第8讲 金属材料期末复习专项提升课件-2024-2025学年九年级浙教版科学上册

第8讲 金属材料 1 2 1.金属和非金属的性质差异、常见金属的主要性质和用途。 2.合金的概念，常见的合金及其主要性能，如铁合金、铝合金等。 3.影响金属锈蚀的有关条件与防止金属锈蚀的常用方法。 3 一、金属材料 1.金属材料包括纯金属和合金。 4 2.金属。 （1）共性：①常温下都是固体（汞除外）；②有金属光泽；③大多数为电和热的良导体；④有延展性。 （2）特性：①金属汞常温下呈液态；②铁、铝等大多数金属呈银白色或灰色，但金呈金黄色，铜呈紫红色；③不同金属的密度、硬度、熔点、导电性、导热性等有较大差别。 5 3.合金。 （1）概念：在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属 特征的物质。 （2）特性：硬度、强度一般变大，熔点更低，颜色更鲜艳，抗腐 蚀性更强。 （3）铁合金：包括生铁和钢，生铁的含碳量是 ，钢的 含碳量是 ，生铁和钢的区别是含碳量不同。 6 二、金属锈蚀与防护 1.锈蚀的条件。 （1）外因：金属与空气、水等物质的相互作用。（2）内因：金属的内部结构。 难点解析：铁生锈的两个条件缺一不可。铝、锌等金属与铁相比不易生锈，其原因是铝或锌的表面生成了一层致密的氧化膜，可防止内部金属继续被氧化，从而形成“自我保护”。 7 2.防锈方法：①保持金属制品表面干燥和洁净；②在金属制品表面涂一层保护膜，如刷油漆、涂油等；③改变金属的内部结构，如在普通钢中加入铬、镍等金属制成不锈钢。 8 知识点一：金属的性质及其用途 【青岛】《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记 载“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是 ( ) B A.磁性 B.延展性 C.导电性 D.导热性 &2& 根据金属的物理性质和用途进行分析判断。 &3& “每金七厘造方寸金一千片”说明黄金具有良好的延展性。 9 &4& 物质的性质决定物质的用途，了解常见金属的物理性质和用途是解题的关键。 10 不同的金属有许多共同的物理性质，也有各自的特性， 下列金属中其物理性质和用途均正确且相互匹配的是 ( ) 选项 用途 性质 A 用铁锅炒菜 导电性好 B 用铜制作金属导线 有金属光泽 C 用铝箔包装食物 不易被腐蚀 D 用钨制作灯丝 熔点高 D 11 知识点二：合金的性质及其用途 &6& 合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。查阅资料可知，合金的熔点低于其中任何一种金属的熔点。下表是几种金属熔点的数据。 金属 锡 铅 锑 熔点 232 327 630 12 （1）铅锡合金具有导电性，该性质属于合金的______性质。 物理 &7& 根据物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质进行分析。 &8& 铅锡合金具有导电性，属于物理性质。 13 （2）如图所示为铅锡合金的熔点随其中一种金属的质量分数变化的图 像，该图中横坐标表示____的质量分数。当合金的熔点最低时，合金中 铅与锡的质量比为_____。 锡 <m></m> &9& 根据质量分数为零时熔点要比质量分数为 时高考虑本题。 14 &10& 横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为 时高，因为铅的熔点比锡的熔点高，所以横坐标表示锡的质量分数；合金的熔点最低时，锡占 ，铅占 ，它们的质量比为 。 15 （3）一般家用保险丝大都是用铅(不少于 和锑 制 成的合金，根据以上信息及生活经验判断，该合金的熔点可能为___ （填字母）。 B A. B. C. D. &11& 根据合金的熔点比它的组成成分的熔点要低来分析。 合金的熔点比它的组成成分的熔点要低，铅的熔 点是 ，锑的熔点是 ，所以由这两种金属制成的合金的熔 点比 低，作为保险丝使用，其熔点必须要高于室温。 16 &13& 解答本题的关键是会分析图像，并知道合金的熔点比它的组成成分的熔点低，硬度大。 【湘潭】青铜是人类最早使用的铜锡合金，下列说法 中错误的是( ) D A.青铜属于金属材料 B.青铜的硬度比纯铜更大 C.