浙教版科学2022-2023学年上学期九年级“冲刺重高”讲义（十）：金属材料【word，含解析】

一、金属与非金属的区别
（1）组成不同
①金属是由金属元素组成的，如铁，铜，钠，镁，汞等。
②非金属是由非金属元素组成的，如碳，硫，氧气，氢气等。
（2）性质不同
①金属的性质：都有特殊的光泽，大多数颜色是银白色或灰色，金为黄色，铜为紫红
色，延展性好，硬度大，良好的导电性，导热性，密度高，熔点高。
②非金属的性质：没有光泽，质脆有多种颜色，无延展性，硬度不一致，一般不导电，
不导热密度低，熔点低。
二、金属的用途
（1）物质的性质决定物质的用途，物质的用途反映物质的性质，即。
（2）不同的金属有不同的用途，人们常根据金属的一般属性和每种金属的独特性质，如它们的密度，外观，价格，来选择使用金属。
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
三、合金
（1）定义：把一种金属跟其他金属或非金属融合而成的具有金属特性的物质，属于混合物。
（2）性能：①合金一般比其组成金属的颜色更鲜艳。
②合金的硬度一般大于其组成它的金属。
③合金的熔点一般低于组成它的金属。
④合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。
钢：（1）组成：由碳和铁元素形成的合金。（2）性能：质地坚硬有弹性和延展性，机械性能好。（3）用途：制作汽车车身、刀具、量具等。
四、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。
【课外拓展】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；
目前世界上年产量最高的金属——铁； 导电、导热性最好的金属——银；
硬度最高的金属——铬； 海水中含量最高的金属——钠
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。
例1、2020年11月10日，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟深度10909米处成功坐底，并进行一系列的深海探测科考活动。如图是研究团队研发的钛合金深海潜水器球舱。以下说法不正确的是（ ）
A.合金的熔点一般比其纯金属低
B.合金的硬度一般比其纯金属大
C.合金的抗腐蚀性一般比其纯金属强
D.所用的主要材料有钛合金，合金至少含两种金属元素
例2、“垃圾是放错了位置的资源！”将垃圾分类处理、回收可以使它变废为宝。小科发现本校环保小组回收的两种易拉罐，外形、质量和硬度都不同（如图所示）。他想通过实验确定两种易拉罐的材料成分，于是进行了如下探究：
【查阅资料】
①罐头史：1804年，法国人阿佩尔发明了玻璃瓶。1823年， 英国人丢兰特开办了世界上第一家马口铁（铁皮上镀层锡）罐头厂。1947年，世界上第一只铝罐在美国人莱伊尔茨手中诞生。
②几种金属的数据：
物理性质 银 铜 铁 铝
密度/(g·cm-3) 10.5 8.92 7.86 2.70
硬度 2.5~4 2.5~3 4~5 2~2.9
【提出猜想】该两种易拉罐是铁罐或铝罐。
（1）【设计实验】
方案一：从两个易拉罐中裁出相同大小的碎片，擦掉表面油漆后放入烧杯，加入等量等质量分数的稀盐酸，观察产生气泡的快慢。
方案二：从两个易拉罐中裁出相同大小的碎片，擦掉表面油漆后放入烧杯，加入等量等质量分数的硫酸铜溶液，观察是否有红色固体析出。
方案三：将两个易拉罐擦掉表面油漆，露出灰黑色金属表面，用刀在金属表面刻出划痕，然后裁成条状放在潮湿的空气中，放置一段时间，观察其变化。
……
小敏指出方案________是不可行的，理由是________。
她认为还可以用物理方法来判断，如测密度、用磁铁吸等等。
（2）【实验现象】
①方案一中A表面的气泡比B少而缓慢。写出A与稀盐酸反应的化学方程式________。
②方案三中A表面有红色物质生成，而B表面无明显变化。该红色物质主要成分的化学式是________。
