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第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
本课要点 思维导图
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金属材料
发展与应用
合金
金属的物理性质
人类利用最早的金属是
广泛应用的金属是
目前产量最高的金属是
特性:
常见的合金:
铜
铁和铜
铁
包括纯金属和合金
共性:
特性:
与用途的关系
有金属光泽、导电性、导热性、延展性
铜是紫红色、金是黄色,汞常温下是液体
与组成金属比较,熔点更低,强度和硬度更高,
抗腐蚀性能更好
铁合金
生铁
钢
本质区别
含碳量不同
21世纪的重要金属材料是
钛和钛合金
一、几种重要的金属
1.金属材料的定义:
(1)包括____________以及它们的__________。
(2)古代中国使用金属材料的顺序:________________。
2.金属的物理性质:
(1)共性:常温下,大多数都是固体,有金属光泽,具有优良的__________性、
__________性和__________性。
基础·主干落实
纯金属
合金
铜、铁、铝
导电
导热
延展
(2)特性。
①颜色:大多数金属呈__________色,但铜呈__________色,金呈________色。
②状态:常温下,大多数金属是固体,而汞却是__________。
3.决定物质用途的因素:
主要因素:物质的__________。(不是唯一因素)
【特别提醒】 地壳中含量最高的金属是铝,目前世界上年产量最高的金属是铁。
银白
紫红
黄
液体
性质
二、合金
1.形成:
在金属中加热熔合某些__________或____________,制得的具有金属特征的物质。
2.合金的特性:
一般来说,合金与组成它们的纯金属相比,其强度和硬度__________、熔点
__________、____________性能更好。
金属
非金属
更大
更低
抗腐蚀
3.几种重要的合金:
(1)铁合金:主要包括生铁与钢,它们的____________不同,前者是2%~4.3%,后者是0.03%~2%。
(2)铜合金:黄铜是铜、________的合金;青铜是铜、锡的合金;白铜是铜、镍的合金。
(3)钛合金:__________高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、_____
________性能非常好、与人体具有很好的“相容性”。
含碳量
锌
熔点
抗
腐蚀
【交流讨论】 下列物质哪些属于合金 金刚石、铁与碳熔合物、铜与锌熔合物、四氧化三铁。
提示:合金是混合物,不是化合物。合金中至少有一种金属单质,但不需要全是金属,也可以是与非金属混合,故上述物质中合金是铁与碳熔合物、铜与锌熔合物。
【考点】金属的物理性质及用途
【典例】回答下列有关金属的问题:
(1)油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地上,这是利用了铁的__________性。
(2)铁常用来制作炊具,这是利用了铁的__________性。
(3)用金属钨作白炽灯的灯丝,这是利用了钨__________________的性质。
(4)铝能制成很薄的铝箔,这是利用了铝的__________性。
(5)科学家研发出一种铝镓(Ga)合金,从物质分类的角度看,铝镓合金属于____________
(填“纯净物”或“混合物”);用该合金与铝片相互刻画,发现铝片上有划痕,说明_________
________________________________。铝镓合金的熔点比铝片的________(填“低”或“高”)。
重点·案例探析
导电
导热
熔点高,能导电
延展
混合物
合金的
硬度大于组成它的纯金属的硬度
低
【变式训练】 金属和合金的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法错误的是( )
A.不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械
B.钛合金与人体具有很好的“相容性”,常用来制造人造骨
C.焊锡的熔点较低、电阻率较大,常用于制成发热体
D.硬铝轻而坚韧,可作为制造汽车、飞机和火箭的材料
C
【A层 基础练】
【知识点1】金属的物理性质和用途
1.世界艺术品表现了人类光辉灿烂的文化,下列艺术品不是用金属材料制成的是( )
素养·分层评价
C
2.(2023·江西中考)大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的0.01 mm铝箔,是由铝块加工而成,这体现了铝具有( )
A.密度小 B.导电性
C.导热性 D.延展性
D
3. (2023·山西中考)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( )
A.硬度较大 B.熔点较高
C.不溶于水 D.形状美观
A
4. 【教材再开发】[教材P8T5变式]科学家发现了一种新金属。根据下表信息推测其用途错误的是( )
A.用于焊接金属 B.制造航天飞机
C.制外科手术刀 D.用于通信设备
熔点 2 500 ℃
密度 3 g·cm-3
强度 与钢相似
导电性 良好
导热性 良好
抗腐蚀性 优异
A
5. 【生活链接题】近年来,我国高铁飞速发展,已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。请回答下列问题。
(1)制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中,其主要材料属于金属材料的是_______(选填字母)。
A.玻璃车窗 B.镁铝合金车体
C.塑料小桌板 D.涤纶座套
(2)高铁电路多用铜质导线,这是利用了铜的延展性和__________性。
(3)高铁刹车片由合金锻钢制作,时速300千米以上的列车紧急制动时,轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700 ℃以上,合金锻钢应该具备耐磨和________________
______等特性。
B
导电
耐高温(合理即
可)
【知识点2】合金及其性能
6.随着时代发展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金制成的是( )
汉 字 载 体 A.兽骨 B.青铜器 C.竹简
D.纸张
B
7.(2023·重庆中考A卷)为了提高导弹的运载能力,增大其结构强度,弹体外壳材料通常选择( )
①铝合金 ②硬塑料 ③水泥 ④钛合金
A.①③ B.①②④ C.①④ D.②③④
C
8.(2023·长沙中考)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( )
A.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
C.铝锂合金是混合物
D.铝锂合金的硬度比纯铝小
C
【易错点】对合金的形成与特性理解不清
9.(多选)下列关于合金的叙述正确的是__________。
A.合金属于金属材料
B.氧化铁是一种铁合金
C.合金中一定含金属单质
D.合金的熔点一般高于其组成成分金属
E.合金中的元素以化合物的形式存在
【易错点拨】 1.合金是由金属与金属或非金属熔合而成,本质上是混合物。
2.物质中含有的金属元素和金属单质是两个概念,要注意区分。
A、C
【B层 能力练】
10.我国科学家率先用铝合金和石墨烯(一种碳单质)按一定比例混合制成“烯合金”,该材料有望生产出“纸一样薄的手机”“一分钟充满电的电池”等产品。下列关于“烯合金”的说法一定不正确的是( )
A.是一种碳单质
B.含有碳元素和铝元素
C.具有导电性
D.具有可燃性
A
11.下列有关金属及合金的说法正确的是( )
A.金属在常温下都是固体
B.钢是含碳量为2%~4.3%的铁合金
C.焊锡的熔点比纯锡的熔点低
D.合金中一定只含金属元素
12.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.焊锡熔点较低——焊接金属
B.锰钢硬度大——制防盗门
C.不锈钢硬度大——作建筑材料
D.铝有金属光泽——作导体
C
D
13.黄金(Au)饰品分为千足金和K金等。千足金的含金量接近99.9%。K金通常有黄、红、白色之分,其中白色K金实际上是黄金与镍、锌、铜等元素的合金。根据国家标准,K代表含金量,24K金的含金量理论值是100%。
(1)18K金中,金的质量分数约是__________。
(2)根据合金与其成分金属在硬度与熔点方面的一般规律分析,24K金与18K金相比,熔点较低的是___________,硬度较小的是___________。
(3)黄金可以制成金戒指、金耳环、金项链等形态各异的金饰品,说明金具有良好的__________性。
75%
18K金
24K金
延展