青铜的熔点比纯铜的熔点要低 D.铜是目前世界年产量最高的金属 17 知识点三：金属的锈蚀与防护 【金华】某项目学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀的因素”的探 究，设计如图甲所示的实验装置并完成实验。实验过程中，利用传感器 采集的数据绘制得到如图乙所示的 两幅曲线图。 【资料1】一定条件下，碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀，但它们本身不参加反应。 18 【资料2】该实验步骤如下：①检查装置的气密性；②装药品，将 铁粉和 碳粉加入锥形瓶，并加入 饱和氯化钠溶液；③立即塞 紧橡皮塞，橡皮塞上已插有一支装有 稀盐酸的注射器及传感器； ④观察现象，采集数据。 根据所学知识及以上资料信息回答下列问题： 19 （1）实验进行一段时间后，注射器中的稀盐酸会自动注入瓶内，原因 是____________________________________________________________ _____________________________________________________________。 铁生锈消耗瓶内氧气，瓶内气压减小，当瓶内气压减小到一定程度时，大气压将注射器的活塞下压或瓶内气压减小，稀盐酸被吸入瓶内 &16& 根据铁生锈消耗瓶内氧气，瓶内气压减小进行分析。 20 （2）图乙 曲线图中， 段温度升高，瓶内气压减小； 段温度升高，瓶内气压增大。解释产生这两个不同现象的原因： ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ _______________________________ 。 段温度升高，瓶内气压减小的原因是铁生锈消耗氧气并 放热，故温度升高，消耗氧气使气压减小，反应放热使温度升高，气压 增大，消耗氧气减小的气压大于温度升高增大的气压，瓶内气压减 小； 段温度升高，瓶内气压增大的原因是瓶内气压减小，稀盐 酸自动注入瓶内，稀盐酸与铁反应产生氢气并放出大量的热，温度升高， 温度升高和产生氢气都使气压增大 21 &17& 根据铁生锈消耗氧气并放热，盐酸与铁反应产生氢气并放出大量的热进行分析。 &18& 在解此类题时，首先要读懂题中的知识，涉及双变量的试题，要比较哪个变量占主导地位。 22 如图所示，将两枚光亮的铁 钉分别用细线吊置于甲、乙两个装置中，并使 铁钉的上半部分露出液面。放置一段时间，出 现了锈蚀。下列说法中错误的是 ( ) A A.甲装置中，铁钉在水面下的部分被锈蚀得最严重 B.乙装置中，铁钉在植物油内的部分没有被锈蚀 C.甲、乙两装置中，气体含氧气的体积分数不相等 D.丙装置中，导管内产生一段水柱 23 &20& 久置的铜制品表面会有绿色的铜锈，小乐对铜锈展开了如下探究。 24 （1）小乐查阅资料发现，铜锈的成分复杂，主要成分有碱式碳酸铜和碱式氯化铜。考古学家从保护铜制品的角度出发，将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图甲所示。 25 碱式碳酸铜和碱式氯化铜分别属于无害锈和有害锈，请解释其原因：__ ______________________________________________________________ ________________________________________________。 碱式碳酸铜是致密结构，能阻止潮湿的空气进入内部腐蚀铜，碱式氯化铜是疏松结构，潮湿的空气可以进入内部腐蚀内部的铜 &21& 根据碱式碳酸铜和碱式氯化铜的结构特点进行分析。 &22& 由铜锈的结构可知，碱式碳酸铜是致密结构，能阻止潮湿的空气进入内部腐蚀铜，碱式氯化铜是疏松结构，潮湿的空气可以进入内部腐蚀内部的铜。 26 （2）小乐取 纯净的碱式碳酸铜样品，利用如图乙所示的装置 （夹持仪器省略）验证其化学式为 。（已知：碱式碳酸 铜受热分解可得到氧化铜、水和二氧化碳，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠 的固体混合物。） ①C装置的作用是__________________________________。 