金属材料
知识集结
知识元
金属材料
知识讲解
1.金属材料及其发展
2.金属的物理性质
（1）几种常见金属的物理性质
?
铁
铝
铜(又称紫铜)
物理性质
纯铁具有银白色金属光泽，质软，有良好的延展性，密度为7.86g/cm3，熔点为1535
℃，沸点为2750℃，是电和热的良导体
铝具有银白色金属光泽，密度为2.7g/cm3，熔点为660℃，沸点为2467℃，具有良好的延展性、导电性和导热性
铜具有紫红色金属光泽，密度为8.92g/cm3，熔点为1083℃，沸点为2567℃，具有良好的延展性、导电性和导热性
（2）金属的共性：金属有一些共同的物理性质
①常温下都是固体（汞除外）；
②有金属光泽；
③大多数金属是热、电的良导体；
④有延展性。
（3）金属的特性
金属除具有一些共同的物理性质外，不同的金属又有各自的特性。
①颜色：大多数金属为银白色，而铜却呈紫红色，金呈黄色。
②状态：常温下大多数金属为固体，而汞却为液体。
③导电性：银、铜、铝(由强到弱)是导电性很强的金属。
④熔点：钨的熔点最高，汞的熔点最低。
⑤硬度：铬的硬度最大，而钠、钾等较软，可以用小刀切割。
⑥密度：锂、钠、钾等的密度比水的小，其他大多数金属的密度比水的大，其中密度最大的金属是锇。
3.金属的用途
金属在生活、生产中有着非常广泛的用途，根据不同的用途选用不同性能的金属。
金属的物理性质
应 用
有金属光泽
可做装饰品(如金、银首饰等)
导电性好
电极、电线、电缆等
导热性好
做炊具,如铁锅、铝壶等
延展性好
制成车辆外壳、钢丝绳、铝箔
硬度大
加工成多种工具,如铁锤、剪刀、机床底座等
物质的性质决定物质的用途,而物质的用途又反映了物质的性质。金属的性质在很大程度上决定了它们的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还要考虑价格、资源、制品是否美观、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，例如，银的导电性强，但它在自然界中的含量少，价格昂贵，故不宜做导线。
4.合金及其性能
（1）合金
在一种金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的物质叫做合金。合金是金属与金属(或非金属)组成的混合物。制造合金的过程是熔合，而不是化合，也不是简单的混合，该过程发生物理变化，组成合金的各物质仍保持各自的性质。
（2）合金的性能
合金的机械加工性能更好；抗腐蚀性能更好；强度和硬度一般比组成它的纯金属的强度、硬度大；熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。
5.几种重要合金
常见合金：铁合金、钛合金、黄铜、硬铝、18K黄金等
（1）铁合金
?
生 铁
钢
含碳量
2%～4.3%
0.03%～2%
其他元素
Si、Mn、S、P(少量)
Si、Mn等
性能
硬而脆、无韧性
坚硬、韧性大、有良好的
延展性和弹性
机械加工
可铸不可锻
可铸、可锻、可延压
用 途
用作炒菜的铁锅、暖气片、机床的底座等
机械制造、交通工具、炊具等
（2）几种常见合金的主要成分、性能和用途
合 金
主要成分
主要性能
主要用途
黄铜
铜、锌
强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀
机器零件、仪表、日用品
青铜
铜、锡
强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀
机器零件如轴承、齿轮等
白铜
铜、镍
光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工
钱币、代替银做饰品
焊锡
锡、铅
熔点低
焊接金属
硬铝
铝、铜、镁、硅
强度和硬度好
火箭、飞机、轮船等制造业
18K黄金
金、银、铜
光泽好、耐磨、易加工
金饰品、钱币、电子元件
（3）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。其性质和用途如下：
①性质：熔点高、密度小(钛的密度仅为4.5
g/cm3)，可塑性好、易于加工、机械性能好，抗腐蚀性能非常好，与人体有很好的相容性。
②用途：火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备、人造骨等。
例题精讲
金属材料
例1.下列有关金属的说法中，不正确的是（ ）
?
