8.1 金属材料---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册

Chemistry 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海 课题1 金属材料 ( 钠及其化合物 ) 【考点清单】 考点1 金属材料 1.金属材料：包括纯金属（纯净物）和合金（混合物） 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）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；保温瓶内胆→银 【特别提醒】 （1）菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制的原因：铅的硬度太小，而铁的硬度较大。 （2）银的导电性比铜好，而电线一般用铜制不用银制的原因：与铜相比，银的价格较高，密度较大。 （3）灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制的原因：钨的熔点高，不易熔化；如果用锡制的话，可能会由于锡的熔点低而在使用时灯丝熔化。 （4）有的铁制品如水龙头等要镀铬的原因：铬是硬度最高的金属，镀在铁制品表面既耐磨、美观又防锈，延长使用寿命。如果镀金则会增加成本且不耐用，时间长后金脱落则铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命。 （5）纯铁块或纯铁片是银白色的，铁粉却是黑色的。是因为它们晶体单质的几何形状不同引起的。 考点2 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 2. ( 相互刻画，纯金属上有划痕 )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 熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，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 【特别提醒】 （1）合金是混合物。四氧化三铁不是合金，因为它是化合物。 （2）合金中一定有金属，各种元素以单质形式存在；也可以有非金属。 （3）合金具有金属的共性。 （4）制成合金的金属熔点应该接近，熔点相差太大的金属不容易形成合金。 （5）合金的三个特点是合金和它的成分纯金属相比，而不能跟其他的金属比。如：生铁和钢比纯铁硬度小。 （6）“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 【题组精炼】 题组一　金属材料 1．下列物质中，不属于合金的是（ ） A．青铜 B．黄铜 C．不锈钢 D．四氧化三铁 2.材料与人类生活密切相关，下列物品所用材料属于金属材料的是       A．人面鱼纹彩陶盆 B．四羊青铜方尊 C．玻璃刀上的金刚石 D．铅笔芯 3.苏州博物馆珍藏了大量的文物。下列馆藏文物主要由金属材料制成的是 A．银杏木彩绘四大天王像 B．秘色瓷莲花碗 C．蟠螭纹三足提梁铜盉 D．居仁堂粉彩梅鹊纹碗 题组二 金属的物理性质与用途 4．“手撕钢”的厚度仅为0.015mm，这体现了钢具有（ ） A．密度小 B．导电性 C．导热性 D．延展性 5．2024年1月，国产首艘大型邮轮“爱达：魔都号”开启首航，邮轮船体材料大量使用了镁铝合金。下列关于“镁铝合金”的说法不正确的是（ ） A．属于混合物 B．属于金属材料 C．抗腐蚀性强 D．密度大，硬度小. 6．某品牌18K金钻石项链的部分信息如图，下列描述的相关性质中，属于化学性质的是（ ） A．真金不怕火炼 B．黄金有较好延展性 C．金链条比纯金的硬度大 D．黄金、钻石都有闪亮的光泽 7.下列物质的用途与化学性质相关的是 A．铜用于制导线 B．铁可以做锅 C．黄金压成金箔 D．煤炭作燃料 题组三 金属材料的选择依据 8．“中国天眼”反射面共用铝合金2000多吨，支撑高塔共用钢材1万多吨．在选择以上材料时，不需要考虑的因素是（ ） A．金属的强度 B．金属的导电性 C．金属的抗腐蚀性 D．金属的加工性能 9.我国第五套人民币的伍角硬币由钢芯镀铜合金改为钢芯镀镍。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 A．金属的成本 B．金属的硬度 C．金属的耐腐蚀性 D．金属的导热性 题组四 对合金的理解和判断 10.下列有关合金的叙述，正确的是 ①合金中至少含两种金属 ②合金中的元素都是以化合物形式存在 ③合金中一定含有金属 ④合金一定是混合物 ⑤生铁是合金 ⑥合金比纯金属的熔点低 A．①②③④⑤⑥ B．①③④ C．③④⑤ D．③④⑤⑥ 11.下列物质不属于合金的是 A．黄铜 B．氧化铁 C．不锈钢 D．武德合金 【课后练习】 1．