内容正文:
第六单元 金属和金属材料
6.1 金属的物理性质
1
课标要求 学业内容
1.了解金属、金属材料在生产生
活和社会发展中的重要作用。
2.知道金属具有一些共同的物理
性质。
3.知道在金属中加入其他元素形
成合金可以改变金属材料的性
能。 1.能列举生活中常见金属材料及其应
用。
2.能举例说明金属物理性质的广泛应
用及金属物理性质与用途的关系。
3.能利用常见金属的性质,分析、解
释一些简单的化学现象和事实。
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2
课标要求 学业内容
4.认识金属性质在生活、生产、
科技发展等方面的广泛应用,
体会科学地利用金属性质对提
高人们的生活质量具有重要作
用。 4.能基于物质的性质和用途,从辩证
的角度,初步分析和评价物质的实际
应用,对金属材料使用等社会性科学
议题展开讨论,积极参与相关的综合
实践活动。
续表
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3
知识梳理
1.共性:都具有金属光泽、______性、导热性、______性等。这些性质
是金属区别于非金属的主要物理性质。
导电
延展
2.特性:不同金属,其密度、熔点、导热性、硬度等各不相同,如密度
最小的金属是____,熔点最低的金属是____,熔点最高的金属是____,
硬度最大的金属是铬等。
锂
汞
钨
3.合金是指由一种______与其他金属或________熔合而成的具有______
特性的物质,大多数合金是______物。
金属
非金属
金属
混合
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4
4.合金的特性:一般来说,跟组成它的金属相比,合金的硬度______、
熔点______,导热性变____,某些合金的强度、抗腐蚀性等也显著改变。
5.不同的合金其组成不同,如不锈钢由铁和____、____熔合而成,硬铝
由铝和____、镁、硅等熔合而成,黄铜由____和____熔合而成,等等。
增大
降低
差
铬
镍
铜
铜
锌
6.几种合金的重要用途:不锈钢用于制炊具、医疗器械、______等;硬
铝用于制______、高压锅等;黄铜用于制机器零件、______等;焊锡用
于__________,伍德合金用于制________等。
手表
火箭
乐器
焊接金属
保险丝
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5
问题导思
为什么普通电线一般用铜丝制作,高压线用铝丝制作,而不用导电性能
更好的银丝?
提示:银的导电性比铜、铝都好,但银在地壳中的储量少、价格高,因
此用铜、铝制导线而不用银。
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6
典例精析
知识点1 金属的物理性质
例1 物质的性质决定其用途。下列金属的用途与金属所具有的性质一致
的是( ) 。
B
A.用汞制温度计——熔点高 B.用铜制导线——导电性良好
C.用铁制“门吸”——延展性好 D.用银制首饰——导热性好
【分析与解】 金属汞的熔点低,常温下呈液态,且受热时膨胀均匀,
因此常用于制作温度计;铜具有良好的导电性,且延展性好,常用于制
导线;铁有磁性,能被磁铁吸引,因此可用于制作“门吸”;银具有漂亮
的金属光泽和良好的延展性,可用于制作首饰。
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思维点拨 物质的性质决定其用途,物质的用途反映其性质。金属与合
金的用途,很大程度上取决于它们的特性。
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知识点2 合金的特性
例2 “天宫一号”资源舱段使用了铝锂合金材料代替传统材料,从而为舱
段减重了 。关于铝锂合金与纯铝或纯锂的比较,下列说法错误的是
( ) 。
A.铝锂合金的导热性比纯铝或纯锂弱
B.铝锂合金的硬度比纯铝或纯锂大
C.所有合金一定由两种或多种金属熔合而成
D.铝锂合金的熔点比纯铝或纯锂低
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【分析与解】 在纯金属中加入其他成分后,会减弱其导热性;合金的
硬度较组成它们的纯金属强;合金是由一种金属与其他金属或非金属熔
合而成的,具有金属特性的物质,因此合金中至少含一种金属,还含有
其他金属或非金属;一般情况下,合金的熔点较组成它们的纯金属低。
【答案】C
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思维点拨 合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属
特性的物质,一般是混合物;合金与组成它的纯金属相比,其硬度增
大、熔点降低、导热性减弱,耐腐蚀性、磁性等也会发生变化。
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针对训练
1.下列金属熔点最高的是( ) 。
C
A.铜 B.铝 C.钨 D.汞
2.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
而成的,这体现了铝具有( ) 。
D
A.密度小 B.导电性 C.导热性 D.延展性
3.合金是一种应用广泛的金属材料。下列物质不属于合金的是( ) 。
C
A.黄铜 B.不锈钢 C.水银 D.硬铝
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图6-1
4.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”(图6-1)。它由铜胎铸字,
不易变形。选用这种材料作为印章胎体利用的优点
