4.1 常见的金属材料 第1课时 金属和合金（讲义）化学新教材鲁教版五四学制九年级全一册

第四单元 金属 第一节 常见的金属材料 第1课时 金属和合金 课标要点 1. 认识金属材料的物理共性和差异性，包括金属光泽、导电性、导热性、延展性、状态、熔点、密度等，形成 “性质决定用途” 的基本观念。 2. 通过实验探究掌握合金与纯金属的性能差异，理解合金的概念与特征，能识别常见合金的成分、性能与用途。 3. 结合山东舰、航空航天、生活生产等实例，分析金属特性与用途的关联性，体会金属材料对社会发展的重大意义。 学习重难点 重点： 金属的物理共性与个性；合金的概念与特性；常见合金的成分、性能与用途及对应关系。 难点： “性质决定用途” 的综合分析；实验探究合金性质的控制变量思想。 知识点 金属的物理性质（重点） 1. 金属材料与地壳中的金属元素 纯金属和它们的合金统称为金属材料。在已发现的 100 多种元素中，约有 4/5 是金属元素。 地壳中元素含量由高到低依次为 等，其中 是地壳中含量最高的金属元素，铁是含量第二高的金属元素。铝广泛存在于铝土矿中，铁主要以赤铁矿、磁铁矿的形式存在。 2. 金属的物理共性 大多数金属具有相似的物理共性，这些共性决定了金属的核心用途： 金属的物理性质 常见的用途 典例 常温下为 （汞为 ） 有 制造钱币、制成饰品等 大多数金属呈 色 （铜 ，金 ） 大多数金属具有优良的 制成导线；用于电器、开关等 大多数金属具有优良的 制成锅、水壶等 大多数金属具有 ，能弯曲 延性：拉成丝 展性：压成片 3. 金属的物理个性 不同金属在颜色、状态、密度、熔点、硬度等方面差异很大，体现了金属的多样性： 性质 规律与特例 颜色 大多数金属呈 ；铜呈 ，金呈 ；铁粉、银粉等粉末状金属呈 状态 常温下大多数金属都是 ；汞（水银）是常温下唯一的 金属 密度 不同金属密度差异大，金、铅、汞密度 ，铝、镁、钠密度 熔点 钨的熔点 （3422℃），汞的熔点 （-38.87℃）；铁的熔点约 1538℃，铝的熔点约 660℃ 硬度 是硬度最大的金属；钠、钾等金属质地较软，可用小刀切割 导电性 的导电性最好，铜次之，铝再次之；日常导线多用铜，兼顾导电性与成本 4金属物理性质的应用 （1）菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制的原因： 。 （2）银的导电性比铜好，而电线一般用铜制不用银制的原因： 。 （3）灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制的原因： ； 如果用锡制的话，可能会 。 （4）有的铁制品如水龙头等要镀铬的原因： 。 如果镀金则会 。 化学观念：物质的性质决定物质的用途，但在实际应用中，还需要综合考虑价格、资源、是否美观、使用是否方便、环保性等多种因素。 5. 常见 “金属之最” 类别 金属 熔点最高的金属 地壳中含量最高的金属 熔点最低的金属 人体中含量最高的金属 硬度最大的金属 铬（Cr） 目前世界年产量最高的金属 密度最大的金属 锇（Os） 导电、导热性最好的金属 银（Ag） 密度最小的金属 锂（Li） 6. 金属的分类 (1) 按冶金工业分类： 金属（铁、铬、锰）和 金属（铁、铬、锰以外的金属）。 (2) 按密度分类：轻金属（密度小于 4.5g/cm³，如钠、钙、镁、铝）和 （密度大于 4.5g/cm³，如汞、铜、铅、金）。 (3) 按常见程度分类：常见金属（铁、铝、铜等）和稀有金属（锆、铌、钼等）。 特别提醒 1.金属光泽是金属的共性，但粉末状金属通常呈黑色，是因为光的漫反射，不是金属本身没有光泽。 2.导电性、导热性、延展性是金属的共性，但不同金属的性能差异很大，不是所有金属都有良好的导电性。 3.性质决定用途，但不是唯一决定因素，例如银的导电性比铜好，但导线一般用铜，因为铜价格更低、资源更丰富。 易错提醒 易错点 1：有金属光泽的物质一定是金属 辨析：错误。某些非金属也有金属光泽，例如石墨、晶体硅；判断金属不能只看光泽，要结合导电性、延展性等综合判断。 易错点 2：常温下所有金属都是固体 辨析：错误。汞（水银）在常温下是液态金属，常用于温度计、血压计；这是金属状态的重要特例。 易错点 3：金属都是银白色的 辨析：错误。大多数金属呈银白色，但铜呈紫红色、金呈黄色，这是重要的颜色特征，也是推断物质的重要依据。 教材延伸 1.金属光泽的微观本质 金属光泽源于金属内部的自由电子对可见光的反射。当金属被磨成粉末时，颗粒表面凹凸不平，光线发生漫反射，因此呈现黑色，这也是铁粉、银粉呈黑色的原因。 2.金属导电性的本质 金属能导电，是因为金属内部存在大量可以自由移动的电子；非金属一般没有自由电子，因此导电性差。温度升高时，金属原子振动加剧，自由电子运动受阻，导电性会略有下降。 3.金属延展性的微观解释 金属原子层之间可以发生相对滑动，同时金属键不会断裂，因此金属可以被拉成丝、压成薄片。合金中加入其他原子后，原子层滑动受阻，因此硬度增大。 随学随练 1．下列关于金属和金属材料的说法中错误的是 A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度大 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以化合物形式存在 2.物质性质决定物质用途，下列说法正确的是 A．铜有良好的导热性——用作导线 B．氧气有可燃性——用于炼钢 C．氮气化学性质活泼——用于灯泡填充气 D．金刚石硬度大——用作制玻璃刀切割玻璃 知识点 合金的特性（重点） 1. 合金的概念 在某种 中加热熔合其他 后，形成的具有金属特性的物质，叫做合金。 (1) 合金的形成过程属于 ，各元素只是熔合在一起，没有生成新物质。 (2) 合金属于 ，不是化合物，没有固定的组成。 (3) 合金中并非只含金属元素，也可以含有 ，例如生铁、钢中都含有 。 2. 实验探究：纯金属与合金的性质比较 实验目的：比较纯金属与合金的颜色、硬度、熔点差异。 实验用品：铝片、铝合金、铜片、黄铜片、锡片、焊锡（锡铅合金）、酒精灯、铁片、坩埚钳等。 实验内容 实验现象 实验结论 观察颜色与光泽 铝片 、光泽亮；铝合金 、光泽稍暗 铜片 、光泽鲜明；黄铜片 、光泽不同 锡片 、光泽柔和；焊锡 、光泽略弱 合金的颜色可能与组分纯金属存在 ；多数合金光泽比纯金属 互相刻画比较硬度 铝片 ，铝合金 铜片划痕明显，黄铜片 锡片 ，焊锡无划痕 合金的硬度普遍 组成它的纯金属 加热比较熔点 焊锡 熔化，锡片 熔化 合金的熔点 组成它的纯金属 3. 合金与纯金属的性能差异 性能差异 具体说明 硬度更大 合金的硬度一般 其组分纯金属，例如黄铜比纯铜 ，钢比纯铁硬 熔点更低 合金的熔点一般 其组分纯金属，例如焊锡熔点 锡和铅，便于焊接 抗腐蚀性更强 合金的抗腐蚀能力一般 各组分金属，例如不锈钢比纯铁 颜色更鲜艳 合金颜色常与组分金属不同，例如黄铜为 ，青铜为 4. 常见合金的成分、性能与用途 名称 主要成分 主要性能 主要用途 生铁 （含碳量 2%～4.3%） 硬度大、韧性差 铁锅、暖气片、机床底座、井盖 钢 （含碳量 0.03%～2%） 韧性好、硬度大、强度高 钢轨、挖掘机铲斗、坦克、自行车架、建筑钢筋 不锈钢 铁、铬、镍 抗腐蚀性好、硬度大 医疗器械、餐具、炊具、门窗护栏 锰钢 铁、锰、碳 韧性好、硬度大 钢轨、坦克装甲、挖掘机铲斗 青铜 强度较高、可塑性好、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品、青铜器文物 黄铜 耐磨、耐腐蚀、易加工 机器零件、轴承、齿轮、阀门、乐器 硬铝 铝、铜、镁、硅 强度和硬度好、质量轻 火箭、轮船、飞机、汽车制造 钛合金 钛、铝、钒 耐高温、耐腐蚀、强度高、密度小 航空航天、船舶、化工设备、“奋斗者” 号潜水器 18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件 注意：“百炼成钢” 是将生铁中的碳转化为二氧化碳， 含碳量，使其变为韧性更好的钢，该过程有新物质生成，属于 变化。 特别提醒 1.合金一定具有金属特性，属于金属材料；但合金是混合物，不是纯净物，也不是化合物。 2.合金中至少含有一种金属元素，可以含有非金属元素；并非所有合金都只由金属组成。 3.合金的性能是综合调整的，可以通过改变成分和比例，获得不同性能的合金，满足不同需求。 易错提醒 易错点 1：合金中一定只含有金属元素 辨析：错误。合金可以含有非金属元素，例如生铁和钢中都含有碳元素；判断合金的关键是 “具有金属特性”，不是 “只含金属”。 易错点 2：合金是纯净物，是化合物 辨析：错误。合金是由多种物质熔合而成的混合物，没有固定的化学式，组成可以在一定范围内变化。 易错点 3：合金的熔点比组成它的金属高，硬度比组成它的金属小 辨析：错误。合金的熔点一般低于组分金属，硬度一般大于组分金属，这是合金最核心的两个性能特点。教材延伸 1.合金性能改变的微观原因 纯金属中原子排列整齐，加入其他元素的原子后，原子层之间的相对滑动变得困难，因此硬度增大；同时原子间作用力改变，导致熔点降低。这就是合金性能与纯金属不同的微观本质。 2.钛合金与大国重器 钛合金被誉为 “太空金属”“海洋金属”，具有强度高、密度小、耐腐蚀、耐高温的优点。“奋斗者” 号载人潜水器的载人舱球壳采用国产钛合金，能承受万米深海的巨大水压；C919 客机、山东舰也大量使用钛合金。 3.形状记忆合金 镍钛合金等形状记忆合金，在一定温度下能恢复原来的形状，广泛应用于卫星天线、牙齿矫正、温控阀门等，是新型功能金属材料。 随学随练 1．下列关于合金的说法正确的是 A．合金属于金属单质 B．合金的硬度一般比各成分金属小 C．合金属于金属材料 D．多数合金的熔点高于组成它的成分金属 2．下列关于金属的说法正确的是 A．目前世界上年产量最多的金属是铝 B．武德合金的熔点高，可用于制造保险丝 C．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨 D．金刚石和不锈钢都金属材料 拓展 性质决定用途的分析 分析金属材料用途时，要从 “性能匹配、成本合理、资源可用、安全环保” 四个角度综合判断： 1.性能匹配：导电用铜铝、炊具用铁、结构用钢、防腐用不锈钢； 2.成本因素：银导电性好但价格高，不用作普通导线； 3.资源因素：铝、铁含量高，应用广泛；稀有金属产量少，用于高端领域； 4.安全环保：食品接触材料要无毒，建筑材料要防火，船舶材料要耐腐蚀。 活学活用 1．镁铝合金作为一种优良的金属材料，在航天领域中具备广泛的应用前景。下列有关该合金的描述中涉及化学性质的是 A．密度小为轻量化材料 B．具有优良的耐腐蚀性 C．具有较高的硬度 D．熔点低易加工成各种结构的零部件 2.化学不仅能使我们的生活更加美好，化学也与国家安全紧密相关。“东风-5C液体洲际战略核导弹，打击范围覆盖全球，全时戒备，有效威慑，以武止戈，砥定乾坤”，这铿锵有力的声音告诉世界，中国军队有底气有能力捍卫国家安全和世界和平，而“福建舰”解缆启航，标志着我国航空母舰建设已迈向新的征程。 I.航母建造 (1)航母建造需使用纯铜、钢铁、钛合金等。 ①航母电缆用纯铜制作，主要利用铜的延展性和 性。 ②钢的硬度比纯铁 (填“大”或“小”)。 ③钛可由二氧化钛(TiO2)制得，TiO2中Ti的化合价为 。 II.能源供给 (2)航母动力由重油(含C8H18等多种成分)燃烧提供。C8H18分子中碳、氢原子个数比为 (填最简整数比)。 (3)通讯工具使用的锂电池，工作时能量转化的主要方式为 。 III.生命保障 (4)食物和淡水是重要的生活保障。 部分淡水可通过减小压强使水的沸点 (填“升高”或“降低”)，进而使水汽化、冷凝而获得。 (5)过氧化钠(Na2O2)可用作舰载机飞行员供氧面罩的供氧剂。Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2的化学方程式为 。 题型 金属物理性质与用途判断 ▌例1 移动充电宝又名移动电源，下图是一款充电宝结构和充电示意图，请根据图示回答下列问题。 (1)电路中的导线大都是铜制的．这是利用了铜的延展性和 性。 (2)充电宝外壳使用了耐腐蚀的铝合金，铝合金属于 （填“金属材料”或“合成材料”）。 (3)化学电源从早期的一次性电池到干电池再到现在各种可充电电池，如锂电池、燃料电池等，请说一说化学与生活的关系 。 解题贴士 1.记共性、抓特例：共性是有光泽、导电、导热、延展；特例是汞液态、铜紫红、金黄、铁粉黑。 2.性质对应用途：导电→导线，导热→炊具，延展→箔、丝，熔点高→灯丝。 3.