中华古代文化既蕴含人文思想，又焕发理性光辉，下面理解不合理的是（ ） 选项 文摘 理解 A 何意百炼钢，化为绕指柔 生铁经不断捶打氧化，降低碳的含量，变成钢 B 花气袭人知骤暖，喜鹊穿树喜新晴 前半句描述了温度升高分子运动加快 C 美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来 金的性质稳定，在自然界中以单质形态存在 D 金（即钢）柔锡柔，合两柔则刚 说明合金的熔点比组成它的纯金属高 2．中国目前最薄的不锈钢是宝武太钢集团制成的，其厚度只有0.015毫米，不足A4纸厚度的四分之一。下列关于“手撕钢”的说法不正确的是（ ） A．“手撕钢”具有不易生锈的特点 B．生铁的含碳量比“手撕钢”低 C．“手撕钢”属于金属材料 D．钢材可以加工成“手撕钢”体现了金属的延展性 3．下列关于生铁和钢的说法中，正确的是（ ） A．生铁的主要成分是碳 B．不锈钢抗腐蚀性能比纯铁好，但其硬度比纯铁小 C．生铁和钢在成分上的主要区别是含碳量不同 D．生铁的硬度大，钢的硬度却很小 4．2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（ ） A．铝锂合金的熔点比纯铝更低 B．铝锂合金的抗腐蚀性能非常差 C．钛合金的硬度比纯钛更大 D．超高强度钢属于一种铁合金 5．金属材料在现代工业中扮演着重要角色。下列有关金属材料的说法正确的是（ ） A．生铁和钢都是铁合金，但钢的含碳量比生铁高 B．黄铜与纯铜相互刻划，纯铜有明显刻痕，黄铜无明显现象 C．通常情况下铝制品抗腐蚀能力比铁制品弱 D．武德合金（铋、铅、锡、镉等金属合金）用于电路保险丝，熔点比锡高 6．下列说法正确的是（ ） A．合金中至少有2种金属元素 B．18K黄金的成分是金、银、铜 C．合金的硬度比纯金属大，熔点比组成的纯金属高 D．铝有很好的抗腐蚀性而铁容易生锈说明铁比铝活泼 7．金属与人类生活密切相关。下列关于金属及合金的说法正确的是（ ） A．金属在常温下都是固体 B．金属都具有银白色金属光泽 C．合金中至少含两种金属 D．不锈钢的抗腐蚀性比纯铁好 8．“灌钢法”是我国古代劳动人民智慧结晶，原理是将生铁熔化灌入熟铁（含碳），再锻打成钢。下列说法错误的是（ ） A．生铁和钢都是铁合金 B．生铁和钢的硬度都比纯铁大 C．生铁比钢的含碳量低 D．反复加热锻打目的是降低含碳量 9．钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料，具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、抗腐蚀性强、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据钛的上述性质，下列的用途不切合实际的是（ ） A．用于作保险丝 B．用于制造航天器 C．用于制造船舶 D．用于制造人造骨 10．阅读分析，解决问题： 打铁花 “打铁花”是一种传统的民间焰火表演艺术，其原理主要涉及生铁的熔化、氧化还原反应以及铁水的抛射过程。首先，将生铁加热至熔化。将生铁碎片投入火炉内的熔铁罐中，熔铁罐是用上等胶泥制作而成的。为提高加热效率，需要使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气。约半个时辰，熔铁罐里便会泛起铁水，其温度高达1600℃。 打铁花表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中，铁水液滴表面和内部都会发生剧烈的氧化还原反应。液滴表面在高温下被强烈氧化，形成一层固态外壳。液滴中的碳在高温下与氧气反应生成一氧化碳气体。液滴表面的固体外壳在内部气体的压力作用下爆裂，形成四处飞溅的铁花。 综上所述，打铁花现象的产生是重力、热能、氧化共同作用的结果。在古老的工艺中，这一景象不仅展示了匠人的技艺，也体现了自然力的美妙作用。 (1)生铁熔化为铁水属于 变化，从微观角度分析，该变化的微观实质是 。 (2)使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气可提高加热效率，其原理是 。 (3)熔铁罐用的胶泥具有的性质是 （写一点）。 (4)表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中后，发生的反应的化学方程式为 （写1个）。 (5)打铁花时形成四处飞溅的铁花与生铁中含有的 有关。 【参考答案】 题组一　金属材料 1． 【答案】D 【解析】合金是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物。 A、青铜是铜、锡合金。不符合题意； B、黄铜是铜、锌合金。不符合题意； C、不锈钢是铁、铬、镍合金。不符合题意； D、四氧化三铁是一种氧化物，不是合金。符合题意； 故选D。 2. 【答案】B 【详解】A、人面鱼纹彩陶盆的材料是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料，选项错误； B、四羊青铜方尊的材料是青铜，青铜是一种铜合金，属于金属材料，选项正确； C、玻璃刀上的金刚石是碳元素组成的单质，不属于金属材料，选项错误； D、铅笔芯的组成成分是碳元素组成的单质，不属于金属材料，选项错误， 故选B。 