内容正文:
第2章 物质转化与材料利用
2.1 金属材料
【知识必备】
考点一 金属与非金属
1.金属和非金属在物理性质上的差异
物理性质
金属
非金属
色泽
都有特殊的光泽,大多数金属的颜色为银白色或灰色,但金呈金黄色,铜为紫红色
大多数非金属没有光泽,外表暗淡
状态
常温时,除汞是液体外,其余都是固体
常温时,大多数非金属元素所组成的单质是气体,也有一 些是固体,溴是唯一的在常温下呈液态的非金属单质
密度、硬度
一般较大
一般 较小
熔沸点
一般较高
一般较低
导电、导热性
具有良好的导电性、导热性
导电、导热性能均较差
延展性
具有良好的延展性
不具有延展性,固体非金属较脆,敲击 时,大多数易碎裂甚至变成粉末
提示:由金属元素组成的单质为金属单质,如铜、铁等;由非金属元素组
成的单质为非金属单质,如碳、硫等。
注意:
可根据单质的物理性质或化学性质区别金属与非金属。但也不是绝对的,如石墨熔点高,易导电,却是一种非金属单质。
2.金属的性质与用途
金属的用途非常广泛,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、外表、价格等来选择使用金属。
方法:金属的特性可以作为鉴别金属和分离金属的依据。如分离铜粉和铁粉,就可以用磁铁将铁粉吸引出来。
常见金属的性质和用途的关系如下。
金属的物理性质
金属的应用
具有金属光泽、有良好的延展性
金、银、铂等可以 做装饰品(手镯、项链)
具有导热性
铁、铝等可以制成炊具、散热器等
具有导电性
铜、铝做导线、电缆等
密度小
铝合金可以用来制作门窗、飞机等
熔点高、电阻大
钨可以做灯丝
液态金属汞热胀冷缩明显
用汞可以填充水银温度计
【例1】人类的生活和生产都离不开金属材料。下列金属制品中,主要利用金属导热性的是( )
A.雕塑 B.车模 C.导线
方法:物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、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。
考点二 常见的金属材料
1.合金
把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质,称为合金。
注意:
①金属材料包括纯金属和合金。
②合金是混合物,合金中至少含有一种金属。
③合金的性能优于纯金属。
拓展:
合金的性能与组成合金的各成分的性能不同。合金的硬度、强度一般比组成它们的纯金属更高,熔点更低,抗腐蚀性能等也更好,因此合金具有更广泛的用途。
2.常见的合金——钢
钢是一种由碳和铁等元素形成的合金。
(1)性能:质地坚硬,有弹性和延展性,机械性能好。
(2)主要用途:制汽车车身及刀具、量具和模具等。
拓展:
生铁也是碳和铁等元素形成的合金,它与钢的区别是含碳量不同。
【例2】 青铜是人类最早使用的铜、锡合金,下列说法中不正确的是( )
A.青铜属于纯净物 B.青铜属于金属材料
C.青铜的硬度比铜大 D.青铜耐腐蚀,易铸造成形
考点三 金属的污染和回收利用
1.金属的污染
垃圾填埋后,其中的铅、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。在潮湿的空气中,金属的氧化和锈蚀也会污染土壤,危害生态环境。
2.金属的回收利用
废金属堆存,不仅浪费资源,侵占土地,而且污染环境,因此要重视废金属的回收利用。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。可根据不同金属的性质采用合适的回收方法,如用巨型的电磁铁把废铁从垃圾中分离出来。
注意:
回收利用废金属的意义:
①保护环境,防止造成污染。
②节约资源和能源。
【题型必练】
一.选择题(共16小题)
1.物质的性质决定用途。下列物质的性质和用途不一致的是( )
A.铜的导电性好,用作导线 B.铝的密度小,用作飞机材料
C.金的延展性好,做成金箔 D.银的导热性好,作装饰品
2.为了减少汽车油耗,科学家通过研发新型泡沫金属材料,来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的,泡沫金属材料应具有的性质是( )
A.熔点低 B.密度小 C.硬度大 D.着火点高
3.在马里亚纳海沟深渊科学考察中,我国“海斗一号”全海深无人潜水器取得了世界级成果,首次实现了对“挑战者深渊”西部凹陷区的大范围全覆盖声学巡航探测。下列有关说法错误的是( )
A.“海斗一号”可采用高强度的钛合金耐压材料制造
B.“海斗一号”可通过改变自身重力实现上浮下潜
C.“海斗一号”下潜深度越深,