寒假集训精品课程：金属及其金属材料 学案

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第6讲
金属和金属材料
一、考点、热点回顾
【教学目标】
1、了解生活中常见金属的物理性质，能区分常见金属和非金属
2、认识在金属加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金、以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
【教学重点】
金属的物理性质
【教学难点】
性质决定用途，但不是唯一因素
二、典型例题
【知识网络】
知识点一：纯金属
一）、金属材料分类
金属材料包括____________与____________。
注意：有些物质虽然含有金属元素，但不是金属材料，如氧化铜、氧化铁、二氧化锰、高锰酸钾等。
二）、金属材料的发展史
1．石器时代______________________________________一百年前铝的使用。
石器时代
青铜器时代
铜制时代
铁制时代
铁制农具
马踏飞燕（东汉晚期）：_________________标志
铁耙（西汉）
2．现在世界年产量居前三位的金属依次是________、_______、_________。
三）、金属的物理性质
1．共性
大多数金属都是________，有金属光泽，具有优良的____________、_______________、______________。
2．特性
大多数金属呈________色，但_________呈紫红色，___________呈黄色；常温下大多数金属是固体，而____是液体。
3．金属之最
（1）_________中含量最多的金属元素——铝。
（2）_________中含量最多的金属元素——钙。
（3）目前世界年产量最多的金属——_________。
（4）导电、导热性最好的金属——_________。
（5）熔点最高的金属——钨。
（6）熔点最低的金属——_________。
（7）硬度最大的金属——_________。
（8）密度最大的金属——锇。
（9）密度最小的金属——_________。
四）、决定物质用途的因素
1．主要因素：______________。
2．其他因素：______________、______________、________________、__________________________，
以及废料是否易于回收和对环境的影响等。
【答案】一、纯金属
合金
二、1．青铜器时代
铁器时代
青铜
中国旅游
2．铁、铝、铜
三、1．固体
导电性、导热性、延展性
2．银白色
铜
金
汞
3．（1）地壳
（2）人体
（3）铁
（4）银
（6）汞
（7）铬
（9）锂
四、1．物质的性质
2．价格、资源、是否美观、使用是否便利
知识点二、合金
一）、合金的定义
合金是在金属中________________
某些
________________形成的具有________________的物质。
二）、合金与纯金属的比较
1．硬度的比较
2．熔点的比较
纯金属
合金
铅
镉
铋
锡
焊锡（_____合金）
武德合金（______________合金）
熔点/℃
327
321
271
232
183
70
启示
合金的熔点比纯金属的_____________
三）、合金的优良性能
1．机械加工与_______________更好。
2．比组成它们的纯金属_______________更大，_______________更低。
3．合金的优良性能可满足人们许多特殊的需求，从而比纯金属应用更广泛。
四）、常见的合金
1．生铁和钢
生铁
钢
含碳量
含碳量在______________之间的铁合金
含碳量在______________之间的铁合金
其他元素
_______________，以及少量的硫和磷
不锈钢中含有______________等
机械性能
纯铁较软，生铁硬而脆，无韧性
较硬，有良好的________________，机械性能好
2．钛和钛合金
（1）性能：熔点高、__________、可塑性好、易加工、机械性能好、_______________非常好。
（2）用途：人造骨骼、__________、__________、___________、船舶、_____________、通信设备。
【答案】一、加热熔合
金属或非金属
金属特征
二、1．硬
硬
硬
2．锡铅
铅、铋、锡、镉
低
三、1．抗腐蚀性能
2．强度和硬度
熔点
四、1．2％~4.3％
0.03％~2％
硅、锰
铬、镍
延展性和弹性
2．（1）密度小
抗腐蚀性能
（2）火箭
导弹
航天飞机
化工
【知识点总结】
二、典型例题
考点一、金属材料
一）、金属材料与非金属材料的区别
物理性质
金属
非金属
状态
在常温下，除汞是液体外，其余都是固体
在常温下，有固、液、气三态[]
密度
一般较大
一般较小
导电性导热性
能导电、导热
一般不导电、不导热
延展性
有
没有
二）、金属物质性质的比较
物理性质
物理性质比较
导电性（以银的导电性为100作标准）
密度/（g·cm-3）
熔点/℃
硬度（以金刚石的硬度为10作标准）
[]
三）、金属的物理性质与用途
典例1
某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警。“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的
A．可燃性
B．导电性
C．弹性
D．导热性
【解析】当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警，利用了金属的导电性，而与金属的可燃性、弹性、导热性无关，故选项A、C、D错误，选项B正确。故选B。
【答案】B
典例2
物质的性质决定了物质的用途，下列物质的用途与依据的性质不相符的是(
)
A．钨用作灯丝——熔点高
B．二氧化碳用于灭火——不支持燃烧也不能燃烧
C．铜丝用作导线——导电性好
D．氧气用于急救病人——密度比空气大
【解析】
试题分析:A、钨用作灯丝是利用它的熔点高，正确;B、二氧化碳用于灭火是利用它不支持燃烧也不能燃烧的性质，正确;C、铜丝用作导线是利用它的导电性好的性质，正确;D、氧气用于急救病人是利用它供给呼吸的性质，错误。故选D。
考点:物质的性质与用途。
?
【答案】D
例3
【2017年湖南省长沙市】下列关于金属材料的说法不正确的是(
)
A．常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜
B．铁在干燥的空气中容易生锈
C．硬铝（铝合金）的硬度大于纯铝
D．金属资源的回收利用既保护了环境，又节约了金属资源
【答案】B
【解析】A．铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜；B．铁生锈是铁与氧气、水三种物质共同作用的结果，铁在干燥的空气中不容易生锈；C．相对于纯金属，合金的组成和结构发生了改变，其性质也改变，硬铝（铝合金）的硬度大于纯铝。D．金属资源的回收利用既保护了环境，又节约了金属资源。正确；选B
考点二、合金的特征
1．组成
合金是一种金属中熔合了其他金属或非金属形成的，因此合金中最少含有一种金属，且属于混合物。
2．制法
合金中各成分是均匀熔合在一起的，相互之间没有发生化学变化，即合金的制取过程中发生的是物理变化，各成分保持各自原有的性质。
3．用途
合金与组成它的纯金属比较，有更优良的性能，因此具有更广泛的用途。
【例1】
下列物品主要由合金制成的是
A．塑料水杯
B．单车轮胎
C．羊毛衣服
D．青铜雕像
【解析】塑料水杯，属于有机合成材料；单车轮胎是复合材料；羊毛衣服是天然的有机高分子材料；青铜是铜的合金，是金属材料。故选D。
【答案】D
【例2】
【2017年广州市】下列有关金属材料说法正确的是(
)
A．铁片在海水中不易生锈
B．钢是纯铁
C．铝片表面易生成一层致密的氧化膜
D．纯铜硬度高于黄铜（铜锌合金）
【答案】C
【例3】【2017年浙江省丽水市】如图为某文化衫图案，你的美（Mg）偷走我的心（Zn）能发生，是由于镁的（
）
A．延展性好
B．导电性好
C．导热性好
D．金属活动性比锌强
【答案】D
【解析】你的美（Mg）偷走我的心（Zn）能发生，是镁与硫酸锌反应生成锌和硫酸
镁，发生置换反应，原因是镁的金属活动性比锌强。故选D。
三、课堂检测
1、几种常见的金属
知识点1：金属材料
1、下列物质属于金属材料的是
（
）
A．钢
B．铜
C．金刚石
D．四氧化三铁
【解析】根据合金的定义与特点进行解答．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．
【解析】
A．钢是铁和碳的混合物，属于合金，故A正确；
B．铜是单质，不属于合金，故B错误；
C．金刚石是碳的单质，不属于合金，故C错误；
D．四氧化三铁是纯净物，不属于合金，故D错误．
故选A．
【答案】
A
2、金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用，下列性质属于金属共性的是
（
）
A、硬度很大、熔点很高
B、有良好的导电性、传热性
B、是银白色的固体
D、易与酸反应产生氢气
【解析】A、一些金属的硬度很小，熔点较低，如汞．
B、金属都有良好的导电性、传热性．
C、一些金属的颜色不是银白色的，例如铜是红色的．
D、铜不能和稀盐酸反应．
【答案】B
知识点2：金属的物理性质和用途
1.
