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文档简介
课题1金属材料
1.通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例,了解金属、金属材料在生产生活和社会
发展中的广泛应月。
2.了解常见金属物理性质的共性和差异性,知道物质的性质在很大程度上决定其用途,初
教学目标
步形成认识一类物质性质的思路和方法。
3.知道在纯金属中加热熔合某些金属或非金属制得的合金可以改变金属材料的性能,知道
生铁和钢等重要合金,以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
重点:常见金属的物理性质。
重点和难点
难点:合金的性能。
♦知识点一金属材料
1.金属材料的种类
如铁、铜、铝、银等
纯净物,属于单质
①含有金属元素的物质丕二定是金属材料,如氧化铁(FezCM、氧化铜(CuO)等,它们既不是纯金属,也不是
合金。
②金属材料包括纯金属和合金,金属材料中至少含有一种金属单质。
3且属丽晶发族
人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,就是以金属材料的使用作为标志的。人类使用最早
的金属材料是青铜,使用最多的金属材料是钢铁。
应用最广泛的三大金属在人类使用金属的历史中,由早到晚的顺序是铜、铁、铝。目前世界年产量最高的
金属是铁,居第二位的是铝,居第三位的是铜。
I■■即学即练
1.2025年是故宫博物院建院100周年。故宫博物院藏品总量达186万余件(套)是中华文明源远流长的见证。
下列故宫博物院馆藏文物中主要由金属材料制成的是
A.书画之宝:《清明B.青铜之宝:亚酗C.陶瓷之宝:郎窑D.玉器之宝:青玉
上河图》方尊红釉穿带直口瓶云龙纹炉
【答案】B
【解析】A、《清明上河图》是由纸张制成的,纸属于非金属材料,不符合题意;
B、青铜属于铜的合金,合金属于金属材料,符合题意;
C、郎窑红釉穿带直口瓶由陶瓷制成,陶瓷属于非金属材料,不符合题意;
D、青玉云龙纹炉属于玉器,玉石属于非金属材料,不符合题意;
故选Be
2.下列金属材料不属于合金的是
A.青铜B.生铁C.紫铜D.焊锡
【答案】C
【解析】A、青铜是铜和锡的合金,有时还含有其他元素(如铅)。因此,青铜属于合金;
B、生铁是铁和碳的合金(碳含量较高)。因此,生铁属于合金;
C、紫铜是纯铜的俗称,指的是纯度较高的铜(单质铜),不含有其他金属或非金属元素。因此,紫铜不属
于合金:
D、焊锡是锡和铅的合金。因此,焊锡属于合金;
故选:Co
♦知识点二常见金属的物理性质
1.大多数金属具有一些共同的物理性质
尸0
『共同的)
\
_______________________________/'物理性质、9Mg
裂室为E通部蒸*R眼药IB3k,
2.金属具有各自的物理特性
颜色不同大多数金属呈银白色,但铜呈红色,金呈黄色
金属的
物理特性
不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别较大
金属之最
地壳中含量最高的金属元素铝
人体中含量最高的金属元素钙
目前世界年产量最高的金属铁
导电、导热性最好的金属银
硬度最高的金属铝
熔点最高的金属铛
熔点最低的金属汞
密度最大的金属饿
密度最小的金属锂
3.物质的性质与用途的关系
(1)金属的物理性质和用途之间的关系
金属的物理性质金属的用途
有金属光泽用金、银等制装饰品(项链、戒指等)
能够导电用铜、铝等制电线、电缆
内容能够导热用铁等制炊具
有良好的延展性拉成丝、压成薄片
有一定的机械强度制造车辆、门窗等
(决定)
关系
(反应)
(2)决定和影响金属用途的因素
「价格高低
;资源是否丰富
金
决
影
属废料是否易于回收
定
晌
的决定和影响“对环境的影响
因
因
性
素
素金属用途的因素
质?是否美观
;使用是否便利
[II即学即练
1.下列有关物质的用途说法不正确的是
【答案】D
【解析】A、鸨的熔点高,通常用铝丝作灯丝,故A正确;
B、钛银合金属于记忆合金,在温度变化时会改变自身形状,可用于制造天线,故B正确;
C、不锈钢具有良好的导热性,可用于制造水壶,故C正确;
D、银的导电性很好,但价格高,不用银做导线,故D错误;
故选D。
2.下列关于“化学之最”的说法正确的是
A.天然存在的最硬的物质是金刚石B,年产量最高的金属是铜
C.地壳中含量最高的金属元素是铁D.导电性最好的是金
【答案】A
【解析】A、金刚石是天然存在最硬的物质,选项正确;
B、铁是年产量最高的金属,选项错误;
C、地壳中含量最高的金属元素是铝,选项错误;
D、导电性最强的金属是银,选项错误。
故选Ao
♦知识点三合金
1.合金的概念
合金是指在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质。
①合金都是混合物,其中至少含有一种金属单质,合金可由金属与金属熔合而成,也可以由金属与非金属
熔合而成。
