第六单元 6.1 金属的物理性质-复习讲义（原卷版）

第六单元6.1金属的物理性质题型1金属的物理性质及用途题型2合金与合金的性质题型3金属材料及其应用题型4金属活动性顺序及其应用题型5原子结构示意图与元素位置之间的相互推断▉题型1金属的物理性质及用途【知识点的认识】金属的物理性质及用途具体来说，是这样的：1．金属有金属光泽：（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色；例如，金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射．（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素．2．常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的汞是液体．3．金属有导电性和导热性：其中导电性的强弱次序：银（Ag）＞铜（Cu）＞铝（Al）主要用途：用作输电线，炊具等．4．金属有延展性：（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，将金打成金箔贴在器物上．5．金属的密度：（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属﹣﹣锇，密度最小的金属﹣﹣锂；（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器．6．金属的硬度：（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等．7．金属的熔点：（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；（2）典型用途：利用金属钨的熔点高，用来制灯泡内的灯丝；利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属．1．食品包装袋中经常使用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（）A．导电性 B．抗腐蚀性 C．导热性 D．延展性2．金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的（）A．导电性 B．延展性 C．导热性 D．抗腐蚀性3．常温下为液态的金属是（）A．汞 B．金 C．银 D．铝4．阅读短文并回答以下问题。白炽灯泡的灯丝是由金属钨制作的，其灯丝发光时温度可达2000℃左右，为防止灯丝在高温下氧化，在制作灯泡时要抽真空。在制作大功率灯泡时，还要把灯泡内充入稀有气体氩等，主要是为了防止灯丝在高温下升华。白炽灯泡工作时，电能转化为光能的效率较低，因此逐渐被节能灯和LED灯所替代。（1）钨可用于制作灯丝，因为它的较高。（2）为防止灯丝在高温下升华，在灯泡内充入（写化学式）。（3）白炽灯泡逐渐退出市场，是由于。▉题型2合金与合金的性质【知识点的认识】合金是在某种金属中加热熔合某些其它金属（或非金属），而形成的具有金属特性的物质．合金的性质主要是：合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，抗腐蚀性能等也比组成它的纯金属更好；但是，大多数合金的熔点比它的纯金属的熔点低，导电、导热性能比它的纯金属差；总之，合金的性能主要决定于合金的成分．具体如下表所示：常见合金的主要成分、性能和用途合金主要成分主要性能主要用途球墨铸铁铁、碳、硅、锰机械强度好在某些场合可代替钢锰钢铁、锰、碳韧性好、硬度大钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车车架不锈钢铁、铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、炊具、容器、反应釜黄铜铜、锌强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表、日用品青铜铜、锡强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮等白铜铜、镍光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银制饰品焊锡锡、铅熔点低焊接金属硬铝铝、铜、镁、硅强度和硬度好火箭、飞机、轮船等制造业18K①黄金金、银、铜光泽好、耐磨、易加工金饰品、钱币、电子元件18K白金金、铜、镍、锌光泽好、耐磨、易加工金饰品其中，青铜是人类历史上使用最早的合金；生铁和钢是人类利用最广泛的合金．另外，钛的合金（如钛镍合金）具有“记忆”能力，可记住某个特定温度下的形状，只要复回这个温度，就会恢复到这个温度下的形状，又被称为“记忆金属”．此外，钛还可制取超导材料，美国生产的超导材料中的90%是用钛铌合金制造的．5．下列关于合金的描述错误的是（）A．合金一般具有许多良好的机械性能 B．合金的熔点比其各成分金属要高 C．合金是一种金属与其他金属或非金属熔合而成的混合物 D．合金的硬度比其各成分金属大6．中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是（）A．《梅花》：“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断地运动 B．《汉书》：“高奴县有洧水可燃”——洧水指的是石油 C．《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强 D．《吕氏春秋》：“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小7．中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是（）A．《梦溪笔谈》——石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧 B．《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强 C．《梅花》：“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断地运动 D．《吕氏春秋》：“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小8．对下列事实解释不合理的是（）A．钛合金被广泛应用于航天航空——钛合金硬度大、耐腐蚀 B．食品包装中充氮气以防腐——通常情况下，氮气化学性质不活泼 C．蓝墨水在热水中比在冷水中扩散得快——温度越高，分子运动越快 D．氨气可以被压缩成液氨——氨气分子体积变小9．“中国天眼”是目前世界上最灵敏，口径最大的射电望远镜，其反射面板的面积高达25万平方米，是由轻盈坚固、抗腐蚀性强的金属材料制造而成的。以下材料中最适合制造天眼反射面板的是（）A．纯铁 B．铝合金 C．高硬度陶瓷 D．轻型碳纤维材料10．近年来，我国在科技领域有很多新发现和突破。下列说法错误的是（）A．夜明珠发光的奥秘是含有的氟化钙（CaF2）中掺杂了少量稀土元素﹣﹣氟化钙中氟元素化合价是﹣2价 B．自主研发“嫦娥钢”减震合金，保障了“天问一号”安全着陆﹣﹣“嫦娥钢”硬度比纯铁大 C．双金属单层催化剂能提高CO2转化为甲醇的效率﹣﹣该反应有助于实现碳中和 D．复兴号高寒智能动车信息传输系统中电子芯片的关键材料是晶体硅﹣﹣硅属于非金属元素11．北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（）A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高 B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等 C．金属单质在常温下都是固体 D．合金中一定只含金属元素12．下列关于合金的说法正确的是（）A．合金没有金属光泽 B．合金的很多性能与组成它们的纯金属不同 C．合金不能导电传热 D．合金没有延展性13．下列有关合金的说法错误的是（）A．生铁是一种铁的合金 B．黄铜的硬度比纯铜的硬度大 C．钢是一种化合物 D．焊锡的熔点比纯锡的熔点低14．下列物质不属于合金的是（）A．青铜 B．铝 C．钢 D．生铁15．根据下表所给的数据，判断不能制得合金的是（）金属NaKAlCuFe熔点（℃）97.893.666010831536沸点（℃）883774220025952750A．K﹣Fe合金 B．K﹣Na合金 C．Na﹣Al合金 D．Fe﹣Cu合金钛和钛合金（主要含铝、铜、硅……）被誉为“21世纪的金属”。钛（Ti）是一种具有一系列优异特性的较为昂贵的金属，呈灰色，熔点高达1670℃，密度为4.5g/cm3，强度高且质地轻，韧性超过纯铁两倍。钛合金具有强度高、耐腐蚀、耐热性和良好的生物相容性等特点，被广泛应用于航空航天、医用金属材料等领域。结合材料，完成16﹣16小题16．金属及其合金的用途很大程度上取决于它们的特性。下列对钛及其合金性质与用途对应关系的描述，错误的是（）A．钛的韧性强一一做导线 B．钛合金强度高、耐腐蚀一一做医疗器械 C．钛合金具有良好的生物相容性一一制造人造骨骼 D．钛合金密度小、强度高、耐高温一一用作航空航天材料17．初中化学教科书中的一些实验如图所示，按要求回答下列问题：（1）实验一中水中白磷没有燃烧说明燃烧的条件之一是；（2）实验二中纯铜片和黄铜片相互刻画的目的是；（3）实验三得出二氧化碳的物理性质是。18．请分析下列四个实验并回答相关问题。（1）实验1预先在集气瓶底部放少量水的目的是。（2）实验2切断电源后，将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，打开活塞后观察到的现象是。（3）实验3对比薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的现象，得出燃烧需要的条件是。（4）实验4黄铜片和铜片相互刻画，铜片上留下刻痕，说明黄铜片的硬度比铜片的硬度（填“大”或“小”）。▉题型3金属材料及其应用【知识点的认识】金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金．其应用非常广泛，具体例谈如下：1．几种常见金属应用：（1）金常用作装饰品等．