性质决定用途，但不是唯一因素，还要考虑价格、资源、安全等。 ▌对点练1-1 近年来，我国科技呈现“上天入地下海、顶天立地结合”的新局面，这些震撼世界的中国技术，都见证着中国人的自强自立。 (1)嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭成功发射，其火箭发动机使用的推进剂有液氧和液氢，二者发生的反应用文字表示为 ，该发动机的优点是 。 (2)深地塔科1井使用的是聚晶金刚石复合片钻头、金刚石由碳原子构成，其化学式为 。在制作该钻头时，钴作为催化剂，在反应前后其质量与化学性质 。 (3)雪龙2号是全球第一艘船首和船尾均可进行破冰作业的科学考察破冰船、从微观角度分析，海水结成冰主要是 发生改变。冰的破碎属于 （填“物理”或“化学”）变化，破冰船上以直径50mm的铜导线来输送电能，利用了铜良好的 性。 (4)以上三种工程都以钢铁材料为主体，铁的原子结构示意图为，由图可知，铁容易 （填“得到”或“失去”）电子，除此之外，还可以得知的信息有 （写一个）。 ▌对点练1-2 金属制品在生产、生活中处处可见。下列有关说法不正确的是 A．不锈钢属于金属材料。 B．钛和钛合金的抗腐蚀性能不如不锈钢。 C．合金和纯金属性能不同是因为组成发生了变化。 D．“真金不怕火炼”，说明金的化学性质稳定。 题型 合金的概念与性质 ▌例2 下列关于金属和金属材料的说法中错误的是 A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度大 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以化合物形式存在 解题贴士 1.合金判断三要素：具有金属特性、混合物、至少含一种金属。 2.性能记忆：硬度更大、熔点更低、抗腐蚀更强。 3.易错点：“合金都是金属”“合金是化合物”“熔点更高” 都是常见错误表述。 ▌对点练2-1 下列关于金属和金属材料的说法，正确的是 A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度小 C．合金不属于金属材料 D．大多数金属在自然界中以单质形式存在 ▌对点练2-2 人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。日常使用的金属材料多数属于合金，合金具有许多良好的物理性质、化学性质和机械性能。 (1)钨广泛用于制灯丝，有“光明使者”的美誉。这主要是因为钨的 。 (2)人类最早使用的合金是青铜。青铜的硬度比纯铜 （填“大”或“小”）。 (3)①金属的一个应用实例如图1所示，其中利用的金属的物理性质是 （写出一点即可）。 ②如图2所示，将纯铜片和黄铜片相互刻画后，纯铜片上留下了明显的划痕。该实验的目的是 。 题型 金属材料的应用 ▌例3 读短文，回答问题。 《浪淘沙》(刘禹锡)：“日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。”沙里淘金是最古老的采金方法。但金在地壳中含量极少，沙里淘金异常艰苦，且收获甚微。 金，柔软金黄，导电性仅次于银和铜，延展性好，稳定性高，高温不易被氧化，工业上黄金多用于电子设备、航空航天等高精尖领域。黄金历来是财富的象征，国庆期间黄金价格攀升至纪录高位。 (1)金的元素符号是 。 (2)结合短文，属于金的物理性质的是 。 (3)“沙里淘金”是利用金和沙的 不同，使金和沙分离的。 (4)中国传统写春联用的“金粉”熠熠生辉。请你根据所掌握的知识分析，“金粉”的成分与黄金 (填“相同”或“不同”)， (5)从“美人首饰侯王印”到现代电子芯片的镀金线路，黄金的用途发生了巨大变化，但其应用都离不开其 的化学性质。 (6)社会上曾有不法分子用坚硬的黄铜(铜锌合金)假冒黄金行骗。请你设计一种简单的鉴别方法并简述其原理 。 解题贴士 1.材料应用分析：先看用途需求，再对应材料性能。 2.国防、航天等高端领域优先考虑性能，成本是次要因素。 3.合金的核心优势是性能更优，不是价格更低。 ▌对点练3-1 ）阅读科普短文并回答相关问题。（注：选项有字母的填字母） 全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）是中国自主研发的实现可控核聚变的重要装置。2025年初，中国科研团队研发出能抵御10倍于太阳核心温度等离子体冲刷的关键部件——钨铜偏滤器，再次创新世界纪录，证明了中国在金属材料研制和应用方面的实力。钨铜偏滤器所用的特种合金主要由钨、铜及铜合金等组成。钨具有高硬度、高强度、高熔点等特点，能够承受高温等离子体和高能粒子流的冲击，在核聚变反应中起到抵御极端高温的关键作用；铜及铜合金能够迅速将钨吸收的热量传导出去，有效降低部件的温度，保证其在高温环境下的正常运行。 (1)钨铜偏滤器所用的特种合金属于 。 a.纯净物 b.混合物 (2)钨的高硬度、高熔点，属于其 性质。 a.物理 b.化学 (3)钨铜偏滤器中，铜及铜合金能有效降低部件的温度，是因为铜及铜合金具有良好的 性。 (4)钨的冶炼是多步骤的复杂过程，其中一步是在800℃~1000℃时，用H2将WO2还原为钨（W）粉，并生成水。该反应的化学方程式为 ，反应后钨元素的化合价为 。 a.升高 b.不变 c.降低 ▌对点练3-2 2025年9月3日，在天安门广场举行抗日战争胜利八十周年阅兵仪式，彰显了我国的军事实力。其中有关东风-61陆基洲际导弹的材料的说法不正确的是 A．导弹在穿越大气层阶段会承受极大的空气阻力及高速气流冲击，材料可选择具备高强度的金属材料 B．为了提高导弹射程和载荷能力，需要尽可能轻量化，材料尽可能密度小 C．当导弹进入大气层时，与空气剧烈摩擦产生大量热，外壳表面温度达数千摄氏度，外壳材料具备耐高温、熔点低的性能 D．为了提高导弹的突防能力，降低被敌方雷达等探测系统发现的概率，外壳材料可能还需要具备一定的隐身性能 基础通关 1．（2026·广东广州·中考真题）器物是文化的重要载体。下列我国古代器物中主要由金属材料制成的是 A．青铜四足鬲 B．秘色瓷莲花碗 C．单耳黑陶杯 D．檀香木雕杯 A．A B．B C．C D．D 2．（2026·江苏苏州·二模）气溶胶灭火器的结构图如下。按下启动按钮，灭火器内固体相互作用产生大量气溶胶(、等物质)，喷出灭火。下列说法不正确的是 A．外壳为铝合金，属于金属材料 B．中Sr的化合价为 C．气溶胶灭火方法之一是隔绝氧气 D．气溶胶吸热，降低着火点 3．（2026·江苏扬州·三模）下列有关金属的描述不正确的是 A．地壳中含量最多的金属元素是铝 B．生铁可全部溶解于过量稀盐酸 C．黄铜比纯铜的硬度大 D．熔点最低的金属是汞，俗称水银 4．（25-26八年级下·黑龙江大庆·期中）下列关于金属的说法正确的是 A．氧化铁、硬铝、焊锡都属于合金 B．金刚石和不锈钢都是金属材料 C．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨 D．伍德合金的熔点高，可用于制造保险丝 5．（2026·江苏南通·模拟预测）近年来，我国航天事业取得了辉煌成就。航天器外壳要求轻巧、耐高温，则用于制造航天器外壳的材料应具有的特性是 A．密度大、熔点高 B．密度大、熔点低 C．密度小、熔点高 D．密度小、熔点低 6．（25-26九年级上·山西晋中·期末）2024年7月27日第三十三届夏季奥运会在法国巴黎开幕。奥运会纪念章使用了锌、铜等金属。在选择铸造该纪念章的金属时不需考虑的因素是 A．金属的耐磨性 B．金属的价格 C．金属的耐腐蚀性 D．金属的导电性 7．（25-26九年级上·河南郑州·阶段检测）金属的用途主要由性质决定的，下面有关用途和性质的对应关系正确的 A．在铁制水龙头表面镀铬只是为了美观 B．灯泡的灯丝用钨制不用锡制，因为钨的熔点比锡高 C．电线用铜制而不用银，是因为铜的导电性优于银 D．菜刀用铁制而不用铝制是因为自然界的铁资源比铝资源丰富 8．（26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）2026年9月，我校喜迎三十周年校庆，校园全面翻新，金属雕塑、宣传栏、栏杆焕然一新。下列有关说法正确的是 A．粉刷外墙用的红色涂料主要成分是氧化铁，氧化铁属于金属材料 B．路面铺设的沥青是煤高温分解后得到的产品之一 C．调配校庆彩色涂料时，能溶解其他物质的物质叫做溶剂 D．建设中使用了大量的钢铁，其中生铁的含碳量是0.03%—2% 9．（2026·河南周口·模拟预测）2026年春节联欢晚会吉祥物，分别是名为“骐骥”“骥骥”“驰驰”“骋骋”的四匹骏马。其中，“骐骥”头上佩戴的当卢装饰，设计灵感来源于洛阳出土的一件西周铜当卢，青铜主要含铜、锡。下列说法正确的是 A．青铜的抗腐蚀性强，不会生锈 B．青铜的熔点比纯铜高 C．铜能与稀硫酸发生反应 D．青铜与纯铜相互刻画，纯铜表面留下划痕 10．（2026·湖南长沙·二模）2026年中国张雪机车车队在世界超级摩托车锦标赛中夺冠，一举打破欧美日品牌对该赛事长达37年的垄断。该赛车采用铝镁合金车架，轻量化优势显著。关于铝镁合金，下列说法正确的是 A．铝镁合金的抗腐蚀性能比纯铝和纯镁都差 B．铝镁合金的熔点比纯铝和纯镁都高 C．铝镁合金是纯净物 D．铝镁合金的硬度比纯铝和纯镁都大 11．（2026·湖南长沙·三模）张家界高铁站为湖南省的第二大高铁站，其站房为框架结构，屋盖采用焊接球钢网架，外立面采用玻璃幕墙，屋面为铝镁锰金属板，站台上均设置无柱雨棚。请你结合所学知识回答下列问题。 (1)钢锭能制成钢丝是利用了钢的__________（选填“延展性”或“导热性”）； (2)铝、镁、锰三种元素最本质的区别是__________不同； (3)铝镁锰金属板用作房屋面板，是因为铝镁锰合金具有__________特性（写出一条）。 12．（2026·广东珠海·三模）我国是茶文化的发源地。唐代陆羽《茶经》中记载：“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飚漏烬之所。风能兴火，火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。” (1)“铜铁”________（填“属于”或“不属于”）金属材料。 (2)“飚”（即风）提供燃烧所需的________。 (3)“漉水囊”可将茶叶与茶水分离，类似于基本实验操作中的________。 (4)茶香四溢，从分子角度解释其原因是________。 (5)“火能熟水”说明燃烧________（填“吸收”或“放出”）热量。 (6)“何意百炼钢，化为绕指柔”。生铁在空气中加热，反复捶打，成为韧性十足的“百炼钢”，写出利用一氧化碳在高温条件下与磁铁矿反应炼铁的化学方程式：________。 (7)铜铁合金，又称铁白铜，是一种在工程领域广泛应用的结构性材料。图中能表示铜铁合金熔点的是________（选填“a”、“b”或“c”）。 13．（2026·吉林长春·中考真题）阅读短文，回答相关问题。 在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，可制得具有优良的物理、化学或机械性能的合金。可通过改变合金中元素的种类、含量和生成合金的条件等方法调节合金的性能。 我国自主研发的“超级钢”合金含锰10%、碳0.47%、铝2%、钒0.7%，具有优异的强度和延展性。材料强度相同时，“超级钢”的厚度远小于普通钢板，其研发对于汽车、航空航天领域的发展意义重大。 (1)写出可以调节合金性能的一种方法____________________________。 (2)写出“超级钢”具有的一种优异性能____________________。 (3)在汽车制造中使用“超级钢”代替普通钢板，能使汽车自重____(填“升高”或“降低”)，从而降低能源消耗。 (4)某同学设计了实验，比较黄铜(铜锌合金)、锌、铜三种材料的导热性。用酒精灯加热金属棒一段时间后，另一端的石蜡熔化，小针掉落。小针掉落的先后反映了金属导热能力的强弱。运用控制变量的方法，结合图示分析该实验设计不合理之处__________________________________________(写三条即可)。 14．（2026·广西·中考真题）物质的用途反映其性质。根据物质用途，判断对应物质的性质(填序号)。 ①密度小  ②硬度大  ③导电性  ④耐腐蚀性  ⑤助燃性  ⑥可燃性 物质名称 物质用途 物质性质 石墨 制成电极 ________ 金刚石 制作刀具用于芯片切割 ________ 铜合金 制作耐腐蚀船舶螺旋桨 ________ 铝合金 制造“神舟”飞船船体以减轻重量 ________ 液氧 用作“朱雀二号”系列火箭的推进剂 ________ 甲烷 ________ 【答案】 15．