【实验结论】两种易拉罐分别是铁罐和铝罐。
1.2020年8月，平阳县西晋古墓中发现盉（如图）。盉是古代一种温酒的金属器具。推断该金属具有的性质是（ ）
A. 熔点低B. 导热性好C. 密度大D. 易腐蚀
2.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，面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
3.如图所示为今年在三星堆遗址中发现的金面具残片，经测定该面具含金量约为85%。下列有关说法正确的是（ ）
A.金的元素符号为aU B.金容易被锈蚀
C.金单质由金原子构成 D.金相对原子质量为197g
4.3月22日，世界上第一颗使用磁系统收集太空垃圾的卫星发射升空。太空垃圾碎片中，能被磁铁吸引的材料是（ ）
A.铜 B.铁 C.铝 D.镁
5.合金和金属在生活中广泛应用，下列说法不正确的是( )
A.硬币镀镍或镀铜能提高耐腐蚀性
B.铝常常用于户外输电线，是因为铝的化学性质不活拨
C.不锈钢是通过改变金属内部结构来提高抗腐蚀和抗氧化能力
D.钛合金与人体有良好的“相容性”在医疗上可用于制造人骨替代品
6.科学家发现一种新金属。根据图表信息推测其用途错误的是（ ）
熔点 2500℃
密度 3g/cm3
强度 与钢相似
导电性 良好
导热性 良好
抗腐蚀性 优异
A.用于焊接金属 B.制造航天飞机 C.制外科手术刀 D.用于通讯设备
7.“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
8.2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继星传回了近距离拍摄的月背影像图，揭开了月球背面的神秘面纱。“鹊桥”上伞状通信天线是用表面镀金的钼丝编织而成的金属网。这种镀金钼丝纤维只有头发丝四分之一细，其性能稳定。“编”出来的金属网既强韧，受得住发射飞行外力“折腾”，又能在太空中收放自如，可以说是“刚柔并济”。
（1）钼能制成细丝，是利用了钼的________性。
（2）钼丝表面镀金，原因之一是利用了金的化学性质________（选填“活泼”或“不活泼）
（3）下列金属制品在应用中，利用金属导热性的是________（填序号）。 a，硬币 b，铜制火锅 c，铝制导线
（4）铝比铁活泼，但铝在空气中比铁更耐腐蚀，其原因是________。
9.日常使用的金属材料多数属于合金。 下表列出了-些常见合金的主要成分和性能。
合金 合金的主要性能 主要成分 纯金属的性能
焊锡 熔点183℃ 锡、铅 锡:熔点232℃;铅:熔点327℃
硬铝 强度和硬度好 铝、铜、镁等 硬度小,质软
不锈钢 抗腐蚀性好 铁、铬、镍等 纯铁抗锈蚀性能不如不锈钢.
（1）焊锡属于________(选填“混合物”或“化合物”)。
（2）由上表可以推断，与组成合金的纯金属相比，下列特点：①强度更低；②硬度更大；③熔点更大；④抗腐蚀性能更好，合金一般有________(填序号)。
10.铁与我们的生活息息相关。
（1）铁制锅铲要套上木质手柄，原因是铁具有良好的________性。
（2）与纯金属相比，合金具有更多优良性能，例如钢比纯铁的硬度________(选填“大”或“小”)。
11.我国古代劳动人民在认识、改造和应用物质方面有着很多实践。
（1）战国《吕氏春秋》中记载；“金柔锡柔，合两柔则刚”(“金”指铜单质，“锡”指锡，单质，“刚”指坚硬)。这句话说明铜锡合金具有的特性是________。
（2）战国《周礼》中记载：“煤饼烧砺房成灰”(“砺房”即牡砺壳，主要成分是碳酸钙)。古代劳动人民将此“灰”溶于水制得碱液，写出该反应的化学方程式________。
1.2020年5月，我市研发出7μm超薄铜箔，该项技术全国领先。铜能加工成铜箔是利用铜的（ ）
A.导电性 B.延展性 C.可燃性 D.抗腐蚀性
2.社会上一些不法分子以铜锌合金(金黄色，俗称黄铜)假冒黄金进行诈骗活动。为了鉴别铜锌合金和黄金，下列方法可行且简便的是( )
