第2章 物质转化与材料利用
第1节 金属材料
金属与非金属
单质分为________和________两大类。
1.不同的金属或不同的非金属都存在一定的共性,我们可以利用这些共性区分金属和非金属。
金属 非金属
颜色 具有特殊的金属光泽 有多种颜色,但无金属光泽
延展性 具________的延展性 不具延展性
可锻性 具良好的可锻性 不具可锻性
硬度 比较硬 硬度不一致
导电性 良好的________性 除石墨外一般不导电
导热性 良好的________性 除石墨外一般不导热
密度 密度高 密度低
熔点 熔点高 一般熔点低(石墨熔点极高)
2.物质的用途是由其性质决定的,在日常生产和生活中,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、外表、价格等来选择使用金属。下列是一些常见金属的特性和用途:
金属 特性 用途
金 质软,延展性最好,价格贵,化学性质稳定 首饰,金箔
银 导电性最好,较软 导电材料
铜 导电性仅次于银,延展性好 导线,导热材料
铁 有磁性,纯铁较软,含杂质时较硬 磁铁,建筑材料,日常用品
铝 质轻,延展性、导电性好,次于铜 飞机外壳,导线,导热材料
钛 耐腐蚀 眼镜架,船舶外壳
说明 ①金属在通常状况下,除汞是液体外,其余都是固体;非金属在常温下,除溴是液体外,一般都是气体或固体。
②物质的性质决定用途,用途反映性质,金属的使用还要考虑它们的密度、含量、价格高低等因素。
例1 美国和日本的三位科学家以导电有机高分子材料的研究成果荣获2000年度诺贝尔化学奖,在其相关技术中用碘来掺杂聚合物,使其导电能力增强107倍而具金属般的导电能力。碘(I2)属于( )
A.金属单质 B.非金属单质
C.化合物 D.混合物
例2 (锦州中考)我国第四套人民币硬币中,一元币为钢芯镀镍合金,伍角币为钢芯镀铜合金,一角币为铝合金或不锈钢,在选择铸造硬币的材料时,不需要考虑的因素是( )
A.金属的硬度
B.金属的导热性
C.金属的耐腐蚀性
D.金属价格与硬币面值的吻合度
常见金属材料
金属材料一般包括各种纯金属及各种合金。
合金是指把一种金属跟其他________或________加热熔合而形成的具有金属特性的物质。如硬铝是含铝、铜、镁、硅的合金,不锈钢是含铁、铬、镍的合金,黄铜是含铜、锌的合金。
例3 (天津中考)铜、铁、铝是生活中常见的金属,请回答:
(1)黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜________(填“大”或“小”)。
(2)铝块能制成铝箔是利用了铝的________性。
金属的回收和利用
1.金属被填埋的危害
(1)金属一般不会自行分解,进入土壤后会影响土质。
(2)有毒的金属被腐蚀后会溶于水形成金属离子,随雨水流入河中或渗入土层,对土壤、水源造成污染。
2.解决金属垃圾危害的方法
(1)分类回收金属。
(2)可循环再生利用。基本上所有的金属都可循环再生。
金属的性质
例4 (铁岭中考)新型防盗玻璃为多层结构,层与层之间连有极细的金属线,当玻璃被击碎时会有电信号,警报系统会立刻报警,这利用了金属的( )
A.导热性 B.导电性
C.弹性 D.延展性
合金形成与组合金属熔沸点的关系
例5 工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其熔化,冷凝后得到具有金属特性的熔融物——合金。试根据下表所列金属的熔点和沸点的数据(其他条件均满足),判断不能制得的合金是( )
金属 Na K Al Cu Fe
熔点/℃ 97.8 63.6 660 1083 1535
沸点/℃ 883 774 2200 2595 2750
A.K-Na合金 B.K-Fe合金
C.Na-Al合金 D.Fe-Cu合金
例6 (泰安中考)人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切,金属在生活生产中有着非常广泛的应用。请回答下列问题:
(1)根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有____________________(至少答两点)。
(2)生铁和钢都是铁的合金,两者性能不同的原因是____________________________。
(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是________。
A.陶瓷碗 B.不锈钢炊具
C.橡胶手套 D.铜质水龙头
1.(龙岩中考)今年5月,我市研发出了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.导热性 D.弹性
2.以下金属的应用中利用导电性的是( )
3.根据你的生活经验和下表所提供的信息,分析并回答下列问题。
物理性质 物理性质比较
导电性(以 银为100) 银 铜 金 铝 锌 铁 铅
100 99 74 61 27 17 7.9
密度 (g/cm3) 金 铅 银 铜 铁 锌 铝
19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70
熔点(℃) 钨 铁 铜 金 银 铝 锡
3410 1535 1083 1064 962 660 232
硬度(以金 刚石为10) 铬 铁 银 铜 金 铝 铅
9 4~5 2.5~3 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5
(1)为什么菜刀、锤子等通常用铁制而不用铅制?
________________________________________________________________________。
(2)银的导电性比铜好,为什么导线一般用铜制而不用银制?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案
【要点详解】知识点1:金属 非金属
良好 导电 导热 例1 B
例2 B 知识点2:金属 非金属
例3 (1)大 (2)延展
【易错点拨】例4 B 例5 B
【综合应用】例6 (1)导电性、导热性、延展性 (2)含碳量不同 (3)BD
【巩固提升】1.B 2.B 3.(1)因为铁硬度比铅大,且铅有毒,故用铁而不用铅做菜刀、锤子 (2)银和铜导电性相近,但银比铜贵得多,且电线用量大,所以用铜不用银 (3)因为钨的熔点高,而锡的熔点太低,通电时锡就熔化了,所以用钨丝而不用锡丝做灯泡的灯丝