第8单元 课题1 金属材料（教师版）-2024年初中化学同步（人教版）

第八单元 课题1 金属材料 1 通过日常生活中广泛使用的金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关 系； 2 了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途； 3 认识合金的组成，知道生铁和钢等重要合金； 4 会区别纯金属和合金，认识合金比纯金属具有更广泛的用途。 一、金属物理性质 1 金属材料 金属材料包括纯金属和低合金。 金属材料的使用历史：铜时代→ 铁时代→铝的利用。 目前，产量居前三位的金属依次是铁、铝和铜。 2、金属的物理性质：①常温下它们都是固体(汞是液体除外)；②有金属光泽，大多是银白色(铜是紫红色， 金是黄色)；③大多数为电和热的优良导体；④有延展性；⑤密度和硬度较大；⑥熔点和沸点较高。 3、学以致用 (1)请说出你是如何分辨出电线中的铜丝和铝丝?铜呈紫红色，铝呈银白。 (2)银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。 (3)为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？制作菜刀、镰刀、锤子所选用的金属硬度要大，因而选 择硬度较大的铁，而不选用硬度较小的铝。 (4)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。 4、金属之最 地壳中含量最高的金属元素——铝；人体中含量最高的金属元素——钙； 目前世界年产量最高的金属——铁；导电、导热性最好的金属——银； 硬度最高的金属——铬；熔点最高的金属——钨； 熔点最低的金属——汞；密度最大的金属——锇； 密度最小的金属——锂。 二、合金 1 定义：在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质，属于混合物(纯净物或混合物)。 2、举例：铁的合金(生铁、钢)，铜合金，铝合金，钛合金。 钢是铁的一种合金，生铁是铁的另外一种合金。 生铁的含碳量为2% ～ 43%,还含有硅、锰； 钢的含碳量为003% ～ 2%,不锈钢还含有铬、镍。 3、合金特点 (1)合金硬度更大；(2)合金熔点比组成它的纯金属低；(3)合金抗腐蚀性更好。 与纯金属相比，合金色泽不固定、硬度一般都比纯金属更大、熔点一般都比组成它的纯金属更低、抗腐蚀 性能力更强、用途更广泛。 4、钛(T)及其合金被认为是21 世纪的重要金属材料，具有很多优良性能。熔点高、密度小、可塑性好、 易于加工、机械性能好、抗腐蚀性好。用途：火箭、导弹、飞机、船舶、化工、通信设备。 3 钛及其合金被称为21 世纪的重要金属材料，它们有很多优良性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易 于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好等。广泛应用于火箭、导弹、飞机、化工和通信设备等。 ►问题一 金属的物理性质 【典例1】(2022 北京中考)下列自行车构件及配件所用的材料中，属于金属材料的是 塑料车筐 B 橡胶车胎 钢制车圈 D 棉布座套 【答】 【解析】 、塑料车筐用塑料制成，塑料属于合成材料； B、橡胶车胎由橡胶制成，橡胶属于有机高分子材料； 、钢制车圈由钢制成，钢是合金属于金属材料； D、棉布座套由棉制成，棉属于天然材料。 故选。 2(2023 年江西省中考)大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的 铝箔，是由铝块加工而成，这体现 了铝具有 ．密度小 B．导电性 ．导热性 D．延展性 【答】D 【解析】由铝块加工制成001mmm 的铝箔，体现了铝的延展性，即在外力作用下能延伸成细丝而不断裂， 故选D。 3 (2022 北京中考)下列生活用品，利用金属导电性的是 铁锅 B 铜导线 铝箔包装纸 D 金饰品 【答】B 【解析】 、铁锅主要利用金属的导热性，不符合题意； B、铜导线主要利用的是金属的导电性，符合题意； 、铝箔包装纸主要利用的是金属的延展性和导热性，不符合题意； D、金饰品主要利用的 是金属的延展性，不符合题意。 故选B。 4．(2023 年云南省中考节选)“乌铜走银”是云南省石屏县始创的一种独特的铜制工艺品技艺，迄今已有 300 余年的历史。 (1)乌铜是一种合金，其硬度比纯铜______(填“大”或“小)；乌铜经锻打、碾压可做成不同厚度的乌铜片， 说明乌铜具有良好的______。 (2)“乌钢走银”的技艺是在乌铜上雕刻各种图，然后将熔化的银水填入图中，冷却后打磨光滑。银长时间 放置后依然光亮，原因是_________。 【答】(1) 大 延展性 (2)银常温下化学性质稳定 【解析】(1)合金的硬度比其组成中纯金属的硬度大，则乌铜的硬度比纯铜大；乌铜具有良好的延展性，则 可以经锻打、碾压可做成不同厚度的乌铜片； (2)银常温下化学性质稳定，则银长时间放置后依然光亮； 【解题必备】 1 物质的性质是决定物质用途的主要因素。