②形成合金的熔合过程中不生成新物质,发生物理变化,组成合金的各成分保持着它们各自的化学性质。
③金属氧化物(如Fe?O3)不是合金,因为它们既不是混合物,也没有金属特征(导电性等)。
2.合金与组成它们的纯金属的比较
(1)实验探究:比较合金与纯金属的光泽、颜色和硬度
①比较合金和纯金属的光泽与颜色;
②将合金和纯金属相互刻画,比较它们的硬度。
性质比现象结论
较黄铜铜硬铝铝
合金与其组成金属的物理性质有
光泽和有光泽,呈黄有光泽,呈红有光泽,早银有光泽,呈银
差异,合金的硬度一般大于其组
颜色色色白色白色
成金属的硬度
硬度黄铜的硬度比铜的大硬铝的硬度比铝的大
(2)比较某些合金与组成它们的纯金属的熔点
纯金属铅锡铅镉铿锡
327℃232℃327℃321℃271℃232℃!合金的熔点一般低于
「其组成金属的熔点
合金伍德合金
70℃)
焊接金属制电路保险丝等
(3)合金的性能
纯金属在熔合某些金属或非金属后,组成发生改变,合金性能也随之发生改变,更适合于不同的用途。因
此,金属材料中合金的使用更加广泛。
G其於1强度和硬度增大
1抗腐蚀性增强
成金属
8b
s■熔点降低
即“两增一降”
3.常见合金
(1)铁合金
生铁钢
含碳量2%-4.3%0.03%-2%
所含元素铁、碳、硅、镭等铁、碳、铭、镇等
性能质硬而脆,无韧性坚硬,有韧性
机械加工可铸,不可锻压可铸、可锻压、可压延
用途制铁锅、暖气片、机床等制交通工具、炊具等
:①不锈钢并不是绝对不会生锈,只是其“自我保护能力”较强。
'②生铁与钢性能差异的主要原因是它们的含碳量丕同。
(2)钛合金
熔点高、密度小(钛的密度仅为4.5g/cn^)、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好;
性质
钛合金与人体具有很好的相容性。
月途广泛用于火箭、导弹、航天器、船舶、化工设备、通信设备和医疗等
(3)其他常见的合金
合金主要成分主要性能主要用途
不锈钢铁、铝、银抗腐蚀性好医疗器械、炊具、容器、反应釜
镒钢铁、镒、碳韧性好、硬度大钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架
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、齿笼等
白铜铜、银光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品
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
18K黄
金、银、铜光泽好、耐磨、易加工金饰品、钱币、电子元件
金
I・■即学即练
1.我国汉代研制出带烟管的青铜灯,简称为“缸”,西汉彩绘鱼推青铜缸灯是出土的典型文物,有很高的实
用性、艺术性和科学价值。下列相关叙述不正确的是
A.青铜比纯铜的硬度大、熔点低
B.利用铜矿等冶炼青铜的过程属于化学变化
C.燃烧时产生的烟气可以通过鱼身雁颈进入盛水的雁体,可以减少室内污染
D.选择青铜而不用铁制作缸灯的原因是当时人们还没有掌握冶铁技术
【答案】D
【解析】A、合金比组成它的纯金属硬度大,熔点低,耐腐蚀,青铜是铜的合金,故青铜比纯铜的硬度大、
熔点低,不符合题意;
B、利用铜矿等冶炼青铜的过程,有铜等新物质生成,属于化学变化,不符合题意;
C、燃烧时产生的烟气可以通过鱼身雁颈进入盛水的雁体,水可吸收烟气中的一些物质,可以减少室内污染,
不符合题意:
D、西汉时期已经掌握冶铁技术,选择青铜而不用铁制作红灯的原因是青铜硬度大,耐腐蚀,且青铜加工工
艺戊熟等,符合题意。
故选D。
2.材料与人类生活密切相关。下列物品所用金属材料及性质不正确的是
0
A.制作轮毂的合金强度大、硬度大B.钛做人造骨因为钛与人体有很好的相容性
跄■
C.自行车架利用钵钢的韧性好,硬度大D.用钛银形状记忆合金制成人造卫星天线
【答案】B
【解析】A、制轮毂的合金通常需要高强度、高硬度,A选项正确;
B、钛合金与人体相容性好,常用于人造骨,B选项错误;
C、自行车架利用镒钢的韧性好,硬度大,C选项正确;
D、钛银形状记忆合金常用于可折叠卫星天线,D选项正确。
故选:Bo
考点一金属材料的判定
【例1】下列广西优秀传统工艺品中,主要由金属材料制成的是
A.壮乡铜鼓B.绣球
【答案】A
【解析】A、壮乡铜鼓是由铜制成的,铜属于金属材料,A正确。
B、绣球通常是由布料、丝线等材料制成,这些属于有机材料,不属于金属材料,B错误。
C、泥兴陶是由黏土等烧制而成,属于无机非金属材料,不属于金属材料,C错误。
D、壮锦是由丝线等纺织而成,属于有机材料,不属于金属材料,D错误。
故选Ao
【变式1-2】2025央视春晚某节目,机器人身着东北花袄,扭起秧歌,科技感十足,关于机器人的部位,属
「金属材料的是
A.“关节,,——PEEK工程塑料B.东北花棉袄一纯棉
C.“骨骼”一碳纤维D.连接零件——钛合金
【答案】D
【解析】A、PEEK工程塑料属于合成材料,故选项错误;
B、纯棉属于天然有机高分子材料,故选项错误:
