性能更優(yōu)D.生鐵和鋼都屬于鐵合金【答案】B【解析】合金可以由金屬與金屬熔合而成，也可以由金屬和非金屬熔合而成。6、化學與生活、生產息息相關。請你用所學化學知識回答下列問題。(1)下列金屬制品中，利用金屬導電性的是(填字母)。(2)黃銅是銅鋅合金，其硬度比純銅(填“大”或“小”)。(3)“雙吸劑”的主要成分是還原鐵粉，常用于食品保鮮，其原因是鐵粉能吸收空氣中的?！敬鸢浮?1)C(2)大(3)水和氧氣【解析】(1)制作銅導線利用了金屬的導電性。(2)黃銅是銅鋅合金，純金屬制成合金后，硬度增大，熔點降低。(3)鐵粉能與水和氧氣發(fā)生反應而生銹，食品在無水和氧氣的環(huán)境中可以存放更長時間而不變質。7、人類的生產和生活離不開金屬材料。(1)鋁、鐵、銅是我們生產和生活中使用比較廣泛的金屬。下列生活用品中，利用金屬導熱性的是___________(填字母)。A.不銹鋼鍋B.銅導線C.鋁箔(2)銅容易生銹，銅銹的主要成分是堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO2]，是銅與空氣中的氧氣、水和__________共同作用的結果。(3)合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質。一般來說，合金的熔點低于任何一種成分金屬的熔點。下表是一些金屬的熔點數據。金屬銅鋅錫鉛鉍鎘熔點/℃1083419.6231.9327.51271.3320.9①鉛錫合金中某種金屬的質量分數與合金的熔點有如圖所示的關系，其中橫坐標表示的是__________的質量分數；當合金熔點最低時，合金中鉛與錫的質量比為__________。②保險絲由鉍、鉛、錫、鎘制成，其熔點約為__________。A.15~30℃B.60~80℃C.235~250℃D.300~320℃【答案】(1)A(2)二氧化碳(3)①錫2∶3②B【解析】(1)鋼的主要成分是鐵，利用鐵的傳熱性可以制成鍋。將銅作導線，主要是利用了其導電性。利用金屬的延展性，將鋁制成鋁箔。(2)由質量守恒定律化學反應前后元素種類不變可知，堿式碳酸銅中含