另外还要兼顾价格、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。 【变式练1-1】(2023 四川省内江市中考)金属材料在人类活动中有着广泛的 应用。下列有关说法正确的 是 合金中只含金属元素 B 金能压成很薄的片，说明金的熔点高 在锅铁表面涂油漆，可减缓钢铁的锈蚀 D 铁能从ZS4、uS4的溶液中置换出锌和铜 【答】 【解析】、合合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不 是只含金属元素，还可能含有非金属元素，故选项说法不正确； B、金能压成很薄的片，说明金具有良好的延展性，故选项说法不正确； 、铁生锈实际上是铁与氧气、水等发生化学反应的过程，因此在锅铁表面涂油漆，隔绝氧气和水，可减缓 钢铁的锈蚀，故选项说法正确； D、锌、铁、铜三种金属活动性：锌＞铁＞铜，因此铁能置换出uS4的溶液中的铜，不能置换出ZS4的溶 液中锌，故选项说法不正确。 故选。 【变式练1-2】(河南省驻马店市确山县2022-2023 上学期期末)下列金属的用途利用了金属导热性的是 金制项链 B 铁制铁锅 铜制电线 D 铝制的饮料罐 【答】B 【解析】、金制项链利用了金的延展性和稀有，选项错误； B、铁制铁锅利用了金属的导热性，选项正确； 、铜制电线利用了金属的导电性，选项错误； D、铝制的饮料罐利用了金属的延展性，选项错误，故选B。 【变式练1-3】(2023 年山西省中考)中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中华人民共和国中央人 民政府之印”，代表着熠熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最 大的优点是 硬度较大 B 熔点较高 不溶于水 D 形状美观 【答】 【解析】铜胎属于金属材料，最大的优点是硬度较大。故选。 【变式练1-4】(2023 年重庆市中考卷节选)天舟6 号货运飞船在2023 年5 月成功发射，标志着我国航 天事业可再进一步。科研人员在空间站做了多孔铜、镁合金等材料性能实验，以及甲烷微重力燃烧实验。 (1)相同质量的镁和铜，含原子数更多的是_____，铜能拉成丝，说明铜具有良好的_____(填序号)。 ．导电性 B．导热性 ．延展性 【答】(1) 镁/Mg 【解析】(1)相同质量的两种金属，相对原子质量大的所含原子数目少；因为镁原子质量比铜原子质量小， 所以相同质量的镁和铜，含原子数更多的是镁，铜能拉成丝，说明铜具有良好的延展性，故选。 【变式练1-5】(2023 年江苏省连云港市中考节选)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，其中生铁的含碳量为2%～43%，钢的含碳量为003%～2%。 (1)从公元1 世纪开始，铁便成了一种最主要的金属材料。 ①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是_____。 ②下列铁制品中，利用了金属导热性的是_____(填字母)。 ． 后周铁狮子 b． 铸铁井盖 ． 不锈钢水壶 ③下列关于铁及铁制品的说法中，正确的是_____(填字母)。 ．铁是地壳中含量最高的金属元素 b．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢 ．不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品 【答】(1) 铁的金属活动性比铜的强，容易被腐蚀高温 b 【解析】(1)①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是依据金属活动性可 知：铁的金属活动性比铜强，易被腐蚀； ②、后周铁狮子，不是利用金属的导热性； b、铸铁井盖利用金属的延展性、硬度大，不是利用金属的导热性； 、不锈钢水壶，利用金属的导热性； 答：； ③、铝是地壳中含量最高的金属元素，说法错误； b、铁锈蚀的条件是同时和氧气、水接触，沙漠中水蒸气含量邵，铁制品锈蚀慢，说法正确； 、不锈钢是含铁的合金，铁和酸反应生成盐和氢气，不锈钢保温杯不可长时间盛放酸性饮品，说法错误； 答：b； ►问题二 合金 【典例2】(2023 湖南湘潭中考)2023 年5 月28 日，国产大型客机919 首次商业载客飞行成功，919 在 制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是 合金中一定只含金属元素 B 金属材料包括纯金属和合金 钛合金的硬度比纯钛更大 D 超高强度钢属于一种铁合金 【答】 【详解】、钢是铁的合金，钢中含有铁元素、碳元素，其中碳元素属于非金属元素，符合题意； B、金属材料包括纯金属以及它们的合金，不符合题意； 、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性也更好，故钛合金的硬度比纯钛更大，不符 合题意； D、钢是铁的合金，超高强度钢属于一种铁合金，不符合题意； 故选。 