（2026·山西运城·二模）“人造太阳” 资料一：可控核聚变装置被誉为“人造太阳”，是人类探索未来清洁能源的重要方向。可控核聚变使用的原料是氘和氚，二者发生聚变反应，产生氦气的同时放出能量。此过程没有放射性污染，安全可控，单次反应释放的能量是化学反应的百万至千万倍。 资料二：高温超导带材C276合金是建造可控核聚变装置不可或缺的核心材料。它是一种镍基合金，通过添加铬、钼、铁、钨等金属提升性能，而硫、磷等杂质的存在会使材料变脆。我国科学家通过自主研发的纯净化技术，将硫、磷等杂质转化为氧化物除去，从而提高合金纯度。再将合金进行轧制，最终得到厚度仅0.046毫米、表面光滑如镜的带状材料。C276合金在-196℃的低温下强度超高，指甲盖大小面积能承受约19吨质量，且经高温处理后仍保持优异性能。 阅读分析，解决问题： (1)氘原子核由一个质子和一个中子构成，氚原子核由一个质子和两个中子构成。氘和氚______（填“属于”或“不属于”）同一种元素，二者发生聚变反应生成气体的化学式为__________。 (2)可控核聚变的优点是__________（写一条）。 (3)C276合金的优良性能有__________（写一条）。 (4)纯净化技术中，杂质与氧气反应转化为氧化物的化学方程式为__________（写一个）。 素养提升 16．（2026·新疆乌鲁木齐·一模）不锈钢是以铁为基础，加入至少10.5%的铬，不高于1.2%的碳，适当添加其他金属制成的特种钢材，实现“不易生锈、耐酸碱腐蚀”的效果。 (1)不锈钢属于___________(填“混合物”或“纯净物”)。用不锈钢片与铁片互相刻画，___________的表面划痕明显。 (2)小李的家中常需盛放酸菜，下表中三种型号的不锈钢，___________(填型号)最适合制作盛放容器。 型号 食品接触合规性 含有主要金属 主要适配场景 304 符合“国标4806.9 - 2016”(食品级通用基准款) 铁、铬、镍 家用餐具、水杯、水槽、常规食品加工设备 316 符合“国标4806.9 - 2016”(食品级耐蚀升级款) 铁、铬、镍、钼 婴幼儿餐具、高端保温杯、乳制品加工设备、沿海环境厨具 201 不符合国标，严禁用于食品接触(节镍低成本低端款) 铁、铬、锰 低端装饰件、非接触式五金件、护栏 (3)分析表中内容可知，___________是不锈钢实现“不锈耐蚀”的必备核心元素。因为___________元素的含量较高，所以201不锈钢绝对禁止用于食品接触。 (4)市面上有“以次充好”的不锈钢制品，用镍检测液滴在打磨过的不锈钢表面，当镍含量≥8%时显色被抑制，检测液不变色，镍含量<；8%时检测液快速变红。镍检测液可有效区分304和___________(填型号)型号不锈钢，让“以次充好”的产品瞬间遁形。 (5)利用碳酸锰矿制金属锰的简要流程：硫酸反应→除杂→电解得到锰。现有含230吨碳酸锰(MnCO₃)的矿石，经历上述流程后，理论上生产出锰的质量为___________吨。 17．（25-26九年级下·全国·单元复习）阅读表格，综合考虑表中各方面的因素，回答以下问题。 金属 全球产量/104吨 密度/(g•cm﹣3) 熔点/℃ 导电性 市场价格/(元•吨﹣1) 铝 15000 2.7 660 61 16000 铜 8000 8.9 1083 99 17700 金 2 19.3 1064 74 8800000 铁 301430 7.9 1535 17 2200 铅 3000 11.3 327 7.9 4900 银 8 10.5 962 100 1365000 注：导电性以银的导电性为100作标准。 (1)导电性最好的金属是 ___________ 。 (2)在你认为导电性好的金属中，哪种更适宜做导线？___________ 。为什么？___________ 。 (3)为什么用铝锅炒菜时锅底易产生变形，而用铁锅则不会？___________ 。 18．（26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）阅读下面科普短文并回答问题。 我国出土文物美观实用，以汉代的彩绘雁鱼青铜釭灯为例，灯的导烟管能使燃料燃烧产生的炭黑等烟雾进入体腔的清水中，并使外部空气源源不断进入灯罩内部，使燃料充分燃烧，而欧洲直至15世纪才出现类似的铁皮导烟罩。 青铜器出土时表面往往有大量污物以及铜锈。大多数蓝色或绿色铜锈主要成分为碱式碳酸铜。但也有些铜锈如氯化亚铜等应及时去除。在含氯离子的潮湿环境中，铜可以转化成氯化亚铜，氯化亚铜(CuCl)与水反应生成砖红色的氧化亚铜(Cu2O)与盐酸，盐酸又会导致氯化亚铜的生成。氯化亚铜会转化成粉末状的碱式碳酸铜或碱式氯化铜，最终使整个器物表面布满粉状锈而彻底损坏。 (1)文物成分：青铜是含有铜、锡的合金，青铜硬度______(填“大于”或“小于”)纯铜。 (2)文物分析：通过调节彩绘雁鱼青铜釭灯的灯罩可以使火焰熄灭，利用的灭火原理是______。 (3)文物锈蚀：①从______的角度分析，氯化亚铜转化成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]一定与空气中的二氧化碳和水有关。 ②请写出氯化亚铜常温下转化为氧化亚铜的化学方程式______。 (4)文物修复：文物修复通常需要去除哪种离子______(用化学用语表示)。 (5)文物价值：欧洲直至15世纪才出现类似的铁皮导烟罩，我国工艺领先欧洲近千年，请结合原文选择此青铜釭灯的设计优势______。 A．燃料燃烧更充分 B．烟雾进入体腔的清水中，减少烟雾逸散污染环境 19．（2026·辽宁铁岭·一模）化学在我国工业发展中发挥着重要作用。 Ⅰ．化学与航天 火箭的动力来源(以液氧液氢为例) (1)利用沸点不同，从液态空气中获得液氧，属于___________(填“物理”或“化学”)变化。 (2)氢气燃烧过程中发生变化的微观粒子是___________。氢气被认为是理想的燃料，理由是___________(写出一条即可)。 航天器的材料 (3)某航天器燃烧室壁承受温度需达1100℃。从熔点角度判断，表中最适宜作该燃烧室壁材料的是___________(填标号)。 标号 A B C 材料 镍合金GH3030 铝合金7A04 镁合金ZM5 熔点/℃ 1374～1420 477～638 430~600 Ⅱ．化学与化工 煤在利用时会产生二氧化硫等空气污染物，而甲烷()可作为清洁燃料和化工原料。将煤综合利用获得甲烷可有效解决上述问题，如图所示为一种简化工艺流程图。 (4)为了提高“反应室1”中煤的转化效率，可以采取的措施是___________(写一点即可)。“反应室1”中产生的氢气经净化后，通入反应室___________(填“2”或“3”)直接参与反应。 (5)该流程中可以循环利用的物质是___________。 (6)甲烷作为清洁燃料，其燃烧反应的化学方程式为___________。 Ⅲ．化学与材料 (7)某镁铜合金可用于储氢。将镁、铜单质按比例在600℃～700℃熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气，其目的是___________，350℃时，该合金中的镁与氢气反应生成，若氢气在反应时完全转化，则参加反应的氢气质量是___________。 (8)在催化剂作用下，和化合得到过氧化氢，该反应的化学方程式是___________。 20．（2026·黑龙江哈尔滨·二模）阅读科普短文并回答相关问题： 嫦娥六号月球探测器的月壤采样器关键部件，采用了中国自主研发的钛铝合金材料。该钛铝合金主要由钛、铝及少量稀土金属组成，具备高强度、高耐磨性、良好导热性等特点：高强度和耐磨性能支撑采样器在月球复杂地形下稳定作业，良好的导热性可及时散出部件摩擦产生的热量，避免部件过热损坏。钛的冶炼过程中，其中一步是在高温条件下，用金属镁(Mg)还原四氯化钛(TiCl4)得到金属钛(Ti)，同时生成氯化镁。 (1)嫦娥六号采样器部件所用的钛铝合金属于______(填字母)。 a．纯净物    b．混合物 (2)钛铝合金的高强度、高耐磨性，属于其_____性质(填字母)。 a．物理    b．化学 (3)钛铝合金能及时散出摩擦热量，是因为其具有良好的______性。 (4)钛冶炼中，镁还原四氯化钛的化学方程式为______；反应后钛元素的化合价_____(填字母)。 a．升高    b．不变    c．降低 迁移创新 21．（2023·湖南娄底·中考真题）2023年2月23日，新建厦门北站建筑面积约1400平方米的天窗施工调试成功，标志着中国高铁站房面积最大的智能天窗建成。值得关注的是，分布在天窗四周的风雨感应器，可根据每天实时监测的光照强度、风力大小、降雨及室内外温差等数据，自动开合天窗及窗帘，为旅客营造舒适换乘环境的同时，实现节能降耗。根据厦门地区以往天气计算，预计每年可节省约40天的通风系统运转，相当于每年减少14.13吨二氧化碳排放。不仅如此，新建厦门北站屋面还安装了约7000平方米的智能光纤系统，应用面积居全国之首。据统计，厦门北站应用的光纤长度超10万米，通过智能光纤系统，采光机自动精准追踪太阳方位，对太阳光的直接利用不发生能量转换，一次光能利用率最高可达80%，较国外同类型产品提升120%。 (1)新建厦门北站通过计算机芯片能控制天窗及窗帘的自动开合，智能光纤系统的使用能极大的提高光能利用率，这些都离不开元素硅，芯片的主要成分为硅，智能光纤的主要成分是硅的正四价氧化物，请写出智能光纤主要成分的化学式 ___ 。 (2)新建厦门北站屋面安装的智能光纤系统，其一次光能利用率最高可达80%，较国外同类型产品提升120%。请问原因是 _____ 。 (3)智能天窗用了近2000根异形钢构件，同学们家里也会用到金属制品，请举例说明你们家里常用的一种金属制品_______ 。 22．（2026·宁夏银川·一模）阅读下列材料。 金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为碳素钢和合金钢。根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，其性能和用途如图所示： 合金钢也叫特种钢，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，从而使钢具有各种特殊性能。 铝合金是目前用途广泛的合金之一，例如硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。将某种铝合金放入氢氧化钠溶液中，其中的铝会与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠（）和一种可燃性气体。 近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨；耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天等。回答下列问题： (1)用量最大、用途最广的合金是________。 (2)钢与生铁的本质区别是________；可用于制造器械、弹簧和刀具等的是________碳钢。 (3)用于制造飞机和宇宙飞船利用了硬铝________（填标号）的性质。 A．密度小 B．强度高 C．具有较强的抗腐蚀能力 D．硬而脆 (4)铝具有较强的抗腐蚀能力的原因：________（用化学方程式表示）。 23．（2026·内蒙古通辽·二模）阅读科普短文，回答下列问题。 “超级钢”的开发与应用是钢铁领域的一次重大革命。我国自主研发的“超级钢”以铁为基础，加入了锰、碳、铝、钒等元素，具有优异的强度和延展性。 和传统钢材相比，“超级钢”的优势十分突出：材料强度相同时，“超级钢”的厚度远小于普通钢板，能让汽车、飞机、火箭等装备实现“瘦身”，比如用在燃油汽车上，能大幅减轻车身重量、降低燃油消耗；用在航空航天领域，能提升运载效率，助力装备轻量化发展。更难得的是，它没有依赖昂贵的稀有元素，而是用地壳中含量丰富的铝来提升性能，所以价格比同类产品低30%~40%，性价比超高。 如今，我国在“超级钢”领域已经走在世界前列，不仅实现了万吨级量产，还把它应用到了汽车、航空航天、能源装备甚至国防军工等多个领域。 (1)“超级钢”属于________（填“金属”或“非金属”）材料。 (2)文中“材料强度相同时，‘超级钢’的厚度远小于普通钢板”说明“超级钢”具有的优良性能是__________；价格比同类产品低30%~40%的原因是______。 (3)钢板的轻薄化推动了航空航天领域的轻量化发展，其意义主要表现在________。 a．浪费材料 b．降低能源消耗 c．耐腐蚀 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 金属 第一节 常见的金属材料 第1课时 金属和合金 课标要点 1. 认识金属材料的物理共性和差异性，包括金属光泽、导电性、导热性、延展性、状态、熔点、密度等，形成 “性质决定用途” 的基本观念。 2. 通过实验探究掌握合金与纯金属的性能差异，理解合金的概念与特征，能识别常见合金的成分、性能与用途。 3. 结合山东舰、航空航天、生活生产等实例，分析金属特性与用途的关联性，体会金属材料对社会发展的重大意义。 学习重难点 重点： 金属的物理共性与个性；合金的概念与特性；常见合金的成分、性能与用途及对应关系。 难点： “性质决定用途” 的综合分析；实验探究合金性质的控制变量思想。 知识点 金属的物理性质（重点） 1. 金属材料与地壳中的金属元素 纯金属和它们的合金统称为金属材料。在已发现的 100 多种元素中，约有 4/5 是金属元素。 地壳中元素含量由高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙等，其中铝是地壳中含量最高的金属元素，铁是含量第二高的金属元素。铝广泛存在于铝土矿中，铁主要以赤铁矿、磁铁矿的形式存在。 2. 金属的物理共性 大多数金属具有相似的物理共性，这些共性决定了金属的核心用途： 金属的物理性质 常见的用途 典例 常温下为固体（汞为液体） 有金属光泽 制造钱币、制成饰品等 大多数金属呈银白色 （铜红色，金黄色） 大多数金属具有优良的导电性 制成导线；用于电器、开关等 大多数金属具有优良的导热性 制成锅、水壶等 大多数金属具有延展性，能弯曲 延性：拉成丝 展性：压成片 3. 金属的物理个性 不同金属在颜色、状态、密度、熔点、硬度等方面差异很大，体现了金属的多样性： 性质 规律与特例 颜色 大多数金属呈银白色；铜呈紫红色，金呈黄色；铁粉、银粉等粉末状金属呈黑色 状态 常温下大多数金属都是固体；汞（水银）是常温下唯一的液态金属 密度 不同金属密度差异大，金、铅、汞密度大，铝、镁、钠密度小 熔点 钨的熔点最高（3422℃），汞的熔点最低（-38.87℃）；铁的熔点约 1538℃，铝的熔点约 660℃ 硬度 铬是硬度最大的金属；钠、钾等金属质地较软，可用小刀切割 导电性 银的导电性最好，铜次之，铝再次之；日常导线多用铜，兼顾导电性与成本 4金属物理性质的应用 （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。 化学观念：物质的性质决定物质的用途，但在实际应用中，还需要综合考虑价格、资源、是否美观、使用是否方便、环保性等多种因素。 5. 常见 “金属之最” 类别 金属 熔点最高的金属 钨（W） 地壳中含量最高的金属 铝（Al） 熔点最低的金属 汞（Hg） 人体中含量最高的金属 钙（Ca） 硬度最大的金属 铬（Cr） 目前世界年产量最高的金属 铁（Fe） 密度最大的金属 锇（Os） 导电、导热性最好的金属 银（Ag） 密度最小的金属 锂（Li） 6. 金属的分类 (1) 按冶金工业分类：黑色金属（铁、铬、锰）和有色金属（铁、铬、锰以外的金属）。 (2) 按密度分类：轻金属（密度小于 4.5g/cm³，如钠、钙、镁、铝）和重金属（密度大于 4.5g/cm³，如汞、铜、铅、金）。 (3) 按常见程度分类：常见金属（铁、铝、铜等）和稀有金属（锆、铌、钼等）。 特别提醒 1.金属光泽是金属的共性，但粉末状金属通常呈黑色，是因为光的漫反射，不是金属本身没有光泽。 2.导电性、导热性、延展性是金属的共性，但不同金属的性能差异很大，不是所有金属都有良好的导电性。 3.性质决定用途，但不是唯一决定因素，例如银的导电性比铜好，但导线一般用铜，因为铜价格更低、资源更丰富。 易错提醒 易错点 1：有金属光泽的物质一定是金属 辨析：错误。某些非金属也有金属光泽，例如石墨、晶体硅；判断金属不能只看光泽，要结合导电性、延展性等综合判断。 易错点 2：常温下所有金属都是固体 辨析：错误。汞（水银）在常温下是液态金属，常用于温度计、血压计；这是金属状态的重要特例。 易错点 3：金属都是银白色的 辨析：错误。大多数金属呈银白色，但铜呈紫红色、金呈黄色，这是重要的颜色特征，也是推断物质的重要依据。 教材延伸 1.金属光泽的微观本质 金属光泽源于金属内部的自由电子对可见光的反射。当金属被磨成粉末时，颗粒表面凹凸不平，光线发生漫反射，因此呈现黑色，这也是铁粉、银粉呈黑色的原因。 2.金属导电性的本质 金属能导电，是因为金属内部存在大量可以自由移动的电子；非金属一般没有自由电子，因此导电性差。温度升高时，金属原子振动加剧，自由电子运动受阻，导电性会略有下降。 3.金属延展性的微观解释 金属原子层之间可以发生相对滑动，同时金属键不会断裂，因此金属可以被拉成丝、压成薄片。合金中加入其他原子后，原子层滑动受阻，因此硬度增大。 随学随练 1．下列关于金属和金属材料的说法中错误的是 A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度大 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以化合物形式存在 【答案】C 【详解】A、根据生铁是指含碳量为 2%～4.3% 的铁的合金，钢是指含碳量为 0.03%～2% 的铁的合金可知，二者的主要区别为含碳量不同，故选项说法正确； B、合金的硬度比组成它的纯金属大，因此黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜大，故选项说法正确； C、合金属于金属材料，不属于合成材料，故选项说法不正确； D、大多数金属化学性质较活泼，在自然界中以化合物形式存在；少数金属，如金、银等化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在，故选项说法正确。 故选：C。 2.物质性质决定物质用途，下列说法正确的是 A．铜有良好的导热性——用作导线 B．氧气有可燃性——用于炼钢 C．氮气化学性质活泼——用于灯泡填充气 D．金刚石硬度大——用作制玻璃刀切割玻璃 【答案】D 【详解】A、铜具有良好的导电性，可用作导线，不符合题意； B、氧气具有助燃性，可用于炼钢，氧气不具有可燃性，不符合题意； C、氮气化学性质稳定，可作保护气，可用作灯泡填充气，延长灯泡的使用寿命，不符合题意； D、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于制作玻璃刀切割玻璃，符合题意。 故选D。　　 知识点 合金的特性（重点） 1. 合金的概念 在某种金属中加热熔合其他金属或非金属后，形成的具有金属特性的物质，叫做合金。 (1) 合金的形成过程属于物理变化，各元素只是熔合在一起，没有生成新物质。 (2) 合金属于混合物，不是化合物，没有固定的组成。 (3) 合金中并非只含金属元素，也可以含有非金属元素，例如生铁、钢中都含有碳元素。 2. 实验探究：纯金属与合金的性质比较 实验目的：比较纯金属与合金的颜色、硬度、熔点差异。 实验用品：铝片、铝合金、铜片、黄铜片、锡片、焊锡（锡铅合金）、酒精灯、铁片、坩埚钳等。 实验内容 实验现象 实验结论 观察颜色与光泽 铝片银白色、光泽亮；铝合金银白色、光泽稍暗 铜片紫红色、光泽鲜明；黄铜片金黄色、光泽不同 锡片银白色、光泽柔和；焊锡银白色、光泽略弱 合金的颜色可能与组分纯金属存在明显差异；多数合金光泽比纯金属稍暗 互相刻画比较硬度 铝片划痕明显，铝合金无划痕 铜片划痕明显，黄铜片无划痕 锡片划痕明显，焊锡无划痕 合金的硬度普遍大于组成它的纯金属 加热比较熔点 焊锡先熔化，锡片后熔化 合金的熔点低于组成它的纯金属 3. 合金与纯金属的性能差异 性能差异 具体说明 硬度更大 合金的硬度一般大于其组分纯金属，例如黄铜比纯铜硬，钢比纯铁硬 熔点更低 合金的熔点一般低于其组分纯金属，例如焊锡熔点低于锡和铅，便于焊接 抗腐蚀性更强 合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属，例如不锈钢比纯铁耐腐蚀 颜色更鲜艳 合金颜色常与组分金属不同，例如黄铜为金黄色，青铜为青灰色 4. 常见合金的成分、性能与用途 名称 主要成分 主要性能 主要用途 生铁 铁、碳 （含碳量 2%～4.3%） 硬度大、韧性差 铁锅、暖气片、机床底座、井盖 钢 铁、碳 （含碳量 0.03%～2%） 韧性好、硬度大、强度高 钢轨、挖掘机铲斗、坦克、自行车架、建筑钢筋 不锈钢 铁、铬、镍 抗腐蚀性好、硬度大 医疗器械、餐具、炊具、门窗护栏 锰钢 铁、锰、碳 韧性好、硬度大 钢轨、坦克装甲、挖掘机铲斗 青铜 铜、锡 强度较高、可塑性好、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品、青铜器文物 黄铜 铜、锌 耐磨、耐腐蚀、易加工 机器零件、轴承、齿轮、阀门、乐器 硬铝 铝、铜、镁、硅 强度和硬度好、质量轻 火箭、轮船、飞机、汽车制造 钛合金 钛、铝、钒 耐高温、耐腐蚀、强度高、密度小 航空航天、船舶、化工设备、“奋斗者” 号潜水器 18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件 注意：“百炼成钢” 是将生铁中的碳转化为二氧化碳，降低含碳量，使其变为韧性更好的钢，该过程有新物质生成，属于化学变化。 特别提醒 1.合金一定具有金属特性，属于金属材料；但合金是混合物，不是纯净物，也不是化合物。 2.合金中至少含有一种金属元素，可以含有非金属元素；并非所有合金都只由金属组成。 3.合金的性能是综合调整的，可以通过改变成分和比例，获得不同性能的合金，满足不同需求。 易错提醒 易错点 1：合金中一定只含有金属元素 辨析：错误。合金可以含有非金属元素，例如生铁和钢中都含有碳元素；判断合金的关键是 “具有金属特性”，不是 “只含金属”。 易错点 2：合金是纯净物，是化合物 辨析：错误。合金是由多种物质熔合而成的混合物，没有固定的化学式，组成可以在一定范围内变化。 易错点 3：合金的熔点比组成它的金属高，硬度比组成它的金属小 辨析：错误。合金的熔点一般低于组分金属，硬度一般大于组分金属，这是合金最核心的两个性能特点。教材延伸 1.合金性能改变的微观原因 纯金属中原子排列整齐，加入其他元素的原子后，原子层之间的相对滑动变得困难，因此硬度增大；同时原子间作用力改变，导致熔点降低。这就是合金性能与纯金属不同的微观本质。 2.钛合金与大国重器 钛合金被誉为 “太空金属”“海洋金属”，具有强度高、密度小、耐腐蚀、耐高温的优点。“奋斗者” 号载人潜水器的载人舱球壳采用国产钛合金，能承受万米深海的巨大水压；C919 客机、山东舰也大量使用钛合金。 3.形状记忆合金 镍钛合金等形状记忆合金，在一定温度下能恢复原来的形状，广泛应用于卫星天线、牙齿矫正、温控阀门等，是新型功能金属材料。 随学随练 1．下列关于合金的说法正确的是 A．合金属于金属单质 B．合金的硬度一般比各成分金属小 C．合金属于金属材料 D．多数合金的熔点高于组成它的成分金属 【答案】C 【详解】A、合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特征的混合物，不属于金属单质，说法错误，不符合题意； B、一般情况下，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，说法错误，不符合题意； C、金属材料包括纯金属和合金，合金属于金属材料，说法正确，符合题意； D、一般情况下，合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，说法错误，不符合题意。 故选：C。 2．下列关于金属的说法正确的是 A．目前世界上年产量最多的金属是铝 B．武德合金的熔点高，可用于制造保险丝 C．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨 D．金刚石和不锈钢都金属材料 【答案】C 【详解】A、目前世界上年产量最多的金属是铁，说法错误，不符合题意； B、武德合金的熔点低，可用于制造保险丝，说法错误，不符合题意； C、钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨，说法正确，符合题意； D、金属材料包括合金和纯金属，不锈钢是铁的合金，属于金属材料；金刚石由碳元素组成，属于非金属材料，说法错误，不符合题意。 