A．铜质插头是利用铜的导电性
B．武德合金制保险丝是利用合金的熔点高
C．铝可制成铝箔是利用铝的延展性
D．用铁锅炒菜是利用铁的导热性
【答案】B
【解析】
题干解析:A.铜质插头是利用铜的导电性，故A正确；
B.武德合金制保险丝是利用合金的熔点低，故B不正确；
C.铝可制成铝箔是利用铝的延展性，故C正确；
D.用铁锅炒菜是利用铁的导热性，故D正确．
例2.下列有关合金的说法错误的是（ ）
A．生铁是一种铁的合金
B．黄铜的硬度比纯铜的硬度大
C．钢是一种化合物
D．焊锡的熔点比纯锡的熔点低
【答案】C
【解析】
题干解析: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；合金相对于组成它的金属来说，一般具有熔点较低、耐腐蚀性强、硬度大、机械强度大等方面的特点。
A.生铁是铁合金，故正确；
B.黄铜是铜合金，其硬度大于纯铜，故正确；
C.钢是铁合金，属于混合物，故错误；
D.焊锡是锡合金，其熔点比纯锡的低，故正确。
例3.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，可用作汽车、飞机和火箭的材料
D．铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体
【答案】D
【解析】
题干解析:A.不锈钢是一种特殊的合金，由于其抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械，故A正确；
B.金属铁有良好的导热性，可以用于制造加热容器，故B正确；
C.铝合金具有其组成合金的纯金属的优点，硬度大、密度小等，故铝合金可用作汽车、飞机和火箭的材料，故C正确；
D.发热体要求能承受较高温度，
而铅锑合金的熔点低，温度稍高就熔化，所以不适合制发热体，故D错误。
例4.我们的日常生活用品，很多都是由金属材料制成的．例如：体温计中的液体是 ??
；制造导线一般是用 ??
；水龙头表面镀的一般是 ??
；炒菜锅最好用 ??
制作；灯泡里的灯丝是 ??
；一种合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造“人造骨”的是 ??
．（以上空格均写物质的名称）
【答案】
汞，铜，铬，铁，钨，钛；
【解析】
题干解析:家里的日常生活用品，它们有很多都是由金属材料制成的，汞是常温下唯一的液态金属，体温计中的液体是汞；铜具有优良的导电性，作导线的一般是铜；铬的硬度大，耐腐蚀，水龙头表面镀的金属一般是铬；铁具有导热性，炒菜的锅一般是铁．钨的熔点最高，灯泡的灯丝是钨；钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造“人造骨”
例5.在地铁修建过程中使用了大量的金属材料
（1）地铁入口的雨棚骨架用铝合金而不用纯铁的原因是 ??
、 ??
．
（2）钢轨用锰钢的原因是 ??
．
（3）出口处的广告架是金属经焊接而成的，焊条的熔点是 ??
（填“＞”、‘“=”或“＜”）组成焊条的纯金属的熔点．
【答案】
（1）抗腐蚀性能强，密度小；（2）强度大；（3）＜．
【解析】
题干解析:（1）棚骨架用铝合金而不用纯铁是因为铝合金的抗腐蚀性能强，密度小，故填：抗腐蚀性能强，密度小；
（2）钢轨用锰钢是因为其强度大，故填：强度大；
（3）焊条的熔点低于其纯金属的熔点，故填：＜．
当堂练习
单选题
练习1.下列有关金属的说法中，不正确的是（ ）
?