（2）铝常用来制造飞机等航天器，被用作输电线，炊具等，还被制作成铝箔用于包装香烟（过去用锡箔纸，现在铝箔的兴起，价格较锡箔便宜，大部分包装已经是铝箔纸了）、糖果、饮料、巧克力和药片等；还常被用作“银粉漆”（即铝粉）．（3）铜常被用作电线；古代人还充分利用铜的金属光泽，将铜打磨成铜镜．（4）纯银常用来制作装饰品、灵敏度极高的物理仪器元件（如导体、开关接触器和熔断器等），还有保温瓶的瓶胆内壁表面上真空镀银膜来反射红外热辐射线等；（5）金属钨用来制灯泡内的灯丝；（6）金属锡用来焊接金属；（7）保险丝由铅锑合金制成的；（8）体温表中的液体金属就是金属汞．（9）铁制品（如水龙头、门把手等）常镀有金属铬．⑽铁等活泼金属可以用来冶炼铜；⑾实验室里常用锌与稀硫酸反应制取氢气；⑿钛是广泛应用于化学工业、石油工业、近代航空、宇航、以及水艇制造中，被称为“空中金属”、“海洋金属”、“陆地金属”．医学上利用它的亲生物性和人骨的密度相近，用钛板、钛螺丝钉制作人工关节、人工骨，很容易和人体肌肉长在一起．所以又被称为“亲生物金属”．由于钛在未来科技发展中的前景广阔，又有“未来金属”之称．等等！19．下列不属于金属材料的是（）A．硬铝 B．生铁 C．氧化铜 D．武德合金20．如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中，减少对室内空气的污染。下列说法错误的是（）A．该灯使用的青铜是一种金属材料 B．产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧 C．转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭 D．水能吸收烟尘，还能吸收一氧化碳21．运用物质的分类可以推测物质的性质及其变化规律。下列物质的分类正确的是（）A．冰水混合物—混合物 B．活性炭—单质 C．氧气—氧化物 D．生铁—金属材料22．化学概念在逻辑上存在并列、交叉和包含关系，可用如图表示这三种关系，以下关系界定错误的是（）A．金属材料和合金属于包含关系 B．金属元素和非金属元素属于并列关系 C．化合物和氧化物属于包含关系 D．化合反应和氧化反应属于并列关系23．2022年2月将举办中国历史上第一次冬季奥运会，滑雪是冬奥会的重点比赛项目。下列滑雪用品涉及的材料中，属于金属材料的是（）A．雪板﹣﹣聚乙烯 B．滑雪杖﹣﹣镁铝合金 C．滑雪头盔﹣﹣聚酯硬塑料 D．防护镜﹣﹣聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）24．2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，刷新中国裁人深潜的新纪录。其外壳材料为钛合金，钛合金属于（）A．金属材料 B．合成材料 C．复合材料 D．无机非金属材料25．生活中废弃的铝质易拉罐、破铁锅、废铜线等可归为一类加以同收，它们属于（）A．化合物 B．金属或合金 C．氧化物 D．非金属26．北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。请回答下列问题：（1）钛和钛合金具有很多优良的性能，广泛用于火箭、航天飞机等。钛和钛合金属于（填“合成材料”“金属材料”或“复合材料”）。（2）肼（N2H4）又称联氨，是火箭推进器的常用燃料之一。试写出N2H4在氧气中燃烧生成氮气和水的化学方程式。27．我国研制的“天问一号”飞船载着“祝融”号火星车成功着陆火星的乌托邦平原，标志着中国航天探索再创里程碑。火星车采用钛合金、铝合金、复合记忆纤维等材料制造，钛合金和铝合金属于（填“合成材料”“复合材料”或“金属材料”）。（2）工业制钛过程中的一个反应：TiF4+2H2SO4═4HF↑+2X+TiO2，X的化学式为。（3）图乙是工业制硅反应的微观示意图：写出该反应的化学方程式：；硅片太阳能电池是将太阳能转化成电能，请说明太阳能电池的优点：（写出一点即可）。28．用所学化学知识，按要求完成下列问题。（1）请用合适的化学用语填空：①2个氦原子。②+7价氯的氧化物。③酸溶液中的阳离子。（2）表示（填“金属”或“非金属”）原子，其构成的单质可用于制炊具，主要利用单质的性。（3）当今，中国力量震撼全球，港珠澳大桥的落成举世瞩目，其主桥为三座大跨度钢结构斜拉桥。“钢”属于下列材料中的（填字母序号）。A.复合材料B.合成材料C.金属材料D.纳米材料29．阅读下列科技短文，回答问题。2020年7月23日12时41分，“天问一号”搭乘长征五号遥四运载火箭，在文昌发射场顺利升空，开启了中国人的首次火星之旅，“天问一号”执行的是中国首次行星探测任务，该名称源于屈原长诗《天问》，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。长征五号遥四运载火箭使用了YF﹣77发动机，该发动机采用航空煤油、液氢、液氧为推进剂。火箭的姿控系统使用耐辐射石英玻璃作为光学材料，其主要成分为二氧化硅。火星车使用钛合金、铝合金、复合记忆纤维材料制造，火箭推进器喷嘴的超级合金中含有金属铌。（1）文中涉及的金属材料有（填1种即可）。（2）利用石油中各成分的不同，可以将其分离得到航空煤油（含C12H26等）。