A.观察颜色 B.放在水中观察是否溶解
C.加入稀硫酸观察是否产生气泡 D.用磁铁靠近观察是否被吸引
3.2020年11月11日，中国的深海潜航器奋斗者号成功坐底10909米，创造了一项世界纪录。奋斗者号的成功，说明我国在钛合金材料的制造上有了较大突破。从物质分类角度判断，钛合金属于( )
A.金属 B.非金属 C.氧化物 D.混合物
4.记忆合金可在一定温度下拉成矫形弓丝，用以牙齿矫形，这主要利用了该合金的( ) A.导热性 B.延展性 C.还原性 D.导电性
5.工业生产中常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。这是制取合金的常用方法之一。仅根据表中数据判断，不宜用上述方法制取的合金是( )
金属 Na K Al Cu Fe
熔点/℃ 97.5 63.6 660 1083 1535
沸点/℃ 883 774 2467 2567 2750
A. Fe—Cu合金 B. Cu—Al合金 C. Al—Na合金D. Cu—Na合金
6.下列对金属和金属材料的认识中，不正确的是（　　）
A.不锈钢是永不生锈的铁合金 B.铁在潮湿的空气中容易生锈
C.赤铁矿的主要成分是Fe2O3 D.回收废旧金属有利于节约金属资源
7.近年来我省多地纷纷开展文明城市创建工作，垃圾分类回收是其中一项重要举措，我区街头垃圾桶如图所示，回答下列问题：
（1）图中标示的物质中，属于金属材料的是________ (写出1种)。
（2）塑料矿泉水瓶应放入 ________(填“可回收”或“不可回收”)筒中。
（3）内筒铝合金密度小，硬度大，具有一定的抗腐蚀等特性。但需要恰当使用，使用不当会造成筒体损坏，如铝与稀盐酸易反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，该反应属于化学反应基本类型中的________。
8.剪刀菜刀通常是用________(写金属名称)制成的，这种金属能加工成各种形状的器具，可见其具有良好的________性。搪瓷碗或脸盆(里面是铁)有了破洞后，工匠先把一块焊锡放在火中烘烤，然后在破洞处用热锡涂抹，液态锡冷却凝固后就会填满破洞，这利用了锡________的特性。
9.金属具有一些共同的物理性质，如有________性，可以作导线；有________性，可以作锅；具有________性，可以展成簿片或拉成丝．大多数金属都是固体，只有________是液体．
10.共享单车作为代步工具，既轻便灵活，又环保。右图是一款自行车的图片。为防止车架生锈，可以采取的防锈措施是________，铝合金与纯铝相比，其硬度更 ________ (填“大”或“小”)，熔点更________(填“高”或“低”)。
答案及解析
例1、【答案】 D
【解析】根据合金的定义及特点分析。
【解答】A、合金的熔点一般比纯金属的低，不符合题意；
B、合金的硬度一般比纯金属的大，不符合题意；
C、合金的性能比纯金属的强，抗腐蚀性一般比其纯金属强，不符合题意；
D、合金至少含有一种金属，符合题意；
故选D。
例2、【答案】 （1）二；铁和铝都能与硫酸铜溶液反应，置换出红色固体
（2）；Fe2O3
【解析】根据节能减排的要求，为解决再生资源回收利用问题，促进经济社会可持续发展。整合有限的资源构造再生资源回收、分拣、转运、加工利用、集中处理为一体的产业化格局。
【解答】（1）根据猜想可知，易拉罐可能是铁或者铝，而铁和铝的金属活动性都比铜要强，所以加入到硫酸铜溶液中，都能把铜置换出来，有红色固体析出；故无法区分；故答案为：二； 铁和铝都能与硫酸铜溶液反应，置换出红色固体；
（2） ① 由金属活动性顺序表可知，铁的活动性比铝弱，所以加入盐酸溶液中铁产生气泡速率比铝慢，所以A是铁；
② 方案三是通过比较金属是否发生锈蚀，来判断金属种类；铝的活动性较强会与空气中的氧气发生发生，形成一层氧化膜可以防止锈蚀，但铁在空气中会发生锈蚀生成氧化铁；故答案为：；Fe2O3；
故答案为：（1）二； 铁和铝都能与硫酸铜溶液反应，置换出红色固体；
（2）；Fe2O3.