A．铜质插头是利用铜的导电性
B．武德合金制保险丝是利用合金的熔点高
C．铝可制成铝箔是利用铝的延展性
D．用铁锅炒菜是利用铁的导热性
【答案】B
【解析】
题干解析:A.铜质插头是利用铜的导电性，故A正确；
B.武德合金制保险丝是利用合金的熔点低，故B不正确；
C.铝可制成铝箔是利用铝的延展性，故C正确；
D.用铁锅炒菜是利用铁的导热性，故D正确．
练习2.下列关于合金的说法正确的是（ ）
A．合金属于金属单质
B．多数合金的熔点高于组成它的成分金属
C．合金不属于金属材料
D．合金的硬度一般比各成分金属大
【答案】D
【解析】
题干解析:A.合金属于混合物，故选项错误；
B.多数合金的熔点低于组成它的成分金属，不是高于，故选项错误；
C.金属材料包括纯金属和合金，合金属于金属材料，故选项错误；
D.合金的性质是：合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀，因此合金的硬度一般比各成分金属大，选项正确．
练习3.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，可用作汽车、飞机和火箭的材料
D．铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体
【答案】D
【解析】
题干解析:A.不锈钢是一种特殊的合金，由于其抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械，故A正确；
B.金属铁有良好的导热性，可以用于制造加热容器，故B正确；
C.铝合金具有其组成合金的纯金属的优点，硬度大、密度小等，故铝合金可用作汽车、飞机和火箭的材料，故C正确；
D.发热体要求能承受较高温度，
而铅锑合金的熔点低，温度稍高就熔化，所以不适合制发热体，故D错误。
练习4.国产大型客机C919于2017年5月5日在上海浦东国际机场首飞成功。C919大型客机的研制，使用了大量的锂铝合金、钛合金和复合材料等。下列有关说法错误的是（ ）
A．锂的密度应该比较小
B．金属铝质轻、耐腐蚀、延展性好
C．铝锂合金属于复合材料
D．钛合金是以钛为基础加入其他元素熔合而成的
【答案】C
【解析】
题干解析:A.金属锂的密度比较小，故A正确；
B.金属铝具有质轻、耐腐蚀、延展性好的特点，故B正确；
C.铝锂合金属于金属材料，故C说法错误；
D.合金是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，钛合金是以钛为基础加入其他元素熔合而成的金属，故D正确。
练习5.下列物质的用途主要由物理性质决定的是（ ）
A．铝用于制造铝箔
B．镁粉用于制作照明弹
C．稀盐酸用于除锈
D．液氧用作火箭助燃剂
【答案】A
【解析】
题干解析:
练习6.下列与金属相关的说法正确的是（???
）
A．生铁和钢性能完全相同
B．炼铁过程只发生物理变化
C．常温下所以金属均为固态
D．铁在潮湿的空气中易生锈
【答案】D
【解析】
题干解析:
练习7.金属材料在人类活动中具有广泛的应用．下列有关金属的说法中，不正确的是（ ）
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．铁锅炒菜是利用铁的导热性
【答案】B
【解析】
题干解析:A．铜具有良好的导电性，可以用来做插头，故A正确；
B．金属钨熔点高，所以可用钨制灯丝，故B不正确；
C．金属具有延展性，铝制成铝箔是利用金属很好的延展性，故C正确；
D．金属具有良好的导热性，铁锅炒菜是利用铁的导热性，故选项说法正确．
练习8.下列有关合金的说法错误的是（ ）
A．铝合金是一种化合物
B．生铁是一种铁的合金
C．黄铜的硬度比纯铜的硬度大
D．焊锡的熔点比锡的熔点低
【答案】A
【解析】
题干解析:A．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，则铝合金是一种混合物，故选项说法错误．
B．生铁是一种铁的合金，主要成分是铁，故选项说法正确．
C．合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，黄铜是铜的合金，硬度比纯铜的硬度大，故选项说法正确．
D．合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，焊锡的熔点比锡的熔点低，故选项说法正确．
多选题
练习1.下列物质不属于合金的是（ ）
A．生铁
B．铜
C．黄铜
D．C60
【答案】BD
【解析】
题干解析:合金属于金属材料，属于混合物是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特性的物质，生活中使用的纯金属较少而合金的种类繁多，是因为形成合金后具有“一高、一低、二更好”的优点。
填空题
练习1.已知A.B为两种黑色粉末，D为红色单质．A.B.C.D.E五种物质之间的转化关系如图所示．请回答：
（1）C的化学式为 ??????????
；D的化学式为 ??????
．
（2）A中金属元素的化合价是 ???????????????
．
（3）反应①的化学方程式为 ?????
；该反应的基本类型是 ???????????