3. 【答案】C 【详解】A、银杏木彩绘四大天王像由木头制成，木头属于天然材料，不符合题意； B、秘色瓷莲花碗由陶瓷制成，陶瓷属于无机非金属材料，不符合题意； C、蟠螭纹三足提梁铜盉由铜制成，铜属于金属材料，符合题意； D、居仁堂粉彩梅鹊纹碗由陶瓷制成，陶瓷属于无机非金属材料，不符合题意。 故选C。 题组二 金属的物理性质与用途 4． 【答案】D 【解析】“手撕钢”的厚度仅为0.015mm，这体现了钢具有良好的延展性，无法体现钢的密度小、导电性、导热性。 故选D。 5． 【答案】D 【解析】A、合金是由一种金属和其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的物质。合金中含有不同的金属或金属和非金属等多种物质，属于混合物，选项正确； B、金属材料包括纯金属与合金，因此镁铝合金是金属材料，选项正确； C、邮轮采用先进的铝锂合金，说明镁铝合金抗腐蚀性强，选项正确； D、一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，则镁铝合金具有硬度大的特点，选项错误。 故选：D。 6． 【答案】A 【解析】A、真金不怕火炼，是利用金的化学性质稳定，不易与其它物质发生反应，故A正确； B、黄金有较好延展性，不需要发生化学变化就表现出来，属于物理性质，故B错误； C、18K金链条比纯金的硬度大，属于物质的硬度，不需要发生化学变化就表现出来，属于物理性质，故C错误； D、黄金、钻石都有闪亮的光泽，属于金属光泽，不需要发生化学变化就表现出来，属于物理性质，故D错误； 故选：A。 7. 【答案】D 【详解】A、铜用于制导线，是因为铜具有良好的导电性，导电性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质； B、铁可以做锅，是因为铁具有良好的导热性，导热性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质； C、黄金压成金箔，是因为黄金具有良好的延展性，延展性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质； D、煤炭作燃料，是因为煤具有可燃性，可燃性需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质。 题组三 金属材料的选择依据 8． 【答案】B 【解析】“中国天眼”反射面共用铝合金2000多吨，支撑高塔共用钢材1万多吨，则在选择“中国天眼”的材料时，需要考虑的因素有金属的强度、金属的抗腐蚀性、金属的加工性能，不需要考虑到因素是金属的导电性，故选：B。 9. 【答案】D 【详解】人们根据不同金属的物理性能的优良程度的差异、并综合其储量多少、价格高低、生产加工的难易程度等多种因素，制造出形形色色的金属制品，造福人类社会。铸造硬币的材料用量大，要考虑成本；使用时间要长，要考虑金属的耐磨性（即硬度）和耐腐蚀性，不用考虑其导热性的差异，故选D。 题组四 对合金的理解和判断 10. 【答案】D 【分析】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。合金概念有三个特点：①一定是混合物；②合金中各成分都是以单质形式存在；③合金中至少有一种金属。 【详解】①合金中至少含一种金属，说法错误； ②合金中的元素都是以单质形式存在，说法错误； ③合金中一定含有金属，说法正确； ④合金一定是混合物，说法正确； ⑤生铁是铁和碳组成的合金，说法正确； ⑥合金比纯金属的熔点低，说法正确； 故选：D。 11. 【答案】B 【详解】A、黄铜是铜锌合金，属于合金，不符合题意； B、氧化铁是铁的氧化物，不属于合金，符合题意； C、不锈钢是铁碳合金，属于合金，不符合题意； D、武德合金是锡、铅等组成的合金，属于合金，不符合题意。 故选B。 【课后练习】 1． 【答案】D 【解析】A、百练成钢，由生铁和钢的成分可知，炼钢的过程就是逐渐降低生铁中碳等含量，故正确，不符合题意； B、花气袭人说明分子在不断的运动，知骤暖说明气温升高，分子运动加快，所以“花气袭人知骤暖”的解释最合理的是温度越高，微粒运动越快。故正确，不符合题意； C、美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来过程中没有新物质生成，金的化学性质稳定，在自然界中以单质形态存在，故正确，不符合题意； D、金（即钢）柔锡柔，合两柔则刚说明合金的硬度比组成它的纯金属硬度大，故错误，符合题意； 故选：D。 2． 【答案】B 【解析】A、纯金属制成合金后，抗腐蚀性能增强，所以“手撕钢”不易生锈，该选项说法正确； B、“手撕钢”的含碳量在0.03%～2%之间，而生铁的含碳量在2%～4.3%之间，所以“手撕钢”的含碳量比生铁低，该选项说法错误； C、金属材料包括纯金属与合金，“手撕钢”是一种铁合金，属于金属材料，该选项说法正确； D、普通钢材可以加工成“手撕钢”是因为金属具有延展性，该选项说法正确。 故选B。 3． 【答案】C 【解析】A、生铁是含碳量在之间的铁合金，其主要成分是铁，故A错误； B、不锈钢是在钢中加入了铬、镍等，不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗腐蚀性能比纯铁好得多，故B错误； C、生铁是含碳量在之间的铁合金，钢是含碳量在之间的铁合金，它们在成分上的主要区别是含碳量不同，故C正确； D、生铁和钢的硬度都比较大，纯铁的硬度比较小，故D错误。 故选C。 4． 【答案】B 【分析】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。合金一定是混合物；合金中各成分都是以单质形式存在；合金中至少有一种金属。合金的性质是：合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀，机械性能好。 【解析】A、合金的熔点比组分金属的熔更低。A正确； B、合金的抗腐蚀性能好。B错误； C、合金的硬度比组分金属大。C正确； D、钢是含有少量碳及其他金属或非金属的铁，是铁合金。D正确。 故选：B。 5． 【答案】B 【解析】A、生铁和钢都是铁合金，生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，钢的含碳量比生铁低，错误； B、合金的硬度大于其组成的金属，黄铜（铜锌合金）与纯铜相互刻画，纯铜表面有划痕，说明黄铜的硬度比纯铜大，正确； C、通常情况下铝制品表面有一层致密的氧化膜，抗腐蚀能力比铁制品强，错误； D、一般合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，所以武德合金（铋、铅、锡、镉等金属合金）用于电路保险丝，熔点比锡低，错误。 故选B。 6． 【答案】B 【解析】A、合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属形成的具有金属特性的物质，故合金中至少含有1种金属元素，故A说法错误； B、18K黄金的成分是金、银、铜，属于合金，故B说法正确； C、合金的硬度一般比组成它的纯金属大，熔点比组成它的纯金属低，故C说法错误； D、铁很容易生锈，铝的活泼性比铁强，铝比铁更耐腐蚀，这是因为铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了内部的铝进一步氧化，故D说法错误； 故选：B。 7． 【答案】D 【解析】A、金属在常温下不都是固体，如汞常温下为液态，故A说法错误； B、金属不是都具有银白色金属光泽，如铜是紫红色金属，故B说法错误； C、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，合金中至少含一种金属，故C说法错误； D、一般合金的抗腐蚀性能比组成中纯金属的抗腐蚀性能强，不锈钢是铁的合金，其抗腐蚀性比纯铁好，故D说法正确； 故选：D。 8． 【答案】C 【解析】A、生铁和钢都是铁合金，两者的区别在于含碳量不同，选项正确； B、合金比组成它的金属硬度大，故生铁和钢的硬度都比纯铁大，选项正确； C、生铁和钢是两种含碳量不同的铁合金，生铁的含碳量在4.3%至2%之间，钢的含碳量在2%至0.03%之间，故生铁比钢的含碳量高，选项错误； D、反复加热锻打能使生铁碳与空气中的氧气反应，从而降低含碳量，选项正确； 故选C。 9． 【答案】A 【解析】A、保险丝应该用熔点比较低的金属材料做，钛及其合金熔点高，不适合做保险丝，故说法错误； B、因为钛和钛的合金密度小、可塑性好、易于加工，所以可用于制造航天器，故说法正确； C、因为钛和钛的合金密度小、可塑性好、易于加工，所以可用于制造船舶，故说法正确； D、因为钛合金与人体有很好的“相容性”，所以可用来制造人造骨，，故说法正确。 故选A。 10． 【答案】(1) 物理 铁原子间的间隙变大 (2)氧气充足时，焦炭完全燃烧，放出的热量多 (3)耐高温（合理即可） (4)（或） (5)碳 【解析】（1）生铁熔化为铁水的过程中没有新物质生成，属于物理变化；从微观角度分析，该变化的微观实质是铁原子间的间隙变大； （2）使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气可提高加热效率，其原理是氧气充足时，焦炭完全燃烧，放出的热量多； （3）为提高加热效率，需要使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气。约半个时辰，熔铁罐里便会泛起铁水，其温度高达1600℃，说明熔铁罐用的胶泥需要耐高温； （4）表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中后，铁和氧气在高温条件下生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：；碳和氧气在高温条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为：； （5）打铁花时形成四处飞溅的铁花与生铁中含有的碳有关。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$