故选：C。 拓展 性质决定用途的分析 分析金属材料用途时，要从 “性能匹配、成本合理、资源可用、安全环保” 四个角度综合判断： 1.性能匹配：导电用铜铝、炊具用铁、结构用钢、防腐用不锈钢； 2.成本因素：银导电性好但价格高，不用作普通导线； 3.资源因素：铝、铁含量高，应用广泛；稀有金属产量少，用于高端领域； 4.安全环保：食品接触材料要无毒，建筑材料要防火，船舶材料要耐腐蚀。 活学活用 1．镁铝合金作为一种优良的金属材料，在航天领域中具备广泛的应用前景。下列有关该合金的描述中涉及化学性质的是 A．密度小为轻量化材料 B．具有优良的耐腐蚀性 C．具有较高的硬度 D．熔点低易加工成各种结构的零部件 【答案】B 【详解】A、密度小属于物理性质。密度是物质单位体积的质量，无需化学变化即可测量，属于物理性质。选项不符合题意； B、耐腐蚀性属于化学性质。耐腐蚀性指材料抵抗与周围介质（如氧气、水等）发生化学反应的能力，涉及化学稳定性，需通过是否发生化学反应判断。选项符合题意； C、硬度高属于物理性质。硬度是材料抵抗形变或划痕的能力，通过物理方法即可测定，无需化学变化。选项不符合题意； D、熔点低属于物理性质。熔点是物质从固态变为液态的温度，属于物理性质的范畴。选项不符合题意。 故选B。 2.化学不仅能使我们的生活更加美好，化学也与国家安全紧密相关。“东风-5C液体洲际战略核导弹，打击范围覆盖全球，全时戒备，有效威慑，以武止戈，砥定乾坤”，这铿锵有力的声音告诉世界，中国军队有底气有能力捍卫国家安全和世界和平，而“福建舰”解缆启航，标志着我国航空母舰建设已迈向新的征程。 I.航母建造 (1)航母建造需使用纯铜、钢铁、钛合金等。 ①航母电缆用纯铜制作，主要利用铜的延展性和 性。 ②钢的硬度比纯铁 (填“大”或“小”)。 ③钛可由二氧化钛(TiO2)制得，TiO2中Ti的化合价为 。 II.能源供给 (2)航母动力由重油(含C8H18等多种成分)燃烧提供。C8H18分子中碳、氢原子个数比为 (填最简整数比)。 (3)通讯工具使用的锂电池，工作时能量转化的主要方式为 。 III.生命保障 (4)食物和淡水是重要的生活保障。 部分淡水可通过减小压强使水的沸点 (填“升高”或“降低”)，进而使水汽化、冷凝而获得。 (5)过氧化钠(Na2O2)可用作舰载机飞行员供氧面罩的供氧剂。Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2的化学方程式为 。 【答案】(1) 导电 大 +4 (2)4∶9 (3)化学能转化为电能 (4)降低 (5)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 【详解】（1）①铜可以导电，航母电缆用纯铜制作，主要利用铜的延展性和导电性； ②合金的硬度比纯金属的硬度大，钢铁的硬度比纯铁大； ③钛可由二氧化钛(TiO2)制得，TiO2中氧元素的化合价为-2价，设钛元素的化合价为x，化合物中各元素的正负化合价代数和为零，则x+（-2）×2=0，解得x=+4，故Ti的化合价为+4价。 （2） C8H18分子中碳、氢原子个数比为8：18=4：9。 （3）通讯工具使用的锂电池，工作时能量转化的主要方式为化学能转化为电能。 （4）水的沸点随压强的减小而降低，所以部分淡水可通过减小压强使水的沸点降低，进而使水汽化、冷凝而获得。 （5）Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。 题型 金属物理性质与用途判断 ▌例1 移动充电宝又名移动电源，下图是一款充电宝结构和充电示意图，请根据图示回答下列问题。 (1)电路中的导线大都是铜制的．这是利用了铜的延展性和 性。 (2)充电宝外壳使用了耐腐蚀的铝合金，铝合金属于 （填“金属材料”或“合成材料”）。 (3)化学电源从早期的一次性电池到干电池再到现在各种可充电电池，如锂电池、燃料电池等，请说一说化学与生活的关系 。 【答案】(1)导电 (2)金属材料 (3)化学能够促进社会发展、使生活更美好（合理即可） 【详解】（1）铜能作导线体现了铜的延展性和导电性，故填：导电； （2）铝合金属于属于金属材料，故填：金属材料； （3）充电电池能够提升资源的利用率，制得电池的材料能够充分发挥使用价值，化学能够研发新的材料、提升生活品质等，故填：化学能够促进社会发展、使生活更美好（合理即可）。 解题贴士 1.记共性、抓特例：共性是有光泽、导电、导热、延展；特例是汞液态、铜紫红、金黄、铁粉黑。 2.性质对应用途：导电→导线，导热→炊具，延展→箔、丝，熔点高→灯丝。 3.性质决定用途，但不是唯一因素，还要考虑价格、资源、安全等。 ▌对点练1-1 近年来，我国科技呈现“上天入地下海、顶天立地结合”的新局面，这些震撼世界的中国技术，都见证着中国人的自强自立。 (1)嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭成功发射，其火箭发动机使用的推进剂有液氧和液氢，二者发生的反应用文字表示为 ，该发动机的优点是 。 (2)深地塔科1井使用的是聚晶金刚石复合片钻头、金刚石由碳原子构成，其化学式为 。在制作该钻头时，钴作为催化剂，在反应前后其质量与化学性质 。 (3)雪龙2号是全球第一艘船首和船尾均可进行破冰作业的科学考察破冰船、从微观角度分析，海水结成冰主要是 发生改变。冰的破碎属于 （填“物理”或“化学”）变化，破冰船上以直径50mm的铜导线来输送电能，利用了铜良好的 性。 (4)以上三种工程都以钢铁材料为主体，铁的原子结构示意图为，由图可知，铁容易 （填“得到”或“失去”）电子，除此之外，还可以得知的信息有 （写一个）。 【答案】(1) 燃烧产物只有水，无污染 (2) C 不变 (3) 分子之间的间隔 物理 导电 (4) 失去 铁元素位于元素周期表第四周期（合理即可） 【详解】（1）液氢和液氧在点燃的条件下反应生成水，该反应的文字表达式为：； 该发动机燃烧产物只有水，无污染； （2）金刚石由碳原子构成，其化学式为C； 在制作该钻头时，钴作为催化剂，化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变； （3）从微观角度分析，海水结成冰，水由液态变为固体，主要是分子之间的间隔发生了改变； 冰的破碎，只是形状的改变，无新物质生成，属于物理变化； 破冰船上以直径50mm的铜导线来输送电能，利用了铜良好的导电性； （4）由图可知，铁原子的最外层电子数为2，小于4，在化学反应中容易失去电子； 由铁原子的结构示意图可知，铁原子核外有4个电子层，则铁元素位于元素周期表第四周期。 ▌对点练1-2 金属制品在生产、生活中处处可见。下列有关说法不正确的是 A．不锈钢属于金属材料。 B．钛和钛合金的抗腐蚀性能不如不锈钢。 C．合金和纯金属性能不同是因为组成发生了变化。 D．“真金不怕火炼”，说明金的化学性质稳定。 【答案】B 【详解】A、不锈钢是铁的合金，主要由铁、铬、镍等元素组成。金属材料包括纯金属和合金，因此不锈钢属于金属材料。A正确。 B、钛和钛合金具有优异的抗腐蚀性能，因为它们能形成致密的氧化钛膜，保护内部金属不被腐蚀（如耐海水、酸等）。而不锈钢虽耐腐蚀，但在强腐蚀环境中（如含氯环境）性能不如钛合金。B错误。 C、合金是由两种或多种金属（或金属与非金属）熔合而成，组成的变化导致原子排列和结构改变，从而性能（如硬度、强度、耐腐蚀性）与纯金属不同（例如，钢比纯铁更硬）。C正确。 D、金是化学性质稳定的金属，不易与氧气、水等反应，即使在高温下也不易氧化（“火炼”指高温加热）。D正确。 故选B。 题型 合金的概念与性质 ▌例2 下列关于金属和金属材料的说法中错误的是 A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度大 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以化合物形式存在 【答案】C 【详解】A、根据生铁是指含碳量为 2%～4.3% 的铁的合金，钢是指含碳量为 0.03%～2% 的铁的合金可知，二者的主要区别为含碳量不同，故选项说法正确； B、合金的硬度比组成它的纯金属大，因此黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜大，故选项说法正确； C、合金属于金属材料，不属于合成材料，故选项说法不正确； D、大多数金属化学性质较活泼，在自然界中以化合物形式存在；少数金属，如金、银等化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在，故选项说法正确。 故选：C。 解题贴士 1.合金判断三要素：具有金属特性、混合物、至少含一种金属。 2.性能记忆：硬度更大、熔点更低、抗腐蚀更强。 3.易错点：“合金都是金属”“合金是化合物”“熔点更高” 都是常见错误表述。 ▌对点练2-1 下列关于金属和金属材料的说法，正确的是 A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度小 C．合金不属于金属材料 D．大多数金属在自然界中以单质形式存在 【答案】A 【详解】A、生铁含碳量2%-4.3%，钢含碳量0.03%-2%，两者含碳量不同，正确； B、黄铜是铜锌合金，合金硬度比纯金属大，因此黄铜硬度比纯铜大，错误； C、合金属于金属材料，错误； D、大多数金属化学性质活泼，以化合物形式存在，仅少数如金、银以单质形式存在，错误。 故选A。 ▌对点练2-2 人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。日常使用的金属材料多数属于合金，合金具有许多良好的物理性质、化学性质和机械性能。 (1)钨广泛用于制灯丝，有“光明使者”的美誉。这主要是因为钨的 。 (2)人类最早使用的合金是青铜。青铜的硬度比纯铜 （填“大”或“小”）。 (3)①金属的一个应用实例如图1所示，其中利用的金属的物理性质是 （写出一点即可）。 ②如图2所示，将纯铜片和黄铜片相互刻画后，纯铜片上留下了明显的划痕。该实验的目的是 。 【答案】(1)熔点高 (2)大 (3) 导电性（或延展性） 比较黄铜（或合金）和纯铜（或纯金属）的硬度 【详解】（1）钨广泛用于制灯丝，有“光明使者”的美誉。这主要是因为钨的灯丝需要在高温下发光而不易熔化，所以利用的是钨的熔点高（或“高熔点”）这一特性。 （2）人类最早使用的合金是青铜。青铜的硬度比纯铜，合金一般比它的纯金属成分硬度大，青铜是铜锡合金，硬度比纯铜大。 （3）① 金属的一个应用实例如图1所示（常见图：用金属做导线），其中利用的金属的物理性质是 ：图1中金属被制成导线，利用了其延展性；导线能通电，利用了其导电性，故两者均可。 ② 如图2所示，将纯铜片和黄铜片相互刻画，纯铜片上留下了明显的划痕。该实验的目的是比较硬度的方法：两种金属相互刻画，有划痕的硬度较小。所以实验目的是比较纯铜和黄铜的硬度（或“比较合金与纯金属的硬度”）。 题型 金属材料的应用 ▌例3 读短文，回答问题。 《浪淘沙》(刘禹锡)：“日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。”沙里淘金是最古老的采金方法。但金在地壳中含量极少，沙里淘金异常艰苦，且收获甚微。 金，柔软金黄，导电性仅次于银和铜，延展性好，稳定性高，高温不易被氧化，工业上黄金多用于电子设备、航空航天等高精尖领域。黄金历来是财富的象征，国庆期间黄金价格攀升至纪录高位。 (1)金的元素符号是 。 (2)结合短文，属于金的物理性质的是 。 (3)“沙里淘金”是利用金和沙的 不同，使金和沙分离的。 (4)中国传统写春联用的“金粉”熠熠生辉。请你根据所掌握的知识分析，“金粉”的成分与黄金 (填“相同”或“不同”)， (5)从“美人首饰侯王印”到现代电子芯片的镀金线路，黄金的用途发生了巨大变化，但其应用都离不开其 的化学性质。 (6)社会上曾有不法分子用坚硬的黄铜(铜锌合金)假冒黄金行骗。请你设计一种简单的鉴别方法并简述其原理 。 【答案】(1)Au (2)柔软、金黄色，导电性好、延展性好 (3)密度 (4)不同 (5)稳定性高或高温不易被氧化 (6)弯、折、扭方法，金柔软，黄铜坚硬或灼烧方法，金高温不易被氧化不变色，黄铜灼烧会变黑色 【详解】（1）根据化学元素周期表，金的元素符号是Au。 （2）“柔软金黄”:说明金具有柔软性和金黄色的外观，属于物理性质。 “导电性仅次于银和铜”:导电性是物理性质。 “延展性好”:延展性是物理性质。 （3）根据短文，“沙里淘金”是通过水流冲刷，将沙子带走，而金由于密度较大，留在河床中。这里的关键是密度差异。金的密度远大于沙子，因此可以通过密度不同实现分离。 （4）黄金(Au)是一种贵金属，价格昂贵，而“金粉”若为纯金，则成本过高。实际上，“金粉”多为铜锌合金(如黄铜)，其颜色与黄金相似，但成本低廉。因此，“金粉”的成分与黄金不同。 （5）根据短文，金“稳定性高，高温不易被氧化”，这表明金在常温及高温下均不易与氧气反应。这种化学性质使得金在首饰、电子设备中都能保持稳定，不易变色或腐蚀。因此，金的化学性质是“化学性质稳定”或“高温下不易被氧化”。 【点睛】这里需要利用铜锌合金与黄金的物理性质差异。弯、折、扭方法，金柔软，黄铜坚硬或灼烧方法，金高温不易被氧化不变色，黄铜灼烧会变黑色 解题贴士 1.材料应用分析：先看用途需求，再对应材料性能。 2.国防、航天等高端领域优先考虑性能，成本是次要因素。 3.合金的核心优势是性能更优，不是价格更低。 ▌对点练3-1 ）阅读科普短文并回答相关问题。（注：选项有字母的填字母） 全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）是中国自主研发的实现可控核聚变的重要装置。2025年初，中国科研团队研发出能抵御10倍于太阳核心温度等离子体冲刷的关键部件——钨铜偏滤器，再次创新世界纪录，证明了中国在金属材料研制和应用方面的实力。钨铜偏滤器所用的特种合金主要由钨、铜及铜合金等组成。钨具有高硬度、高强度、高熔点等特点，能够承受高温等离子体和高能粒子流的冲击，在核聚变反应中起到抵御极端高温的关键作用；铜及铜合金能够迅速将钨吸收的热量传导出去，有效降低部件的温度，保证其在高温环境下的正常运行。 (1)钨铜偏滤器所用的特种合金属于 。 a.纯净物 b.混合物 (2)钨的高硬度、高熔点，属于其 性质。 a.物理 b.化学 (3)钨铜偏滤器中，铜及铜合金能有效降低部件的温度，是因为铜及铜合金具有良好的 性。 (4)钨的冶炼是多步骤的复杂过程，其中一步是在800℃~1000℃时，用H2将WO2还原为钨（W）粉，并生成水。该反应的化学方程式为 ，反应后钨元素的化合价为 。 a.升高 b.不变 c.降低 【答案】(1)b (2)a (3)导热 (4) c 【详解】（1）合金含有多种物质属于混合物，故选：b； （2）硬度和熔点不需要化学变化表现，属于物理性质，故选：a； （3）金属以及合金具有良好的导热性，因此可以有效降低部件的温度； （4）根据题意，H2将WO2还原为钨（W）粉，并生成水，化学方程式是：； 反应前钨元素在二氧化钨中显+4价，反应后钨元素是单质形式，化合价为0，故化合价反应后降低，故选：c。 ▌对点练3-2 2025年9月3日，在天安门广场举行抗日战争胜利八十周年阅兵仪式，彰显了我国的军事实力。其中有关东风-61陆基洲际导弹的材料的说法不正确的是 A．导弹在穿越大气层阶段会承受极大的空气阻力及高速气流冲击，材料可选择具备高强度的金属材料 B．为了提高导弹射程和载荷能力，需要尽可能轻量化，材料尽可能密度小 C．当导弹进入大气层时，与空气剧烈摩擦产生大量热，外壳表面温度达数千摄氏度，外壳材料具备耐高温、熔点低的性能 D．为了提高导弹的突防能力，降低被敌方雷达等探测系统发现的概率，外壳材料可能还需要具备一定的隐身性能 【答案】C 【详解】A、由于导弹在穿越大气层阶段会承受极大的空气阻力及高速气流冲击，则材料可选高强度的金属材料，该选项说法正确； B、若想轻量化，则材料需要密度小，该选项说法正确； C、由于外壳表面的温度可能会达数千摄氏度，则外壳材料具备耐高温、熔点高的性能，该选项说法不正确； D、若想降低被敌方雷达等探测系统发现的概率，则外壳材料可能还需要具备一定的隐身性能，该选项说法正确。 故选C。 基础通关 1．（2026·广东广州·中考真题）器物是文化的重要载体。下列我国古代器物中主要由金属材料制成的是 A．青铜四足鬲 B．秘色瓷莲花碗 C．单耳黑陶杯 D．檀香木雕杯 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A.青铜是铜锡合金，属于金属材料，符合题意； B.秘色瓷是陶瓷制品，属于无机非金属材料，不符合题意； C.黑陶属于陶器，属于无机非金属材料，不符合题意； D.檀香木雕主要成分为木材，属于天然有机材料，不符合题意。 2．（2026·江苏苏州·二模）气溶胶灭火器的结构图如下。按下启动按钮，灭火器内固体相互作用产生大量气溶胶(、等物质)，喷出灭火。下列说法不正确的是 A．外壳为铝合金，属于金属材料 B．中Sr的化合价为 C．气溶胶灭火方法之一是隔绝氧气 D．气溶胶吸热，降低着火点 【答案】D 【详解】A.金属材料包含纯金属和合金，铝合金属于合金，属于金属材料，说法正确； B.化合物中正负化合价代数和为0，整体显价，设化合价为，则，解得，说法正确； C.气溶胶喷出后覆盖在可燃物表面，能够隔绝氧气，实现灭火，说法正确； D.着火点是可燃物的固有属性，一般不会改变，气溶胶吸热是降低温度至可燃物的着火点以下，不是降低着火点，说法错误。 3．（2026·江苏扬州·三模）下列有关金属的描述不正确的是 A．地壳中含量最多的金属元素是铝 B．生铁可全部溶解于过量稀盐酸 C．黄铜比纯铜的硬度大 D．熔点最低的金属是汞，俗称水银 【答案】B 【详解】解题思路：结合金属及合金的性质、地壳元素分布规律逐一判断选项： 选项A：地壳中元素含量由高到低前四位为、、、，含量最多的金属元素是铝，描述正确。 选项B：生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金，碳不与稀盐酸反应，因此加入过量稀盐酸后，碳会以固体形式剩余，无法全部溶解，描述错误。 选项C：合金的硬度一般高于其组成的纯金属，黄铜是铜锌合金，硬度大于纯铜，描述正确。 选项D：汞常温下为液态，是熔点最低的金属，俗称水银，描述正确。 4．（25-26八年级下·黑龙江大庆·期中）下列关于金属的说法正确的是 A．氧化铁、硬铝、焊锡都属于合金 B．金刚石和不锈钢都是金属材料 C．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨 D．伍德合金的熔点高，可用于制造保险丝 【答案】C 【详解】A、合金是金属与金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的混合物，硬铝是铝合金，焊锡是锡铅合金，氧化铁是纯净的金属氧化物，不属于合金，故A错误； B、金属材料包括纯金属和合金，不锈钢属于合金，属于金属材料，金刚石是碳单质，属于非金属材料，故B错误； C、正确； D、保险丝需用熔点低的材料制作，伍德合金熔点低，可用于制造保险丝，故D错误。 5．（2026·江苏南通·模拟预测）近年来，我国航天事业取得了辉煌成就。航天器外壳要求轻巧、耐高温，则用于制造航天器外壳的材料应具有的特性是 A．密度大、熔点高 B．密度大、熔点低 C．密度小、熔点高 D．密度小、熔点低 【答案】C 【详解】A、密度大无法满足“轻巧”的要求，故A错误； B、密度大不满足“轻巧”要求，熔点低不满足“耐高温”要求，故B错误； C、密度小对应相同体积下质量更小，符合“轻巧”要求；熔点高对应高温下不易熔化，符合“耐高温”要求，故C正确； D、熔点低无法满足“耐高温”的要求，故D错误。 故选C。 6．（25-26九年级上·山西晋中·期末）2024年7月27日第三十三届夏季奥运会在法国巴黎开幕。奥运会纪念章使用了锌、铜等金属。在选择铸造该纪念章的金属时不需考虑的因素是 A．金属的耐磨性 B．金属的价格 C．金属的耐腐蚀性 D．金属的导电性 【答案】D 【详解】A、纪念章在流通和保存过程中会发生摩擦，耐磨性直接影响其使用寿命和外观，耐磨性是选材时需要考虑的因素； B、纪念章的铸造需要控制成本，价格是选材时需要考虑的因素； C、纪念章需要长期保存，耐腐蚀性是选材时需要考虑的因素； D、纪念章的功能是收藏与纪念，并不需要依靠导电性来发挥作用，导电性不是选材时需要考虑的因素； 故选：D。 7．（25-26九年级上·河南郑州·阶段检测）金属的用途主要由性质决定的，下面有关用途和性质的对应关系正确的 A．在铁制水龙头表面镀铬只是为了美观 B．灯泡的灯丝用钨制不用锡制，因为钨的熔点比锡高 C．电线用铜制而不用银，是因为铜的导电性优于银 D．菜刀用铁制而不用铝制是因为自然界的铁资源比铝资源丰富 【答案】B 【详解】A. 在铁制水龙头表面镀铬是因为铬的硬度大，耐磨且具有优良的抗腐蚀性，不易生锈，此选项错误； B. 钨熔点高（3422°C），不易熔化，锡熔点低（232°C），易熔化，此选项正确； C. 银的导电性优于铜，但银的价格较高，所以电线用铜制而不用银，此选项错误； D. 铁硬度大，适合作刀具，而铝软，此选项错误。 故选B。 8．（26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）2026年9月，我校喜迎三十周年校庆，校园全面翻新，金属雕塑、宣传栏、栏杆焕然一新。下列有关说法正确的是 A．粉刷外墙用的红色涂料主要成分是氧化铁，氧化铁属于金属材料 B．路面铺设的沥青是煤高温分解后得到的产品之一 C．调配校庆彩色涂料时，能溶解其他物质的物质叫做溶剂 D．建设中使用了大量的钢铁，其中生铁的含碳量是0.03%—2% 【答案】C 【详解】A.金属材料仅包括纯金属和合金，是金属氧化物，不属于金属材料，说法错误； B.沥青是石油分馏的产品，不是煤高温分解（干馏）的产物，说法错误； C.溶剂的定义就是溶液中能够溶解其他物质的物质，表述符合定义，说法正确； D.生铁的含碳量为2%~4.3%，含碳量0.03%~2%的是钢，说法错误。 9．（2026·河南周口·模拟预测）2026年春节联欢晚会吉祥物，分别是名为“骐骥”“骥骥”“驰驰”“骋骋”的四匹骏马。其中，“骐骥”头上佩戴的当卢装饰，设计灵感来源于洛阳出土的一件西周铜当卢，青铜主要含铜、锡。下列说法正确的是 A．青铜的抗腐蚀性强，不会生锈 B．青铜的熔点比纯铜高 C．铜能与稀硫酸发生反应 D．青铜与纯铜相互刻画，纯铜表面留下划痕 【答案】D 【详解】A.青铜抗腐蚀性优于纯铜，但仍可生锈（铜锈主要成分为碱式碳酸铜），表述错误。 B.合金的熔点一般低于其组成的纯金属，因此青铜熔点比纯铜低，表述错误。 C.金属活动性顺序中铜排在氢之后，不能与稀硫酸发生置换反应，表述错误。 D.合金的硬度一般大于其组成的纯金属，青铜硬度大于纯铜，二者相互刻画时纯铜表面会留下划痕，表述正确。 10．（2026·湖南长沙·二模）2026年中国张雪机车车队在世界超级摩托车锦标赛中夺冠，一举打破欧美日品牌对该赛事长达37年的垄断。该赛车采用铝镁合金车架，轻量化优势显著。关于铝镁合金，下列说法正确的是 A．铝镁合金的抗腐蚀性能比纯铝和纯镁都差 B．铝镁合金的熔点比纯铝和纯镁都高 C．铝镁合金是纯净物 D．铝镁合金的硬度比纯铝和纯镁都大 【答案】D 【分析】合金是两种及以上金属（或金属与非金属）熔合形成的具有金属特性的物质，一般来说合金的硬度大于组成它的纯金属、熔点低于组成它的纯金属、抗腐蚀性能通常优于组分纯金属。 【详解】A.铝镁合金抗腐蚀性能优于纯铝、纯镁，说法错误； B.合金熔点低于组分纯金属，铝镁合金熔点比纯铝、纯镁都低，说法错误； C.铝镁合金含有铝、镁两种物质，属于混合物，说法错误； D.合金硬度大于组分纯金属，铝镁合金硬度比纯铝、纯镁都大，说法正确。 11．（2026·湖南长沙·三模）张家界高铁站为湖南省的第二大高铁站，其站房为框架结构，屋盖采用焊接球钢网架，外立面采用玻璃幕墙，屋面为铝镁锰金属板，站台上均设置无柱雨棚。请你结合所学知识回答下列问题。 (1)钢锭能制成钢丝是利用了钢的__________（选填“延展性”或“导热性”）； (2)铝、镁、锰三种元素最本质的区别是__________不同； (3)铝镁锰金属板用作房屋面板，是因为铝镁锰合金具有__________特性（写出一条）。 【答案】(1)延展性 (2)质子数（或核电荷数） (3)耐腐蚀（或强度大） 【详解】（1）钢锭能制成钢丝是利用了钢的延展性。 （2）决定元素种类的是核内质子数或核电荷数，即三种元素最本质的区别是质子数或核电荷数不同。 （3）铝镁锰金属板用作房屋面板，是因为铝镁锰合金具有耐腐蚀、强度大的特性。 12．（2026·广东珠海·三模）我国是茶文化的发源地。唐代陆羽《茶经》中记载：“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飚漏烬之所。