．
【答案】
（1）C为CO2，D为Cu（2）+2价．（3）C+2CuO
2Cu+CO2↑；置换反应
【解析】
题干解析:（1）两种黑色粉末为碳和氧化铜，反应后生成CO2、和Cu，C能与澄清石灰水继续反应，则D为Cu，C为CO2，
（2）A中有金属元素，则A为氧化铜，其中铜化合价为+2价．
（3）碳和氧化铜在高温下发生了置换反应，则化学方程式为
C+2CuO
2Cu+CO2↑；置换反应
?金属材料
知识集结
知识元
金属材料
知识讲解
1.金属材料及其发展
2.金属的物理性质
（1）几种常见金属的物理性质
?
铁
铝
铜(又称紫铜)
物理性质
纯铁具有银白色金属光泽，质软，有良好的延展性，密度为7.86g/cm3，熔点为1535
℃，沸点为2750℃，是电和热的良导体
铝具有银白色金属光泽，密度为2.7g/cm3，熔点为660℃，沸点为2467℃，具有良好的延展性、导电性和导热性
铜具有紫红色金属光泽，密度为8.92g/cm3，熔点为1083℃，沸点为2567℃，具有良好的延展性、导电性和导热性
（2）金属的共性：金属有一些共同的物理性质
①常温下都是固体（汞除外）；
②有金属光泽；
③大多数金属是热、电的良导体；
④有延展性。
（3）金属的特性
金属除具有一些共同的物理性质外，不同的金属又有各自的特性。
①颜色：大多数金属为银白色，而铜却呈紫红色，金呈黄色。
②状态：常温下大多数金属为固体，而汞却为液体。
③导电性：银、铜、铝(由强到弱)是导电性很强的金属。
④熔点：钨的熔点最高，汞的熔点最低。
⑤硬度：铬的硬度最大，而钠、钾等较软，可以用小刀切割。
⑥密度：锂、钠、钾等的密度比水的小，其他大多数金属的密度比水的大，其中密度最大的金属是锇。
3.金属的用途
金属在生活、生产中有着非常广泛的用途，根据不同的用途选用不同性能的金属。
金属的物理性质
应 用
有金属光泽
可做装饰品(如金、银首饰等)
导电性好
电极、电线、电缆等
导热性好
做炊具,如铁锅、铝壶等
延展性好
制成车辆外壳、钢丝绳、铝箔
硬度大
加工成多种工具,如铁锤、剪刀、机床底座等
物质的性质决定物质的用途,而物质的用途又反映了物质的性质。金属的性质在很大程度上决定了它们的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还要考虑价格、资源、制品是否美观、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，例如，银的导电性强，但它在自然界中的含量少，价格昂贵，故不宜做导线。
4.合金及其性能
（1）合金
在一种金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的物质叫做合金。合金是金属与金属(或非金属)组成的混合物。制造合金的过程是熔合，而不是化合，也不是简单的混合，该过程发生物理变化，组成合金的各物质仍保持各自的性质。
（2）合金的性能
合金的机械加工性能更好；抗腐蚀性能更好；强度和硬度一般比组成它的纯金属的强度、硬度大；熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。
5.几种重要合金
常见合金：铁合金、钛合金、黄铜、硬铝、18K黄金等
（1）铁合金
?
生 铁
钢
含碳量
2%～4.3%
0.03%～2%
其他元素
Si、Mn、S、P(少量)
Si、Mn等
性能
硬而脆、无韧性
坚硬、韧性大、有良好的
延展性和弹性
机械加工
可铸不可锻
可铸、可锻、可延压
用 途
用作炒菜的铁锅、暖气片、机床的底座等
机械制造、交通工具、炊具等
（2）几种常见合金的主要成分、性能和用途
合 金
主要成分
主要性能
主要用途
黄铜
铜、锌
强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀
机器零件、仪表、日用品
青铜
铜、锡
强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀
机器零件如轴承、齿轮等
白铜
铜、镍
光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工
钱币、代替银做饰品
焊锡
锡、铅
熔点低
焊接金属
硬铝
铝、铜、镁、硅
强度和硬度好
火箭、飞机、轮船等制造业
18K黄金
金、银、铜
光泽好、耐磨、易加工
金饰品、钱币、电子元件
（3）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。其性质和用途如下：
①性质：熔点高、密度小(钛的密度仅为4.5
g/cm3)，可塑性好、易于加工、机械性能好，抗腐蚀性能非常好，与人体有很好的相容性。
②用途：火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备、人造骨等。
例题精讲
金属材料
例1.下列有关金属的说法中，不正确的是（ ）
?
A．铜质插头是利用铜的导电性
B．武德合金制保险丝是利用合金的熔点高
C．铝可制成铝箔是利用铝的延展性
D．用铁锅炒菜是利用铁的导热性
例2.下列有关合金的说法错误的是（ ）
A．生铁是一种铁的合金
B．黄铜的硬度比纯铜的硬度大
C．钢是一种化合物
D．焊锡的熔点比纯锡的熔点低
例3.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，可用作汽车、飞机和火箭的材料
D．铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体
例4.我们的日常生活用品，很多都是由金属材料制成的．例如：体温计中的液体是 ??
；制造导线一般是用 ??
；水龙头表面镀的一般是 ??
；炒菜锅最好用 ??
制作；灯泡里的灯丝是 ??
；一种合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造“人造骨”的是 ??
．（以上空格均写物质的名称）
例5.在地铁修建过程中使用了大量的金属材料
（1）地铁入口的雨棚骨架用铝合金而不用纯铁的原因是 ??
、 ??
．
（2）钢轨用锰钢的原因是 ??
．
（3）出口处的广告架是金属经焊接而成的，焊条的熔点是 ??
（填“＞”、‘“=”或“＜”）组成焊条的纯金属的熔点．
当堂练习
单选题
练习1.下列有关金属的说法中，不正确的是（ ）
?
A．铜质插头是利用铜的导电性
B．武德合金制保险丝是利用合金的熔点高
C．铝可制成铝箔是利用铝的延展性
D．用铁锅炒菜是利用铁的导热性
练习2.下列关于合金的说法正确的是（ ）
A．合金属于金属单质
B．多数合金的熔点高于组成它的成分金属
C．合金不属于金属材料
D．合金的硬度一般比各成分金属大
练习3.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，可用作汽车、飞机和火箭的材料
D．铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体
练习4.国产大型客机C919于2017年5月5日在上海浦东国际机场首飞成功。C919大型客机的研制，使用了大量的锂铝合金、钛合金和复合材料等。下列有关说法错误的是（ ）
A．锂的密度应该比较小
B．金属铝质轻、耐腐蚀、延展性好
C．铝锂合金属于复合材料
D．钛合金是以钛为基础加入其他元素熔合而成的
练习5.下列物质的用途主要由物理性质决定的是（ ）
A．铝用于制造铝箔
B．镁粉用于制作照明弹
C．稀盐酸用于除锈
D．液氧用作火箭助燃剂
练习6.下列与金属相关的说法正确的是（???
）
A．生铁和钢性能完全相同
B．炼铁过程只发生物理变化
C．常温下所以金属均为固态
D．铁在潮湿的空气中易生锈
练习7.金属材料在人类活动中具有广泛的应用．下列有关金属的说法中，不正确的是（ ）
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．铁锅炒菜是利用铁的导热性
练习8.下列有关合金的说法错误的是（ ）
A．铝合金是一种化合物
B．生铁是一种铁的合金
C．黄铜的硬度比纯铜的硬度大
D．焊锡的熔点比锡的熔点低
多选题
练习1.下列物质不属于合金的是（ ）
A．生铁
B．铜
C．黄铜
D．C60
填空题
练习1.已知A.B为两种黑色粉末，D为红色单质．A.B.C.D.E五种物质之间的转化关系如图所示．请回答：
（1）C的化学式为 ??????????
；D的化学式为 ??????
．
（2）A中金属元素的化合价是 ???????????????
．
（3）反应①的化学方程式为 ?????
；该反应的基本类型是 ???????????
．