1.【答案】 B
【解析】性质决定用途，而根据用途可推测物质的性质。
【解答】这种金属器具是用来温酒的，因此对热量肯定有很好的传导能力，则该金属具有的性质是导热性好，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】B
【解析】燃烧的条件：①有可燃物；②与氧气接触；③温度得到着火点，据此分析判断。
两个纸条都是可燃物，且都与空气接触，而且着火点相同。木条上的纸条燃烧，说明它的温度达到着火点；铁棒上的纸条不燃烧，说明它的温度低于着火点，即它的热量通过铁棒传导出去了，故B正确，而A、C、D错误。
3.【答案】C
【解析】A.金的元素符号为Au，故A错误；
B.金的化学性质比较稳定，不容易被腐蚀，故B错误；
C.金单质由金原子构成，故C正确；
D.金的相对原子质量为197，没有单位g，故D错误。
4.【答案】B
【解析】铁具有铁磁性，能被磁铁吸引；
5.【答案】B
【解析】A、合金比纯金属耐腐蚀性强，不符合题意；
B、铝用于户外输电线是由于其导电性和抗腐蚀性能，而铝有抗腐蚀性能是因为常温与氧气反应形成致密氧化铝膜，符合题意；
C、不锈钢是通过改变金属内部结构来提高抗腐蚀和抗氧化能力 ，不符合题意；
D、钛合金与人体有良好的“相容性”在医疗上可用于制造人骨替代品 ，不符合题意；
6.【答案】A
【解析】性质决定用途，分析用途和性质是否对应即可。
A.该金属的熔点很高，很不容易熔化，因此不能用于焊接金属，故A错误符合题意；
B.该金属的强度大且密度较小，因此可以用于制造航天飞机，故B正确不合题意；
C.该金属的强度大且耐腐蚀，可以制造外科手术刀，故C正确不合题意；
D.该金属的导电性良好，适于做通讯设备，故D正确不合题意。
7.【答案】A
【解析】根据铝合金有很好的导电性，密度小以及铝的化学性质活泼，常温可与氧气反应生成致密氧化膜分析。
A、铝合金导电性强，符合题意；
B、铝的密度比较小，质轻，大量使用铝材能减小飞机质量，有利于飞行 ，不符合题意；
C、铝的表面容易形成致密的氧化物保护膜，将里面的铝保护起来，不容易生锈 ，不符合题意；
D、合金的硬度大于纯金属，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 ，不符合题意；
8.【答案】（1）延展（2）不活泼（3）b
（4）铝能和空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜
【解析】（1）金属都有延展性，所以钼能制成细丝 ；
（2）金属的化学性质不活泼，可镀在其它金属表面起保护作用；
（3）硬币是利用金属光泽、耐磨性等，制火锅是利用金属导热性，制导线是利用金属导电性；
（4）铝能和空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，所以铝有很好的耐腐蚀性；
9.【答案】（1）混合物 （2）②④
【解析】1） 焊锡由两种物质组成，属于混合物；
（2）合金一般强度大、硬度大、熔点低、抗腐蚀性能更好；
10.【答案】（1）导热 （2）大
【解析】（1）铁具有良好的导热性，所以铁制锅铲要套上木质手柄 ；
（2）合金的硬度比其组分纯金属的大，所以钢比纯铁的硬度大；
11.【答案】（1）铜锡合金的硬度比其组成成分大（2）CaO+H2O=Ca(OH)2
【解析】（1）“柔”和“钢”指的是金属的硬度，一般情况下，合金的硬度大于组成它的任何一种金属，据此解答；
（2）碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，而氧化钙溶于水时，与水反应生成氢氧化钙，据此写出反应的方程式。
【解答】（1）“金柔锡柔，合两柔则刚”，这句话说明铜锡合金具有的特性是：铜锡合金的硬度比其组成成分大。