2 (2023 年宁夏中考)2023 年5 月10 日搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭成功发射，中国 空间站应用与发展阶段的首次“太空快递”成功“上新”。 (1)长征七号遥七运载火箭采用液氧煤油发动机。构成液氧的微观粒子是 _______(用化学符号表示)。 (2)“天宫空间站”采用众多先进科技，如钛镍“形状记忆合金”制成的天线，钛镍合金属于 _________(填 “金属材料”或“合成材料”)。 (3)飞船使用了大量的铝合金材料，铝合金相比纯铝的优点是 (填序号)。 硬度高 B 熔点高 抗腐蚀性强 【答】(1)2 (2)金属材料 (3) 【解析】(1)氧气是由氧分子构成的，用2表示，所以构成液氧的微观粒子是氧分子，化学符号是2。故填： 2。 (2)合金、纯金属属于金属材料，所以钛镍合金属于金属材料。故填：金属材料。 (3)铝合金相比纯铝的优点是硬度大、熔点低、抗腐蚀性强。故填：。 3(2023 年江苏省扬州市中考)下列对实验现象的解释不正确的是 选项 实验现象 解释 将50mL 水和50mL 酒精混合，总体积小于 100mL 分子之间有空隙 B 向锌粒中加入稀硫酸，产生气泡 金属均能与酸反应产生2 将黄铜片和铜片相互刻画，铜片表面有明显划痕 合金的硬度往往比其成分金属大 D 铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧 氧气的浓度对物质的燃烧有影响 ． B．B ． D．D 【答】B 【解析】、50mL 酒精和50mL 水混合在一起，体积小于100mL，是因为分子之间有间隔(空隙)，一部 分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔(空隙)。正确； B、向锌粒中加入稀硫酸，产生气泡，是因为锌的金属活动性比氢强，能与稀硫酸反应生成硫酸锌溶液和 氢气。不是金属均能与酸反应产生2，金属铜就不能与酸反应产生2。B 不正确； 、由于合金的硬度往往比其成分金属大，所以将黄铜片(铜锌合金)和铜片相互刻画，铜片表面有明显划痕。 正确； D、因为纯氧比空气中氧气浓度大，氧气的浓度对物质的燃烧有影响。所以铁丝在空气中不能燃烧，在氧 气中可以燃烧。D 正确。 综上所述：选择B。 4(2023 年黑龙江省牡丹江市中考节选)我国正在深海、深空、深地、深蓝等领域积极抢占科技制高点。 (1)“深海勇士号”载人深潜器布放了中国第一个由钛合金打造的深海沉船考古永久测绘基点。钛合金属于_ _____材料，放入海水中数年仍光亮如初，体现其具有的优良性能是______。 【答】(1) ①金属 ② 抗腐蚀性 【解析】 (1)钛合金属于金属材料，钛合金放在海水中数年，取出后仍光亮如初，这说明金属钛具有很强的抗腐蚀性； 【解题必备】 1 合金是由一种金属和其他的金属或非金属形成的混合物，在合金中金属或非金属是以单质的形式存在。 2 合金的形成过程属于物理变化，合金属于混合物。 3 比较黄铜片和铜片、硬铝和铝的光泽和颜色；将它们互相刻画，比较它们的硬度。 【变式练2-1】(2023 年甘肃省金昌市中考)东汉时期的“马踏飞燕”堪称我国古代青铜器艺术中无与伦 比的珍品。其制作材料属于 合成材料 B 天然材料 金属材料 D 复合材料 【答】 【详解】铸造马踏飞燕所用的是青铜，青铜由铜和锡熔合而成的合金，属于金属材料。故选。 【变式练2-2】(2023 年广东省深圳市中考)下列做法与目的不符的是 鉴别空气与呼出气 体 将燃着的小木条放入集气瓶中 B 鉴别水和食盐水 观察颜色 比较铝合金和铝硬 相互刻画 度 D 实验室制备纯净的 水 蒸馏自来水 B B D D 【答】B 【详解】、呼出气体中二氧化碳含量高(二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧)，所以将燃着的木条放入集气瓶 中，木条正常燃烧的是空气，木条熄灭的是呼出气体，现象不同，可以鉴别，故做法与目的相符，不符合 题意； B、水和食盐水都是无色，观察颜色不能鉴别，故B 做法与目的不符，符合题意； 、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，所以相互刻画，留下划痕明显的是铝，相互刻画可以鉴别铝合 金和铝的硬度，故做法与目的相符，不符合题意； D、蒸馏可以除去水中的所有杂质，实验室可以通过蒸馏制备纯净的水，故D 做法与目的相符，不符合题 意； 故选B。 【变式练2-3】(2023 年湖南省长沙市中考)2023 年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机 “鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是 铝锂合金的熔点比纯铝更高 B 铝锂合金的抗腐蚀性能非常差 铝锂合金是混合物 D 铝锂合金的硬度比纯铝小 【答】 【详解】、一般合金的熔点低于其组成金属的熔点，则铝锂合金的熔点比纯铝低，不符合题意； B、一般合金的抗腐蚀性比其成分金属更强，因此铝锂合金的抗腐蚀性能非常强，不符合题意； 、铝锂合金是由铝、镁等多种物质组成，属于混合物，符合题意； D、一般合金的硬度大于其组成的金属的硬度，则铝锂合金的硬度比纯铝大，不符合题意； 故选。 【变式练2-4】(2023 年贵州省中考节选)对于金属材料，我们应该从多角度了解。 Ⅰ金属冶炼 (1)《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴(指鼓 入空气)熔化。” ①鼓入足量空气的目的是_______，从而提高炉温。 “ ②点铅勾锡”是炼锡的关键步骤，加铅能使锡较易熔化流出，其原因是________。 【答】(1) 使木炭充分反应，放出热量 合金的熔点低 【解析】(1)①鼓入足量空气的目的是让木炭充分燃烧，该反应放热，从而提高炉温； ②加铅后形成合金，合金的熔点低于纯金属； 【基础强化】 1 (河北省唐山市古冶区2022-2023 上学期期末)下列物质中不属于合金的是 水银 B 青铜 硬铝 D 焊锡 【答】 【详解】、水银是汞的俗称，属于金属单质，符合题意； B、青铜是铜锡合金，不符合题意； 、硬铝是铝的合金，不符合题意； D、焊锡是锡铅合金，不符合题意。 故选。 2(2023 江苏常州中考)景泰蓝制作工艺能将28 克金拉成65 公里长的金丝。该过程体现了金属的性质是 导热性 B 导电性 延展性 D 耐酸性 【答】 【详解】景泰蓝制作工艺能将28 克金拉成65 公里长的金丝，说明金属具有良好的延展性。 故选。 3(河北省保定市雄县2022-2023 上学期期末)《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载： “每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是 导热性 B 延展性 导电性 D 抗腐蚀性 【答】B 【解析】“每金七厘造方寸金一千片”说明金具有良好的延展性，故选B。 4 (2022 福建中考)下列物品中，由金属材料制成的是 纯棉毛巾 B 铁制剪刀 橡胶导管 D 陶瓷坩埚 【答】B 【详解】、纯棉毛巾是棉制品，属于天然有机材料，不符合题意； B、铁制剪刀是铁合金，属于金属材料，符合题意； 、橡胶导管是橡胶制品，是合成橡胶，属于有机合成材料，不符合题意； D、陶瓷坩埚是陶瓷制品，属于无机非金属材料，不符合题意； 答为：B。 5 (2022 云南昆明中考)近年昆明地铁发展迅速，修建地铁所用的钢材属于 天然材料 B 金属材料 合成材料 D 复合材料 【答】B 【详解】钢材是铁的合金，合金是由两种或两种以上的金属与金属或金属与非金属经一定方法所合成的具 有金属特性的物质，金属材料包括合金和纯金属，因此合金属于金属材料，故选B。 6 (2023 江苏常州中考)我国科学家研发出一种“超级材料”，它是由三维石墨烯()和黑色二氧化钛 (T2) 制成，在阳光照射下两周内可让黑臭水体变清澈，臭味消失，下列说法正确的是 二氧化钛是非金属氧化物 B 石墨烯是含碳的化合物 该超级材料属于金属材料 D 该技术可助力污染防治 【答】D 【详解】、二氧化钛是由T、元素组成的化合物，属于金属氧化物，不符合题意； B、石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意； 、金属材料包括纯金属和合金，该超级材料由三维石墨烯()和黑色二氧化钛制成，不属于金属材料，不符 合题意； D、该“超级材料”在阳光照射下两周内可让黑臭水体变清澈，臭味消失，故该技术可助力污染防治，符 合题意。 故选D。 7 (2023 年江苏省苏州市吴中、吴江、相城区中考三模)下列有关金属的说法正确的是 所有金属都呈银白色 B 铁是地壳中含量最丰富的金属元素 合金的硬度一般比各成分金属小 D 生铁中的含碳量大于钢 【答】D 【详解】、常温下并非所有金属都是银白色，如铜是紫红色，选项错误； B、铝是地壳中含量最丰富的金属元素，选项错误； 、合金的硬度一般比各成分金属大，选项错误； D、生铁是含碳量为 2%∼43% 的铁合金，钢是含碳量为 003%∼2% 的铁合金，生铁的含碳量比钢的含 碳量高，选项正确。 故选D。 8(海南省海口市2022-2023 下学期期末)下列说法中错误的是 不是空气污染物 B 合金的熔点低于其组成金属 生活中通过煮沸可降低水的硬度 D 氧气约占空气质量的五分之一 【答】D 【详解】、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意； B、合金比组成它的纯金属硬度大，熔点低，不符合题意； 、可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，故生活中通过煮沸可降低水的硬度，不符合题意； D、氧气约占空气体积的五分之一，不是质量，符合题意。 故选