是( ) 。
A
A.硬度较大 B.熔点较高 C.不溶于水 D.形状美观
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5.请用化学式填空:
日常生活中,家用热水瓶内胆壁上的金属是____;用于保护钢铁制
品(如自来水管)所使用的“银粉”实际上是金属___的粉末;温度计中
的金属是____;体操运动员擦在手上的“镁粉”是碳酸镁(_______)粉
末;黄铜是 和____的合金。
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基础巩固
1.金属在生活中非常常见,下列物质不属于金属的是( ) 。
A
A.用作钻头的金刚石 B.温度计中的汞柱
C.导线中的铜丝 D.制作烧水壶的铝
2.下列物质不属于合金的是( ) 。
B
A.钢 B.氧化铁 C.焊锡 D.黄铜
3.金属材料在生产、生活中使用广泛。下列金属的用途利用了金属导电
性的是( ) 。
A
A.铜制电线 B.铁制铁锅 C.金制项链 D.铝制饮料罐
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4.为了提高导弹的运载能力,增大其结构强度,弹体外壳材料通常选择
( ) 。
①铝合金 ②硬塑料 ③水泥 ④钛合金
C
A.①③ B.①②④ C.①④ D.②③④
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5.常见金属的特性。
(1)铁、铝等大多数金属都呈______色,铜呈______色,金呈______色。
(2)熔点最高的金属是____,导电性最好的金属是____,密度最小的
金属是____。
(3)地壳中含量最多的金属是____,人体含量最高的金属是____,目
前世界年产量最高的金属是____。
银白
紫红
金黄
钨
银
锂
铝
钙
铁
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6.合金是重要的金属材料。
(1)7075铝合金是以锌为主要合金元素的铝合金,但有时也少量添有
镁、铜等金属。铝、锌、镁、铜按一定比例熔合后冷却,该过程属于
______(填“物理”或“化学”)变化。
物理
图6-2
(2)如图6-2所示,用7075铝合金片和铜片相互刻画,
其中一块金属片上留下了明显的划痕,据此推断,图中
表示7075铝合金的是___(填“A”或“B”)。
A
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能力提升
7.黄金饰品分为千足金和金等。根据国家标准, 代表含金量,
金的含金量理论值是 。
(1) 金中,金的质量分数约为_____。
(2)根据合金与其成分金属在硬度与熔点方面的一般规律分析, 金
与 金相比,熔点较低的是_______;硬度较小的是_______。
(3)黄金可以制成金戒指、金耳环、金项链等形态各异的金饰品,说
明金具有良好的______性。
金
金
延展
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素能拓展
8.阅读下面的短文,回答问题。
金属材料对于促进生产发展,改善人类生活发挥着巨大作用。合金
具有许多优良的物理、化学或机械性能。在纯金属内加入其他元素形成
合金后,由于结构发生了变化,使合金的性能与纯金属相比有很大的差
异。例如常见的一些合金的硬度比其成分金属的大,因为在纯金属内所
有的原子的大小和形状都是相同的,原子的排列十分规整;而在加入或
大或小的其他元素的原子后,改变了金属原子有规律的层状排列,使原
子之间的相对滑动变得困难,导致合金的硬度变大。
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钢是用量最大、用途最广的合金,根据其化学成分不同可分为合金
钢和碳素钢。合金钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使
钢的组织结构发生变化,从而具有特殊性能。钢中合金元素的主要作用
如下表:
合金元素 主要作用
铬 增强高温时的强度,提高耐磨性
镍 增强低温时的韧性
钼 提高红热时的硬度和耐磨性
钨 提高高温时的强度和硬度,提高耐磨性
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近年来,为满足某些尖端技术发展的需要,人们设计和合成了许多
新型合金。例如储氢合金是一类能够大量吸收,并与 结合成金属
氢化物的材料。氢化钠是金属氢化物的一种,其与水反应可生成氢氧化
钠和氢气。新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应
用起到重要推动作用。
(1)在金属中加入其他元素的原子后可使形成的合金硬度变大的原因
是____________________________________________________________
_______________________________________________________。
加入或大或小的其他元素的原子后,改变了金属原子有规律的层状排列,使原子之间的相对滑动变得困难,导致合金的硬度变大
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(2)钢根据其化学成分不同可分为合金钢和________。
(3)将下列合金元素加入钢中,可提高钢的耐磨性的是______
(填序号)。
碳素钢
ACD
A.铬 B.镍 C.钼 D.钨
(4)氢化钙 与水反应的原理与氢化钠与水反应类似,氢化钙与
水反应的化学方程式为_______________________________。
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$$