风能兴火，火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。” (1)“铜铁”________（填“属于”或“不属于”）金属材料。 (2)“飚”（即风）提供燃烧所需的________。 (3)“漉水囊”可将茶叶与茶水分离，类似于基本实验操作中的________。 (4)茶香四溢，从分子角度解释其原因是________。 (5)“火能熟水”说明燃烧________（填“吸收”或“放出”）热量。 (6)“何意百炼钢，化为绕指柔”。生铁在空气中加热，反复捶打，成为韧性十足的“百炼钢”，写出利用一氧化碳在高温条件下与磁铁矿反应炼铁的化学方程式：________。 (7)铜铁合金，又称铁白铜，是一种在工程领域广泛应用的结构性材料。图中能表示铜铁合金熔点的是________（选填“a”、“b”或“c”）。 【答案】(1)属于 (2)氧气（或空气、） (3)过滤 (4)分子在不断运动 (5)放出 (6) (7)a 【详解】（1）金属材料包含纯金属和合金，铜、铁都属于金属，因此铜铁属于金属材料。 （2）燃烧需要助燃物，风可以为燃烧提供燃烧所需的氧气（或空气）。 （3）该操作是分离不溶性固体茶叶和液体茶水，和化学实验中过滤（分离不溶性固体与液体）的原理一致。 （4）茶香扩散被人闻到，从分子角度解释是分子在永不停息地做无规则运动，即分子在不断运动。 （5）“火能熟水”说明燃烧放出热量，使水受热升温煮沸。 （6）磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，一氧化碳高温下还原四氧化三铁生成铁和二氧化碳，其反应的化学方程式为。 （7）合金的熔点低于其组成成分纯金属的熔点，已知铜熔点、铁熔点，因此铜铁合金熔点低于铜的熔点，对应图中a。 13．（2026·吉林长春·中考真题）阅读短文，回答相关问题。 在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，可制得具有优良的物理、化学或机械性能的合金。可通过改变合金中元素的种类、含量和生成合金的条件等方法调节合金的性能。 我国自主研发的“超级钢”合金含锰10%、碳0.47%、铝2%、钒0.7%，具有优异的强度和延展性。材料强度相同时，“超级钢”的厚度远小于普通钢板，其研发对于汽车、航空航天领域的发展意义重大。 (1)写出可以调节合金性能的一种方法____________________________。 (2)写出“超级钢”具有的一种优异性能____________________。 (3)在汽车制造中使用“超级钢”代替普通钢板，能使汽车自重____(填“升高”或“降低”)，从而降低能源消耗。 (4)某同学设计了实验，比较黄铜(铜锌合金)、锌、铜三种材料的导热性。用酒精灯加热金属棒一段时间后，另一端的石蜡熔化，小针掉落。小针掉落的先后反映了金属导热能力的强弱。运用控制变量的方法，结合图示分析该实验设计不合理之处__________________________________________(写三条即可)。 【答案】(1)改变合金中元素的种类（或改变合金中元素的含量、改变生成合金的条件，任选其一即可） (2)强度高（或延展性好，任选其一即可） (3)降低 (4)①金属棒的横截面积（粗细）不同；②小针（石蜡）距离加热端的距离不同；③金属棒的长度不同（合理即可） 【详解】（1）根据题干信息，解析略； （2）根据题意，“超级钢”具有优异的强度和延展性。 （3）强度相同时超级钢厚度远小于普通钢板，相同需求下使用的超级钢质量更小，因此会使汽车自重降低。 （4）本实验探究不同材料的导热性，依据控制变量法，除材料种类外，其余可能影响导热快慢的变量都应保持一致，该实验未控制上述变量相同，因此设计不合理。 14．（2026·广西·中考真题）物质的用途反映其性质。根据物质用途，判断对应物质的性质(填序号)。 ①密度小  ②硬度大  ③导电性  ④耐腐蚀性  ⑤助燃性  ⑥可燃性 物质名称 物质用途 物质性质 石墨 制成电极 ________ 金刚石 制作刀具用于芯片切割 ________ 铜合金 制作耐腐蚀船舶螺旋桨 ________ 铝合金 制造“神舟”飞船船体以减轻重量 ________ 液氧 用作“朱雀二号”系列火箭的推进剂 ________ 甲烷 ________ 【答案】 ③ ② ④ ① ⑤ ⑥ 【详解】石墨具有良好的导电性，因此可制成电极，对应性质③； 金刚石是天然存在的硬度最高的物质，可用于切割硬度高的芯片，对应性质②； 船舶螺旋桨长期接触腐蚀性海水，铜合金耐腐蚀性强适合该用途，对应性质④； 相同体积的铝合金质量更小，用于制造飞船船体可减轻自重，对应性质①； 液氧不能燃烧但可以支持燃烧，作为推进剂的助燃组分，对应性质⑤； 甲烷具有可燃性，燃烧可以释放大量能量作为火箭动力来源，对应性质⑥。 15．（2026·山西运城·二模）“人造太阳” 资料一：可控核聚变装置被誉为“人造太阳”，是人类探索未来清洁能源的重要方向。可控核聚变使用的原料是氘和氚，二者发生聚变反应，产生氦气的同时放出能量。此过程没有放射性污染，安全可控，单次反应释放的能量是化学反应的百万至千万倍。 资料二：高温超导带材C276合金是建造可控核聚变装置不可或缺的核心材料。它是一种镍基合金，通过添加铬、钼、铁、钨等金属提升性能，而硫、磷等杂质的存在会使材料变脆。我国科学家通过自主研发的纯净化技术，将硫、磷等杂质转化为氧化物除去，从而提高合金纯度。再将合金进行轧制，最终得到厚度仅0.046毫米、表面光滑如镜的带状材料。C276合金在-196℃的低温下强度超高，指甲盖大小面积能承受约19吨质量，且经高温处理后仍保持优异性能。 阅读分析，解决问题： (1)氘原子核由一个质子和一个中子构成，氚原子核由一个质子和两个中子构成。氘和氚______（填“属于”或“不属于”）同一种元素，二者发生聚变反应生成气体的化学式为__________。 (2)可控核聚变的优点是__________（写一条）。 (3)C276合金的优良性能有__________（写一条）。 (4)纯净化技术中，杂质与氧气反应转化为氧化物的化学方程式为__________（写一个）。 【答案】(1) 属于 He (2)没有放射性污染/安全可控/释放能量多 (3)耐低温/强度高/耐高温 (4)/ 【详解】（1）元素是质子数相同的一类原子的总称，氘原子、氚原子的质子数均为1，故氘和氚属于同一种元素； 由资料可知，氘和氚发生聚变反应，产生氦气，氦气由氦原子构成，其化学式用元素符号表示，即He； （2）由资料可知，可控核聚变的优点是：没有放射性污染，安全可控，释放能量多； （3）由资料可知，C276合金在-196℃的低温下强度超高，指甲盖大小面积能承受约19吨质量，且经高温处理后仍保持优异性能，说明C276合金的优良性能有耐低温、强度高、耐高温； （4）由资料可知，杂质含有硫、磷等，其与氧气反应转化为二氧化硫或五氧化二磷，化学方程式为或。 素养提升 16．（2026·新疆乌鲁木齐·一模）不锈钢是以铁为基础，加入至少10.5%的铬，不高于1.2%的碳，适当添加其他金属制成的特种钢材，实现“不易生锈、耐酸碱腐蚀”的效果。 (1)不锈钢属于___________(填“混合物”或“纯净物”)。用不锈钢片与铁片互相刻画，___________的表面划痕明显。 (2)小李的家中常需盛放酸菜，下表中三种型号的不锈钢，___________(填型号)最适合制作盛放容器。 型号 食品接触合规性 含有主要金属 主要适配场景 304 符合“国标4806.9 - 2016”(食品级通用基准款) 铁、铬、镍 家用餐具、水杯、水槽、常规食品加工设备 316 符合“国标4806.9 - 2016”(食品级耐蚀升级款) 铁、铬、镍、钼 婴幼儿餐具、高端保温杯、乳制品加工设备、沿海环境厨具 201 不符合国标，严禁用于食品接触(节镍低成本低端款) 铁、铬、锰 低端装饰件、非接触式五金件、护栏 (3)分析表中内容可知，___________是不锈钢实现“不锈耐蚀”的必备核心元素。因为___________元素的含量较高，所以201不锈钢绝对禁止用于食品接触。 (4)市面上有“以次充好”的不锈钢制品，用镍检测液滴在打磨过的不锈钢表面，当镍含量≥8%时显色被抑制，检测液不变色，镍含量<；8%时检测液快速变红。镍检测液可有效区分304和___________(填型号)型号不锈钢，让“以次充好”的产品瞬间遁形。 (5)利用碳酸锰矿制金属锰的简要流程：硫酸反应→除杂→电解得到锰。现有含230吨碳酸锰(MnCO₃)的矿石，经历上述流程后，理论上生产出锰的质量为___________吨。 【答案】(1) 混合物 铁片 (2)316 (3) 铬（或Cr） 锰（或Mn） (4)201 (5)110 【详解】（1）不锈钢由铁、铬、碳等多种物质组成，属于混合物； 合金硬度大于其组分纯金属，铁片硬度小，互相刻画时划痕更明显。 （2）201不符合食品接触要求，酸菜呈酸性，需要耐腐蚀性更强的食品级不锈钢，316是耐蚀升级款，适配性更强。 （3）三种型号不锈钢都含有铬元素，结合题干信息可知铬是实现不锈耐蚀的核心元素；201不锈钢含锰，过量锰接触食品会危害健康，因此禁止用于食品接触。 （4）201不含镍，滴加镍检测液会变红（镍含量低于8%），304含镍量≥8%，检测液不变色，因此可区分二者。 （5）根据元素质量守恒：碳酸锰中锰元素全部转化为单质锰。 230吨的中锰元素的质量=，因此理论产锰质量为110t。 17．（25-26九年级下·全国·单元复习）阅读表格，综合考虑表中各方面的因素，回答以下问题。 金属 全球产量/104吨 密度/(g•cm﹣3) 熔点/℃ 导电性 市场价格/(元•吨﹣1) 铝 15000 2.7 660 61 16000 铜 8000 8.9 1083 99 17700 金 2 19.3 1064 74 8800000 铁 301430 7.9 1535 17 2200 铅 3000 11.3 327 7.9 4900 银 8 10.5 962 100 1365000 注：导电性以银的导电性为100作标准。 (1)导电性最好的金属是 ___________ 。 (2)在你认为导电性好的金属中，哪种更适宜做导线？___________ 。为什么？___________ 。 (3)为什么用铝锅炒菜时锅底易产生变形，而用铁锅则不会？___________ 。 【答案】(1)银/Ag (2) 铜/Cu 铜的产量高，铜的价格比银的价格低，铜性价比好于银 (3)铝的熔点低，故在炒菜时容易软化变形，而铁的熔点高，不会变形 【详解】（1）根据表格中“导电性”一栏数据（以银为100），银的导电性为100，高于铜（99）、金（74）、铝（61）等其他金属，因此银（Ag）导电性最好。 （2）导电性要求：导线需要良好的导电性，铜的导电性仅次于银，满足需求。 成本与产量：银产量极低、价格昂贵，不适合大规模使用；铜产量较高、价格相对较低，更适合实际应用。 铝的劣势：铝导电性（61）仅为铜的60%左右，且熔点低（660℃），高温易变形，不适合高负荷电路。 铜的导电性（99）接近银（100），但全球产量（8000万吨）远高于银（8万吨），且市场价格（17700元/吨）远低于银（1365000元/吨）。因此： 导电性好的金属中，铜（Cu）更适宜做导线，原因是铜的产量高，铜的价格比银的价格低，铜性价比好于银。 （3）熔点指物质从固态变为液态的温度。炒菜时锅底温度可达数百摄氏度，铝的熔点较低仅660℃，受热易软化变形；铁的熔点较高为1535℃，不易软化。 18．（26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）阅读下面科普短文并回答问题。 我国出土文物美观实用，以汉代的彩绘雁鱼青铜釭灯为例，灯的导烟管能使燃料燃烧产生的炭黑等烟雾进入体腔的清水中，并使外部空气源源不断进入灯罩内部，使燃料充分燃烧，而欧洲直至15世纪才出现类似的铁皮导烟罩。 青铜器出土时表面往往有大量污物以及铜锈。大多数蓝色或绿色铜锈主要成分为碱式碳酸铜。但也有些铜锈如氯化亚铜等应及时去除。在含氯离子的潮湿环境中，铜可以转化成氯化亚铜，氯化亚铜(CuCl)与水反应生成砖红色的氧化亚铜(Cu2O)与盐酸，盐酸又会导致氯化亚铜的生成。氯化亚铜会转化成粉末状的碱式碳酸铜或碱式氯化铜，最终使整个器物表面布满粉状锈而彻底损坏。 (1)文物成分：青铜是含有铜、锡的合金，青铜硬度______(填“大于”或“小于”)纯铜。 (2)文物分析：通过调节彩绘雁鱼青铜釭灯的灯罩可以使火焰熄灭，利用的灭火原理是______。 (3)文物锈蚀：①从______的角度分析，氯化亚铜转化成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]一定与空气中的二氧化碳和水有关。 ②请写出氯化亚铜常温下转化为氧化亚铜的化学方程式______。 (4)文物修复：文物修复通常需要去除哪种离子______(用化学用语表示)。 (5)文物价值：欧洲直至15世纪才出现类似的铁皮导烟罩，我国工艺领先欧洲近千年，请结合原文选择此青铜釭灯的设计优势______。 A．燃料燃烧更充分 B．烟雾进入体腔的清水中，减少烟雾逸散污染环境 【答案】(1)大于 (2)隔绝氧气（或空气） (3) 质量守恒定律（合理表述即可） (4) (5)AB 【详解】（1）合金的硬度普遍高于其组成纯金属的硬度，青铜是铜锡合金，因此硬度大于纯铜； （2）调节灯罩可以阻断空气进入灯罩内部，使可燃物失去助燃物氧气，从而实现灭火，对应隔绝氧气的灭火原理； （3）①根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，碱式碳酸铜含氢、碳元素，氯化亚铜中不含这两种元素，空气中含氢元素的是水，含碳元素的是二氧化碳，则这两种元素只能来自空气中的水和二氧化碳； ②根据题干信息，氯化亚铜和水反应生成氧化亚铜和盐酸，化学方程式为：； （4）题干说明氯离子存在时铜会转化为有害的氯化亚铜，最终导致器物彻底损坏，因此需要去除； （5）根据题干信息，该灯的导烟管既可以让外部空气源源不断进入，使燃料充分燃烧，又可以让烟雾进入体腔清水，减少污染，因此AB均为设计优势。 19．（2026·辽宁铁岭·一模）化学在我国工业发展中发挥着重要作用。 Ⅰ．化学与航天 火箭的动力来源(以液氧液氢为例) (1)利用沸点不同，从液态空气中获得液氧，属于___________(填“物理”或“化学”)变化。 (2)氢气燃烧过程中发生变化的微观粒子是___________。氢气被认为是理想的燃料，理由是___________(写出一条即可)。 航天器的材料 (3)某航天器燃烧室壁承受温度需达1100℃。从熔点角度判断，表中最适宜作该燃烧室壁材料的是___________(填标号)。 标号 A B C 材料 镍合金GH3030 铝合金7A04 镁合金ZM5 熔点/℃ 1374～1420 477～638 430~600 Ⅱ．化学与化工 煤在利用时会产生二氧化硫等空气污染物，而甲烷()可作为清洁燃料和化工原料。将煤综合利用获得甲烷可有效解决上述问题，如图所示为一种简化工艺流程图。 (4)为了提高“反应室1”中煤的转化效率，可以采取的措施是___________(写一点即可)。“反应室1”中产生的氢气经净化后，通入反应室___________(填“2”或“3”)直接参与反应。 (5)该流程中可以循环利用的物质是___________。 (6)甲烷作为清洁燃料，其燃烧反应的化学方程式为___________。 Ⅲ．化学与材料 (7)某镁铜合金可用于储氢。将镁、铜单质按比例在600℃～700℃熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气，其目的是___________，350℃时，该合金中的镁与氢气反应生成，若氢气在反应时完全转化，则参加反应的氢气质量是___________。 (8)在催化剂作用下，和化合得到过氧化氢，该反应的化学方程式是___________。 【答案】(1)物理 (2) 氢分子、氧分子（或H2、O2） 燃烧产物是水，无污染（或热值高、原料来源广，合理即可） (3)A (4) 将煤粉碎（或适当升高温度、增大水蒸气通入量，合理即可） 3 (5)水/H2O (6) (7) 防止高温下镁、铜被氧化 4g (8) 【详解】（1）分离液态空气利用各组分沸点不同实现分离，无新物质生成，属于物理变化。 （2）化学变化的本质是分子破裂、原子重组，反应中分子种类发生改变；氢气作为理想燃料的优点可从产物、热值、来源角度作答。 （3）燃烧室工作温度为1100℃，材料熔点需高于该温度，只有镍合金GH3030的熔点满足要求。 （4）增大反应物接触面积、提高反应温度等均可提高反应效率； 根据流程，反应室3中需要H2和CO反应生成CH4，故净化后的氢气通入反应室3。 （5）反应室3的生成物有水，而反应室1、2均需要水作为反应物，故水可循环利用。 （6）甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，配平并标注反应条件即可。 （7）氩气化学性质稳定，可作保护气避免金属被氧化； 设氢气的质量为x。 （8）反应物为氢气和氧气，生成物为过氧化氢，反应条件为Pt-Pb催化剂，配平后即可得化学方程式。 20．（2026·黑龙江哈尔滨·二模）阅读科普短文并回答相关问题： 嫦娥六号月球探测器的月壤采样器关键部件，采用了中国自主研发的钛铝合金材料。该钛铝合金主要由钛、铝及少量稀土金属组成，具备高强度、高耐磨性、良好导热性等特点：高强度和耐磨性能支撑采样器在月球复杂地形下稳定作业，良好的导热性可及时散出部件摩擦产生的热量，避免部件过热损坏。钛的冶炼过程中，其中一步是在高温条件下，用金属镁(Mg)还原四氯化钛(TiCl4)得到金属钛(Ti)，同时生成氯化镁。 (1)嫦娥六号采样器部件所用的钛铝合金属于______(填字母)。 a．纯净物    b．混合物 (2)钛铝合金的高强度、高耐磨性，属于其_____性质(填字母)。 a．物理    b．化学 (3)钛铝合金能及时散出摩擦热量，是因为其具有良好的______性。 (4)钛冶炼中，镁还原四氯化钛的化学方程式为______；反应后钛元素的化合价_____(填字母)。 a．升高    b．不变    c．降低 【答案】(1)b (2)a (3)导热 (4) c 【详解】（1）钛铝合金中含有钛、铝等多种物质，属于混合物。 （2）强度、耐磨性不需要化学变化表现，属于物理性质。 （3）金属以及合金具有良好的导热性，能及时散出摩擦热量。 （4）根据题干信息，镁和四氯化钛在高温条件下反应生成钛和氯化镁，化学方程式为 反应前中氯元素的化合价为-1价，根据化合物中正负化合价的代数和为0，可知钛元素的化合价为+4价；反应后钛元素是单质形式，化合价为0，则反应后钛元素的化合价降低。 迁移创新 21．（2023·湖南娄底·中考真题）2023年2月23日，新建厦门北站建筑面积约1400平方米的天窗施工调试成功，标志着中国高铁站房面积最大的智能天窗建成。值得关注的是，分布在天窗四周的风雨感应器，可根据每天实时监测的光照强度、风力大小、降雨及室内外温差等数据，自动开合天窗及窗帘，为旅客营造舒适换乘环境的同时，实现节能降耗。根据厦门地区以往天气计算，预计每年可节省约40天的通风系统运转，相当于每年减少14.13吨二氧化碳排放。不仅如此，新建厦门北站屋面还安装了约7000平方米的智能光纤系统，应用面积居全国之首。据统计，厦门北站应用的光纤长度超10万米，通过智能光纤系统，采光机自动精准追踪太阳方位，对太阳光的直接利用不发生能量转换，一次光能利用率最高可达80%，较国外同类型产品提升120%。 (1)新建厦门北站通过计算机芯片能控制天窗及窗帘的自动开合，智能光纤系统的使用能极大的提高光能利用率，这些都离不开元素硅，芯片的主要成分为硅，智能光纤的主要成分是硅的正四价氧化物，请写出智能光纤主要成分的化学式 ___ 。 (2)新建厦门北站屋面安装的智能光纤系统，其一次光能利用率最高可达80%，较国外同类型产品提升120%。请问原因是 _____ 。 (3)智能天窗用了近2000根异形钢构件，同学们家里也会用到金属制品，请举例说明你们家里常用的一种金属制品_______ 。 【答案】(1)SiO2 (2)通过智能光纤系统，采光机自动精准追踪太阳方位，对太阳光的直接利用不发生能量转换 (3)铁锅（合理即可） 【详解】（1）智能光纤主要成分是硅的正四价氧化物，是二氧化硅，化学式为：SiO2； （2）根据题意可知，新建厦门北站屋面安装的智能光纤系统，其一次光能利用率最高可达80%，较国外同类型产品提升120%是因为通过智能光纤系统，采光机自动精准追踪太阳方位，对太阳光的直接利用不发生能量转换； （3）家里常用的一种金属制品有铁锅等。 22．（2026·宁夏银川·一模）阅读下列材料。 金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为碳素钢和合金钢。根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，其性能和用途如图所示： 合金钢也叫特种钢，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，从而使钢具有各种特殊性能。 铝合金是目前用途广泛的合金之一，例如硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。将某种铝合金放入氢氧化钠溶液中，其中的铝会与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠（）和一种可燃性气体。 近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨；耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天等。回答下列问题： (1)用量最大、用途最广的合金是________。 (2)钢与生铁的本质区别是________；可用于制造器械、弹簧和刀具等的是________碳钢。 (3)用于制造飞机和宇宙飞船利用了硬铝________（填标号）的性质。 A．密度小 B．强度高 C．具有较强的抗腐蚀能力 D．硬而脆 (4)铝具有较强的抗腐蚀能力的原因：________（用化学方程式表示）。 【答案】(1)钢 (2) 含碳量不同 高 (3)ABC (4) 【详解】（1）根据题干“钢是用量最大、用途最广的合金”。故填：钢 （2）生铁和钢都是铁合金，二者本质区别是含碳量不同（生铁含碳量2%～4.3%，钢含碳量0.03%～2%）； 结合题图信息，高碳钢硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具。故填“高”。 （3）题干中明确说明：硬铝的性质是“密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力”，硬而脆不是硬铝的性质，故选ABC。 （4）铝抗腐蚀的原因是：常温下铝能和空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝继续被氧化，反应的化学方程式为。 23．（2026·内蒙古通辽·二模）阅读科普短文，回答下列问题。 “超级钢”的开发与应用是钢铁领域的一次重大革命。我国自主研发的“超级钢”以铁为基础，加入了锰、碳、铝、钒等元素，具有优异的强度和延展性。 和传统钢材相比，“超级钢”的优势十分突出：材料强度相同时，“超级钢”的厚度远小于普通钢板，能让汽车、飞机、火箭等装备实现“瘦身”，比如用在燃油汽车上，能大幅减轻车身重量、降低燃油消耗；用在航空航天领域，能提升运载效率，助力装备轻量化发展。更难得的是，它没有依赖昂贵的稀有元素，而是用地壳中含量丰富的铝来提升性能，所以价格比同类产品低30%~40%，性价比超高。 如今，我国在“超级钢”领域已经走在世界前列，不仅实现了万吨级量产，还把它应用到了汽车、航空航天、能源装备甚至国防军工等多个领域。 (1)“超级钢”属于________（填“金属”或“非金属”）材料。 (2)文中“材料强度相同时，‘超级钢’的厚度远小于普通钢板”说明“超级钢”具有的优良性能是__________；价格比同类产品低30%~40%的原因是______。 (3)钢板的轻薄化推动了航空航天领域的轻量化发展，其意义主要表现在________。 a．浪费材料 b．降低能源消耗 c．耐腐蚀 【答案】(1)金属 (2) 强度高 它没有依赖昂贵的稀有元素，而是用地壳中含量丰富的铝来提升性能 (3)b 【详解】（1）金属材料包括纯金属和合金，“超级钢”是以铁为基础添加其他元素形成的铁合金，属于金属材料。 （2）材料强度相同时，“超级钢”的厚度远小于普通钢板，说明“超级钢”的强度高；根据原文描述，其制备不依赖昂贵稀有元素，用地壳中储量丰富的铝提升性能，因此成本更低，价格更便宜。 （3）钢板轻薄化可减轻装备自重，降低运行时的能源消耗、提升运载效率，对应选项b；a浪费材料的表述明显错误，题干未提及超级钢的耐腐蚀性能，c不选。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $