内容正文:
一、金属材料
1、金属材料:包括纯金属(纯净物)和合金(混合物)
【温馨提示】金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。有些物质虽含有金属元素,但不是金属材料,如Fe3O4、MgO、MnO2等,因为它们不具有金属的物理特征。
2、金属物理性质:
(1)常温下为固体(特殊:汞为液体),有金属光泽,密度较大,熔点较高。
(2)大多数金属呈银白色,特殊:铜紫红色,金黄色,铁粉黑色(铁片为银白色)。
(3)大多数金属具有优良的导电性、导热性,有延展性(延:拉成丝;展:压成片)。
3、金属之最:
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素
(2)钙:人体中含量最多的金属元素
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
(5)铬:硬度最高的金属
(6)钨:熔点最高的金属
(7)汞:熔点最低的金属
(8)锇:密度最大的金属
(9)锂:密度最小的金属
4、金属的用途:(性质和用途要对应)
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。
(1)性质决定用途
铜、铝具有导电性→电线;钨熔点高→灯丝;铬硬度大→做镀层金属;铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等;
(2)生活中应用的金属
干电池外皮→锌/锰;“银粉”→铝;水银温度计→汞;“锡箔”纸→铝或锡;保温瓶内胆→银
【拓展】导线多用金属主要因为金属有良好导电性;炊具多用金属制造主要因为金属有良好导热性;用铝箔和锡箔包装食品,说明铝和锡有良好延展性。保温瓶胆上镀上银,这是利用了银反光性好的性质:用于制干电池外壳的是锌,这是因为锌的延展性和导电性好且化学性质较活泼:体温表中的液体是汞,是因为汞是液态金属,且导热性好;体育课上用的“铅球”,外面是铁,里面灌了铅,这是利用了铁硬度大和铅密度大的性质。银、铜、铝中导电性最强的是银,其次是铜,但远距离高压输电线常用铝。生活生产中,导线多用铜制而不用银制的原因是铜导电性也很好且造价比银低很多。白炽灯泡里的灯丝用钨丝而不用锡丝,是因为钨丝耐高温,锡丝不耐高温。门把手和水龙头表面通常镀的金属是铬,主要原因是铬硬度大耐磨、耐腐蚀;铅球外壳用铁不用铅,原因是铁硬度比铅大,撞击不易变形。刀具多用铁制而不用铝制,主要原因是铁硬度比铝大,刀刃耐磨、锋利。铝是地壳含量最高的金属元素;钙是人体含量最高的金属元素;铁是目前世界上年产量最高的金属;银是导电、导热性最好的金属。
二、合金
1、概念:在金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的合金。
①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变
相互刻画,纯金属上有划痕
金属材料物理性质的判断
(1)比较金属的硬度:用合金在组分金属上刻画,组分金属表面留有痕迹,说明合金的硬度大于组分金属的硬度,如黄铜在纯铜上的划痕证明黄铜比纯铜的硬度大。
(2)比较金属的熔点高低:同时加热合金及组分金属,合金先熔化,证明合金比组分金属的熔点低。如焊锡、锡和铅放在同一铁片上,同时加热,焊锡先熔化,而后是锡,最后是铅。
2、合金的优点:
合金和组成其的纯金属相比较,硬度一般更大,熔点一般更低,抗腐蚀性更好。
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆合金
生铁
钢
黄铜
青铜
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
铜锡
铅锡合金
钛镍合金
备注
铁的合金主要含Fe、C,
区别主要是含碳量不同
紫铜是纯铜
熔点低
焊接金属
与人体有很好的
相容性,
可用于制造人造骨
具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线
注意:①“百炼成钢”的原理是降低含碳量,通入纯氧的目的是使生铁中的碳充分反应。C+O2CO2。
1、截至2022年,我国造船业国际市场份额连续13年位居第一。下列说法正确的是( )
A.制造轮船外壳需要使用大量金属,说明金属不易锈蚀
B.造船材料中所使用的铝合金、钢铁都是合成材料
C.钛及钛合金抗腐蚀能性好,可用于制造轮船的螺旋桨
D.废弃轮船中的金属材料不可以回收利用
2、如表列出的是某种金属的部分性质根据以上性质分析,该金属不适合做( )
密度
硬度
熔点
导电性
导热性
延展性
2.70g/cm3
较软
660℃
优良
优良
优良
A.导线 B.炊具 C.刀具 D.包装
3、下表是一些金属熔点的数据:
金属
铜
锌
锡
铅
铋
镉
熔点/℃