回答下列有关金属性能问题
（1）油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上，这是利用铁的__________性；
（2）铁和铝都可以用来制作炊具，这是利用它们的__________性；
（3）用金属钨做白炽灯的灯丝，这是利用了钨的__________性；
（4）铝能制成很薄的铝箔，这是利用了铝的__________性；
（5）金属纽扣表面涂的“银丝”实际上是__________粉；
（6）体温计中液态的“银”是__________；
（7）热水瓶胆壁的金属是__________；
（8）为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄__________；
（9）联合国卫生组织为什么推荐使用中国的铁锅__________；
（10）选择铸造硬币的金属材料要考虑哪些因素__________。
【解析】（1）铁容易导电，可以把油罐车产生的静电荷导走．故填：导电
（2）金属容易导热，可以制作炊具．故填：导热
（3）钨容易导电，但是熔点高，这样不容易融化，可以做灯丝．故填：熔点高
（4）铝具有良好的延展性，可以压成薄片．故填：延展
（5）铝粉又被称为“银粉”．故填：铝
（6）体温计中的“银”是指汞．故填：汞
（7）热水瓶胆壁的金属是银．故填：银
（8）因为木柄或塑料柄导热性差．故填：因为木柄或塑料柄导热性差
（9）能为人体补充铁元素．故填：能为人体补充铁元素．
（10）要考虑金属的价值、硬度、耐磨性等方面的问题．
【答案】（1）铁容易导电，可以把油罐车产生的静电荷导走．故填：导电（2）导热性（3）熔点高；（4）延展；（5）铝；（6）汞；（7）银；（8）铁易导热,加上导热性弱的木柄等以防烫手；（9）人体血红蛋白的合成需要铁元素，能为人体补充铁元素.；（10）增强耐磨性。
2.（2018
成都
中考）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
【答案】D
【解析】【解析】该金属的熔点很高，不能用于焊接金属，故A说法错误。该金属密度小、强度大，耐腐蚀，可用于制造航天飞机，故B说法正确。该金属强度大，耐腐蚀，可用于制外科手术刀，故C说法正确。该金属导电性好、耐腐蚀，可用于通讯设备，故D说法正确。
2、合金
知识点：合金?
1.（2017长沙市中考）下列关于金属材料的说法不正确的是(
)
A.
常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜
B.
铁在干燥的空气中容易生锈
C.
硬铝(铝合金)的硬度大于纯铝
D.
金属资源的回收利用既保护了环境，又节约了金属资源
【答案】B
【解析】A.
常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜，铝具有良好的抗腐蚀性，故选项说法正确。
B.
铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，铁在干燥的空气中不易生锈，故选项说法错误。
C.
合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,硬铝(铝合金)的硬度大于纯铝，故选项说法正确。
D.
金属资源的回收利用，节约了金属资源，减少的冶炼金属产生的污染，保护了环境，故选项说法正确。
2.所谓合金，就是不同金属（或金属与非金属）在熔化状态下形成的一种具有金属特性的熔合物.下列四种金属不能形成合金的是（　　）
金属
铜
铝
铁
钠
熔点/℃
1083
660
1535
97.5
沸点/℃
2595
2200
3000
883
A.
铁和钠
B.
铝和钠
C.
铁和铜
D.
铝和铜
【解析】合金是不同种金属在熔化状态下形成的一种熔合物，即两种金属都成为液态时进行混合；由于金属钠的沸点较低，在铁熔化时温度达1535℃，而此时金属钠已变成气态，无法完成液态时混合．故选A。
【答案】A
3.世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一．铝的下列应用应该加以控制的是（　　）
①制铝合金?②制电线?③制炊具?④作银色漆涂料?⑤明矾净水?⑥明矾与苏打制食品蓬松剂⑦易拉罐?⑧胃舒平药剂?⑨包装糖果和小食品．A．③⑤⑧⑨B．⑥⑧⑨C．③⑤⑨D．③⑤⑥⑦⑧⑨
【解析】析：铝制炊具在烹制食物时铝可能随食物进入人体，明矾是十二水硫酸铝钾，其中含有铝，在净化水的过程中铝可能随水进入人体，也可能随食品进入人体，铝制易拉罐中的铝可能随饮料进入人体，胃舒平药剂中的铝对人体有危害，包装糖果和小食品的铝也可能进入人体．
解答：解：使用铝制品包装食品、制炊具可能对人体有危害，用含有铝的物质净化水或制药物或制食品蓬松剂对人体有危害．故选D．
【答案】D
点评：解答本题要掌握铝可能进入人体的途径，例如铝可以通过饮食、药物等途径进入人体从而危害人体健康．
4.一种新型的金属由于其密度小，延展性好，耐腐蚀性强，它的合金在航空、航海和化学工业中正逐步取代铝和铝合金而被广泛应用．该金属是（
）
A．锌
B．锰
C．钛
D．镁
【解析】钛的密度小、延展性好、耐腐蚀性强，它和它的合金在航空、航海和化学工业中正逐步取代铝和铝合金而被广泛使用．故选C
【答案】
5.通过下列实验可以得出的结论，其中不合理的是（????）
A．甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹，说明黄铜的硬度比铜片大
B．乙实验既可以说明分子在不停地运动着，又可以说明氨水显碱性
C．丙实验既可以将粗盐提纯，又可以说明氯化钠的溶解度随温度的升高而增大
D．丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性，又可以说明一氧化碳具有可燃性
【解析】A、甲实验中黄铜片能在铜片上刻划出痕迹，可以说明黄铜的硬度比铜大，结论合理；
B、乙实验既可以说明分子在不停的运动着，又可以说明氨水显碱性，结论合理；
C、丙实验既可以说明二氧化碳易溶于水，但不能说明二氧化碳显酸性，故结论不合理；
D、说明一氧化碳具有可燃性和还原性．结论合理．故选C
【答案】C
综合训练
1.日常生活中下列物质的主要成分不属于金属的是(
)
A.锅
B．碗
C．钥匙
D．防盗
【解析】化学元素汉字名称的偏旁可得知元素的种类，通过归纳，金属元素名称一般有“金”字旁；
固态非金属元素名称有“石”字旁；气态非金属元素名称有“气”字头．
选项A，C的一般材料为铁和铝，选项D的一般材料为铁，属于金属元素，
故选B．
【答案】B
2.下列不是金属元素的是
(
)
A.Al
B．Fe
C．Cu
D．S
【解析】铝、铁、铜三种元素都属于金属元素，而硫属于非金属元素
【答案】D
3.物质的性质决定用途。下列物质的用途和性质不一致的是(
)
A．铜导电性好作导线
B．铝密度小作飞机材料
C．金延展性好做成金箔
D．银导热性好作装饰品
【解析】A、铜的导电性仅次于银，常用来作导线，A选项错误；
????B、能作飞机材料的特点之一是密度小，铝的密度小可用作飞机材料，B选项错误；
???
C、金具有良好的延展性可以做成金箔，C选项错误；
???
D、金具有光泽好、耐磨、易加工的特点可做装饰品，不是因为导热性好，D选项正确．
???【答案】D
4．铁在纯氧中燃烧，其生成物是(
)
A．FeO
B．Fe2O3
C．FeO和Fe2O3
D．Fe3O4
【解析】铁在氧气中燃烧现象：铁丝在氧气里剧烈燃烧，火星四射，并放出热量，生成一种黑色固体四氧化三铁；化学方程式：3Fe+2O2?点燃?.?Fe3O4
；
故选D．
【答案】D
5．下列金属中，能被磁铁吸引的金属是(
)
A．铁片
B．铝片
C．铜片
D．都能
【解析】【答案】分析：大多数金属有许多共同的性质，如导电性、导热性、延展性等，但除铁以外，大多数金属不能被磁铁吸引．
解答：解：铝片、铜片都不能被磁铁吸引，铁能被磁铁吸引．
故选A．
点评：铁、铜、铝三种金属都具有良好的导电性、导热性、延展性，绝大多数金属不能被磁铁吸引．
【答案】A
6．下列物质中，不能导电的是(
)
A．铁片
B．铝片
C．铜片
D．电线外层塑料
【解析】金属具有良好的导电性、导热性以及延展性等方面的知识，电线外层塑料是起绝缘作用的，防止漏电．
【解析】
铁片、铝片、铜片都属于金属，具有良好的导电性；塑料不导电，能起绝缘作用．
???
故选D．
【答案】D
7．（2019·赤峰市）下列关于金属的说法正确的是（　　）
A.
地壳中含量最多的金属是铁
B.
钢是纯净物，生铁是混合物
C.
用灼烧的方法可以鉴别黄金和假黄金（合金）
D.
用稀硫酸可以验证和的活动性
【答案】C
【详解】A、地壳中含量前四位的元素为氧硅铝铁，所以含量最高的金属为铝而非铁，错误；
B、生铁和钢都是铁的混合物，只是含碳量不同，错误；
C、金与氧气不反应，而铜在空气中灼烧生成黑色的固体，所以用灼烧的方法可以鉴别黄金和假黄金（Cu-Zn合金），正确；
D、由于铜和银都不和硫酸反应，所以不能用稀硫酸可以验证Cu和Ag的活动性，错误；
故选：C。
8．铜具有独特的导电性能，是铝所不能代替的，在今天电子工业迅速发展的时代，这个古老的金属又恢复了它的青春。铜正在被广泛的应用。下列物质中不会用到铜的是(
)
A．计算机主板
B．印刷电路板
C．食堂IC卡
D．造房子用的钢筋
【解析】A、计算机主板中的铜主要是用来散热的．
B、印刷电路板中的铜主要是用来和氯化铁反应的．
C、食堂IC卡中也有铜．
D、钢筋是铁和碳等物质的混合物，是铁的合金，其中不含有铜．
故选D．
【答案】D
9．关于铝的叙述下列错误的是(
)
A．是地球上含量最多的金属元素
B．可用作飞机的结构材料
C．可用作车床的刀具材料
D．可用于日常器皿
【解析】试题分析:可以根据具体的描述进行分析、判断，从而得出正确的结论。?A、地壳中含量最多的金属元素是铝，正确;?B、因为铝密度小、耐腐蚀，可用作飞机的结构材料，正确;
C、因为铝的硬度较小，不能用作车床的刀具材料，不正确;
D、因为铝和氧气反应能生成一层保护膜，可用于日常器皿，正确。故选C
【答案】C
10.（2018德州
20）社会发展让人们的出行更加方便，汽车逐渐走进寻常百姓家。请根据要求回答有关问题：
√
（1）在如图汽车的部件中主要由有机合成材料制成的是　_____________　；
（2）在汽车的电路中主要使用的是铜线，这是利用了铜的　_________　性；
（3）汽车表面的烤漆不仅美观，还能起到　________　的作用；
（4）化石燃料的大量使用，带来了环境的污染和资源的枯竭等问题。我市自2018年开始推广使用车用乙醇汽油，到2019年实现全市全覆盖。乙醇（C2H5OH）燃烧的化学方程式是　_________________________　，推广使用乙醇汽油的好处是　____、　____（写出两条即可）。
【答案】（1）轮胎、塑料保险杠；（2）导电；（3）防锈；（4）C2H5OH+3O22CO2+3H2O
【解析】（1）合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等，汽车部件中的轮胎、塑料保险杠属于合成材料。（2）在电路中使用铜线，这是利用了铜的导电性。（3）汽车表面的烤漆能起到防止金属锈蚀的作用。（4）乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳与水；使用乙醇汽油一定程度上减少汽车尾气的污染，也可适当节省石油资源，拓展了农作物的使用空间等。
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精品试卷·第
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