为了节能，燃烧前常将航空煤油喷成雾状，目的是。（3）下列有关氢气在液化过程中的分析正确的是（填字母）。A．分子体积减小B．分子数目减小C．分子质量变小D．分子间间隔减小30．阅读下面的短文，回答有关问题。稀土元素被誉为“工业的维生素”，是不可再生资源，应用广泛。稀土元素是17种特殊的元素的统称。它的得名是因为瑞典科学家在提取稀土元素时应用了稀土化合物，所以得名稀土元素。稀土是从18世纪末开始陆续被发现，当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土，稀土一般是以氧化物状态分离出来的，当时比较稀少，因而得名为稀土。稀土元素与铝、钛等金属熔合，形成特种合金，其性能会有较大提高，强度更好，抗腐蚀性能更强。坦克、飞机、核潜艇等的制造都用到了特种合金。稀土元素在自然界中以化合物的形式存在。二氧化铈（CeO2）是稀土氧化物中用途极广的一种材料，因为其具有较为独特的萤石晶体结构，使得其具有特殊的性能。其与稀硫酸和过氧化氢反应生成的硫酸铈还应用于辐射剂量计的制造。（1）二氧化铈用途极广的原因是。（2）稀土元素与铝、钛等金属熔合后形成的特种合金属于材料。（3）铝、钛属于不同种金属元素是因为它们的不同。▉题型4金属活动性顺序及其应用【知识点的认识】常见金属在溶液中的活动性顺序是“钾钙钠镁铝，锌铁锡铅（氢），铜汞银铂金”，具体如图所示．金属活动性顺序的应用主要有：1．表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱）．即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去电子变成离子，其活动性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，其活动性就越弱．需要注意的是：金属的活动性就越强参加反应时，现象就越明显、越剧烈．2．可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）．只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢．需要注意的是：（1）金属必须是排在金属活动性顺序中（H）前面的金属；（2）酸应是盐酸、稀硫酸（即不具有强氧化性的酸），不包括浓硫酸和硝酸；（3）单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐；（4）K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑），其余金属则不能（这点初中阶段大体上了解即可）．3．可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够）．排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来．需要注意的是：（1）在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，而与H的位置无关．但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼，不与溶液中的盐发生置换反应，而是先与溶液中的水发生置换反应（这点初中阶段大体上了解即可）．如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4]，最终没有单质铜生成．（2）铁与盐溶液发生置换反应时，生成二价亚铁盐．（3）用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来．用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来．另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液．例如，锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与锌粒反应，同理，硫酸铜反应完后，锌才会和氯化亚铁反应．还有，当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应．例如，把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中，镁被消耗完后，铝才和硝酸银反应，铝反应完后，铜跟硝酸银反应．另外，利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序．具体的推断方法是这样的：1．利用金属与酸能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强．2．利用金属与盐溶液能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强．钛和钛合金（主要含铝、铜、硅……）被誉为“21世纪的金属”。钛（Ti）是一种具有一系列优异特性的较为昂贵的金属，呈灰色，熔点高达1670℃，密度为4.5g/cm3，强度高且质地轻，韧性超过纯铁两倍。钛合金具有强度高、