吸收碱式碳酸铜分解产生的二氧化碳 &23& 由于碱石灰能吸收二氧化碳，所以C装置的作用是吸收碱式碳酸铜分解产生的二氧化碳。 27 ②实验前、后均需对 三个装置进行称重；当A装置中固体质量 不再减小，对 三个装置进行再次称重前，需打开活塞再次通 入足量的 ，其目的是_________________________________________ ________。 使装置内的水蒸气和二氧化碳进入 <m></m> 装置内被吸收 由于装置内有残留的水蒸气和二氧化碳，需打开 活塞再次通入足量的 ，其目的是使装置内的水蒸气和二氧化碳进入 装置内被吸收。 28 ③若碱式碳酸铜的化学式为 ，则B装置将增重____ 。 3.6 设生成的水的质量为 。 。 29 &26& 分析各装置在实验中的作用，根据碱式碳酸铜的质量和反应的化学方程式计算出水的质量。 &27& 本题通过铜锈考查物质的结构决定物质的性质、化学方程式的计算等知识，综合考查学生的分析能力和实验探究能力，学生需要加强科学知识的学习，提高应用知识解决问题的能力。 30 1.【上海】下列不属于金属共同特性的是( ) A A.硬度高 B.易传热 C.具有导电性 D.具有延展性 2.【常州】合金是由金属与其他物质熔合形成的“新型金属”。下列说法 中正确的是( ) D A.合金属于纯净物 B.合金中只含金属元素 C.合金的硬度比其成分金属小 D.废旧合金需回收利用 31 3.物质的性质决定物质的用途。下列有关物质的用途和性质不一致的是 ( ) D A.铁导热性好，制作炊具 B.铝延展性好，制成铝箔 C.不锈钢抗腐蚀性好，制造医疗器械 D.银导电性好，制作导线 4.下列各项比较中正确的是( ) A A.含碳量：生铁＞钢 B.耐腐蚀性：铁＞铝 C.地壳中元素含量：铁＞铝 D.熔点：青铜＞铜 32 5.【沈阳】为了防止钢铁制品被锈蚀，下列做法中不正确的是( ) A A.用洗涤剂除去铁制品表面的油膜 B.在车船的表面喷涂油漆 C.在铁制品表面镀上一层其他金属 D.将使用后的菜刀用布擦干 33 6.工业生产中常将两种金属在同一容器里加热使其熔合，冷凝后得到合 金。试根据下表所列的有关数据（其他条件均已满足）判断，不能制得 的合金是 ( ) 金属 K 熔点 97.8 63.6 660 1083 1535 沸点 883 774 2467 2567 2750 D A. 合金 B. 合金 C. 合金 D. 合金 34 7.铜是人类认识并应用得最早的金属之一，我国对铜及其化合物的认识亦有悠久的历史。 （1）青铜古称“吉金”，是金属冶铸史上最早出现的合金，青铜属于____ __（填“金属”或“合成”）材料，青铜的硬度比纯铜____(填“大”或“小”) 基站供电系统多用铜作导线，是因为铜具有良好的______性和延展 性。 金属 大 导电 35 （2）陶弘景在《名医别录》中云：“空青生有铜处。”宋代《千里江山 图》历经千年色彩依然，其中青色来自蓝铜矿颜料 主要成分为 既不耐酸也不耐高温，可以与盐 酸反应生成氯化铜和另外两种氧化物，写出该反应的化学方程式：____ ________________________________________________，《千里江山图》 在保存过程中应注意哪些问题？______________。 <m></m> 防酸、防高温 36 8.【温州市校级自主招生】黄金首饰的纯度常用“K”来表示， 是纯 金，标号为 的首饰中黄金的质量分数是 ( ) A A. B. C. D. [解析] 由题意可知， 的首饰中黄金的质量分数是 。 37 9.【深圳】下列说法中错误的是( ) B A.铁钉是由铁合金制成的 B.如图甲所示，铁钉生锈的过程中 的体积 不变 C.如图甲所示，铁钉在潮湿环境中更容易生锈 D.如图乙所示，铁钉生锈过程中温度升高 38 [解析] 铁钉是由铁合金制成的；铁生锈的过程中，氧气和水、铁不断反应，因此氧气体积减小；根据题图甲，铁钉在潮湿环境中更容易生锈；根据题图乙，铁钉生锈过程中温度升高，即铁生锈的过程中放热。 39 10.【杭州】小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行了如下实验： 步骤1：利用如图甲所示的装置，将干燥的 从导管 通入U形管（装 置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满 后，在导管 处 连接一活塞推至底部的注射器，收集 后在导管 处连接乳胶 管并用止水夹夹紧，如图乙所示。 