（2）氧化钙溶于水时，与水反应生成氢氧化钙，反应的方程式为： CaO+H2O=Ca(OH)2 。
1.【答案】B
【解析】铜能加工成铜箔，是因为铜的延展性好，故B正确，而A、C、D错误。
2.【答案】C
【解析】根据铜锌合金中锌能与酸反应，铜和黄金不能与酸反应，铜锌合金与黄金都难溶于水、都不具有铁磁性分析。
A、铜锌合金与黄金颜色相似，不符合题意；
B、铜锌合金与黄金都难溶于水，加水中不能鉴别，不符合题意；
C、黄金和铜不能与硫酸反应，锌能与硫酸反应，加入稀硫酸中，有气泡产生的为铜锌合金，可以鉴别，符合题意；
D、铜锌合金与黄金都不能被磁铁吸引，不能鉴别，不符合题意；
3.【答案】D
【解析】由两种或多种物质组成的叫混合物，只有一种物质组成纯净物，据此分析判断。
钛合金是以钛为基础加入其他物质组成具有金属性质的物质，应该为混合物，故D正确，而A、B、C错误。
4.【答案】B
【解析】性质决定用途，根据用途对物质的性质进行推断，据此分析判断。
记忆合金可在一定温度下拉成矫形弓丝，用以牙齿矫形，这其实就是改变了合金的形状，利用了合金的延展性，故B正确，而A、C、D错误。
5.【答案】 D
【解析】根据各金属的熔点和沸点分析，制取合金的两种金属其熔点不能高于沸点。
【解答】钠的沸点低于铜的熔点，所以铜和钠不宜用加热熔合的方法制取合金；
故选D。
6.【答案】A
【解析】A、达到了不锈钢生锈的条件，会生锈，错误；
B、铁在潮湿的空气中与水和氧气并存容易生锈，正确；
C、赤铁矿的主要成分是Fe2O3，正确；
D、回收废旧金属有利于节约金属资源，正确；故选A．
7.【答案】（1）铁/铝/铝合金（2）可回收（3）置换反应
【解析】（1）金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称，包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等；
（2）可回收垃圾就是可以再生循环的垃圾，本身或材质可再利用的纸类、硬纸板、玻璃、塑料、金属、人造合成材料包装。
（3）基本反应类型为：化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，根据反应物和生成物的种类和数量进行分析即可。
【解答】（1） 图中标示的物质中，属于金属材料的：铁、铝和铝合金；
（2）塑料矿泉水瓶应放入可回收筒中；
（3）根据方程式 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 可知，反应物为单质和化合物，生成物也是单质和化合物，因此属于置换反应。
8.【答案】铁；延展；熔点低
【解析】根据铁的应用、金属的延展性及锡熔点低的性质分析。
剪刀菜刀通常是用铁制成，铁能加工成各种形状的器具是因具有良好的延展性，铁容器有破洞后，把一块焊锡放在火中烘烤，然后在破洞处用热锡涂抹，液态锡冷却凝固后就会填满破洞，是利用了锡熔点低的性质。
9.【答案】导电；导热；延展性；汞
【解析】性质决定用途，根据金属的特性分析解答。
金属具有一些共同的物理性质，如有导电性，可以作导线；有导热性，可以作锅；具有延展性，可以展成簿片或拉成丝。大多数金属都是固体，只有汞是液体。
10.【答案】 刷油漆；大；低
【解析】（1）铁与水和氧气充分接触时容易生锈；
（2）铁与水和氧气充分接触时容易生锈，使铁与氧气和水隔绝有利于防止铁生锈，铁与酸碱盐接触更易生锈，铁锈与不会保护铁；
【解答】①在铁制品表面镀锌，②在铁制品表面涂油脂，③在铁器表面刷油漆，都是使铁与氧气和水隔绝的好方法，也就是防锈的好方法，故防止车架生锈，应当刷油漆。铝合金与纯铝相比，其硬度更大，熔点更低。
故答案为：刷油漆；大；低
2022-2023学年上学期浙教版科学九年级“冲刺重高”讲义（十）
金属材料