8.1 金属材料（含培优竞赛试题）-【划重点】2023-2024学年九年级化学下册同步讲与练（人教版）

8.1 金属材料 学习目标 重难点 1.认识金属材料 2.了解常见金属的物理共性 3.理解合金概念，知道生铁和钢等重要合金 4.了解金属之最 重点：1.金属的物理共性 2.合金的概念和特征 难点：合金的特征 知识01 金属材料 1.金属材料的种类 金属材料 2.金属材料的发展 (1)青铜器(商代)→铁器(春秋战国)→铝(100多年前)→钛和钛合金(21世纪重要的金属材料)。 (2)目前世界上年产量居前三位的金属依次是铁、铝、铜。 3.金属的物理共性 常温下,大多数都是固体,有金属光泽,具有优良的导电性、性和导热性。 4.金属的使用 (1)主要因素:物质的性质。 (2)其他因素: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。 5.金属之最： ①铝：地壳中含量最高的金属元素； ②钙：人体中含量最多的金属元素； ③铁：目前年产量最多的金属（铁>铝>铜）； ④银：导电、导热性最好的金属（银>铜>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。 金属的特性 ①多数金属呈银白色,而铜呈色,金呈紫红色。 ②常温下,多数金属是固体,而汞是液体。 ③各种金属的硬度、密度、熔点、导电性、导热性等物理性质差别较大。 ④有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，粉末状的铁粉和银粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。 钢的淬火和回火 1.淬火 操作过程：取两根缝衣钢针，用镊子夹住放在火焰上烧至红热后，立即放入冷水中。 淬火结果：经过淬火后的钢，其硬度和耐磨性增强，塑性和和韧性降低。 2.回火: 操作过程：用镊子夹住另一根淬火后的钢针，放在火焰上微热片刻(不要使钢针烧红)，然后放在空气中(最好放在炉灰中)待其自然冷却。 回火结果：钢针恢复其塑性和和韧性。 1．（2023年江西省中考真题）大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的铝箔，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 2．（2023年山西省中考真题）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 3．（2023年江苏省连云港市中考真题）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。 (1)从公元1世纪开始，铁便成了一种最主要的金属材料。 ①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看，原因是_____。 ②下列铁制品中，利用了金属导热性的是_____(填字母)。 a．  后周铁狮子　b．  铸铁井盖　c．  不锈钢水壶 ③下列关于铁及铁制品的说法中，正确的是_____(填字母)。 a．铁是地壳中含量最高的金属元素 b．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢 c．不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品 (2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下： ①石灰石(主要成分为CaCO3)在高温下可将铁矿石中的SiO2转变为炉渣(CaSiO3)，同时生成一种氧化物。该反应的化学方程式为_____。 ②从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入O2的目的是_____。 (3)将1.0g某铁合金在纯氧中完全燃烧，得到0.11g二氧化碳。通过计算判断该铁合金属于生铁还是钢。(写出计算过程，否则不得分)。 知识02 合金 1.概念 在金属中加热熔合某些金属或非金属,制得的具有金属特征的混合物。 2.优良性能 (1)机械加工与抗腐蚀性能更好。 (2)比组成它们的纯金属强度和硬度更大,熔点更低。 3.几种重要的合金 (1)生铁和钢。 生铁和钢都是铁的合金,它们的含碳量不同,前者为2%~4.3,后者为0.03%~2%。 (2)钛合金。 钛和钛合金具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、与人体具有很好的“相容性”等特点,且有优良的 抗腐蚀性能。 （3）其他合金 合金 主要成分 主要性能 主要用途 黄铜 Cu、Zn 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品 青铜 Cu、Sn 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 轴承、齿轮等机械零件 白铜 Cu、Ni 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银作饰品 焊锡 Sn、Pb 熔点低 焊接金属 硬铝 Al、Cu、Mg、Si 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等 18K黄 Au、Ag、Cu 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件 （1）合金是金