40 步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝，其现象如下表所示。 观察对象 ①干燥的普通铁 丝 ②潮湿的普通铁丝 ③潮湿的纯铁丝 现象 没有明显变化 出现较多红褐色锈 斑 没有明显变化 （1）步骤1中，检查U形管内是否已充满 的方法是_______________ _________________________________________。 在 <m></m> 口放带火星的木条，若木条复燃，则U形管内已充满氧气 41 （2）铁制品锈蚀的条件之一是需要 ，在此实验中能支持此条件的证 据是__________________________________________________________ _______。 潮湿的普通铁丝在通入氧气后出现较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少 （3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是_______ ________________。 水分和金属的内部结构 42 11.【苏州】利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所 示，装置气密性良好）。实验 后温度计示数上升， 后打开 止水夹，水倒吸入锥形瓶。实验数据如下表所示： 实验前的体积 实验后的体积 锥形瓶内的空气（含导管内空 气） 烧杯内的水 烧杯内剩余的水 43 下列说法中不合理的是( ) C A.铁的锈蚀是放热反应 B.使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀 C.此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与 D.计算得出空气中氧气的含量约为 44 [解析] 铁的锈蚀是放热反应；使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀； 此实验不能推断出铁的锈蚀需要水的参与错误，因为没有用控制变量法 证明需要水；计算得出空气中氧气的含量为 。 45 12.某科学兴趣小组的同学利用如图 所示的装置探究铁生锈的条件，其 中 两装置的分液漏斗中为足量 且浓度和体积均相同的稀盐酸。 46 （1）步骤一：关闭 和 ，打开 ，写出B装置中所盛放的试剂和 目的__________________。经过一段时间后，说出你是怎样得出铁生锈 的条件的：____________________________________________________ __________________________________________（写出比较方法）。 浓硫酸，干燥氧气 比较C和D两装置中的现象得出铁生锈是否需要水分，比较D和E两装置中的现象得出铁生锈是否需要氧气 47 [解析] 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，该实验中所用氧气应为干燥的氧气，浓硫酸具有吸水性，可用于干燥氧气。故B装置中所盛放的试剂是浓硫酸，其目的是干燥氧气；对比铁丝表面的变化，能够说明铁生锈与水有关可以用干燥和潮湿两种铁丝，即对比C、D两装置；对比铁丝生锈的快慢，能够说明铁生锈与氧气有关可以用纯净氧气和空气中的氧气两种情况，即对比D、E两装置。 48 （2）步骤二：关闭 ，打开 和 ，将 装置中分液漏斗内的 稀盐酸同时全部注入广口瓶中，两个广口瓶中现象的不同点是________ ____________________，由此也可以判断铁丝的生锈情况。 产生气泡的快慢、溶液的颜色 [解析] 铁与氧气接触或与水接触时不容易生锈，与水和氧气同时接触 时容易生锈，所以关闭 ，打开 和 ，将C、D两装置中分液漏 斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中，两个广口瓶中的现象是C装置中 有气泡冒出，D装置中开始没有气泡，过一会儿有气泡冒出；C装置中 溶液由无色变为浅绿色，D装置中溶液由无色变为黄色。两个广口瓶中 现象的不同点是产生气泡的快慢、溶液的颜色。 49 $$