C、碳纤维是一种高强度、轻质的无机非金属材料,故选项错误;
D、钛合金属于合金,是金属材料,故选项正确;
故选:D。
[变式1-2)下列物质属于金属材料的是
A.A12O3B.金刚石C.青铜D.大理石
【答案】C
【解析】A、氧化铝是氧化物,不属于金属材料,此选项错误;
B、金刚石是非金属单质,不属于金属材料,此选项错误;
C、青铜是一种合金,属于金属材料,此选项正确;
D、大理石的主要成分是碳酸钙,其属于盐,不属于金属材料,此选项错误。
故选c。
【变式1-3]非物质文化遗产是人类文明记忆的载体。下列广东非物质文化遗产中所用到的材料属于金属材
料的是
【答案】C
【解析】A、广彩-瓷胎主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,不属于金属材料,该选项错误;
B、粤绣一丝线的原材料是蚕丝,蚕丝属于天然有机高分子材料,并非金属材料,该选项错误:
C、醒狮•铜镶是由铜合金制成,铜合金属于金属材料的一种,该选项正确:
D、木板年画-木板主要由木材制成,木材属于天然有机材料,不是金属材料,该选项错误。
故选C。
考点二金属的物理性质及用途
【例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
(I)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纲的硬度比纯铁(填“大”或“小”)O
③然可由二氧化钛(TiO?)制得,TiO2中Ti的化合价为
H.能源供给
(2)航母动力由重油(含CgH]8等多种成分)燃烧提供。C#I18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o
HI.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。
⑸过氧化钠(Na?。。可用作舰载机飞行员供氧面罩的供氧剂。Na?。?与CQ反应生成Na2c0?和02的化学
方程式为o
【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=2Na2COj+O2
【解析】(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然可由二氧化钛(TiO?)制得,TiO?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)x2=0,解得x=+4,故Ti的化合价为+4价。
(2)GH|8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C02反应生成Na2CO3和0?,化学方程式为:2Na2C)2+2CO2=2Na2co3+O2。
【变式2-1】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
【解析】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:Co
【变式2-2】比较大小、高低、强弱等用数轴来表示更加直观。下列表示正确的是
A.一-『>金属的熔点B.>地壳中元素的含量
C.靖工-合金中的含碳量D.>原子最外层电子数
【答案】D
低高
【解析】A、汞是熔点最低的金属,鸽是熔点最高的金属,正确的顺序是f,A选项错误;
抵离
B、地壳中含量前五的元素由高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙,正确的顺序是r,B选项错误;
铁铝娃气
C、钢的含碳量比生铁低,C选项错误;
D、H、Mg、Al、C、P、0、F的最外层电子数依次是1、2、3、4、5、6、7,D选项正确。
故选:Do
【变式2・3】阅读短文,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“美人首饰侯王卬”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
【解析】(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
“高温下不易被氧化工
【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
考点三合金的性质及用途
【例3】人类使用金属材料的历史十分悠久。明代科学著作《天工开物》中记载“其器冶铁锥,其尖使极刚
利”,“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐","釜''指生铁制作的铁锅。
(1)生铁属于—材料,上述描述中主要利用了铁的—(填字母)。
a.导热性b.导电性c.硬度大
《天工开物》中记载的“炒钢法”的生产过程可用下图表示。
空气潮泥灰
铁矿石、煤捣碎炼■炉|~~H/塘|翻炒-钢
资料:潮泥灰主要成分是石灰石。请根据图文回答下列问题:
(2)不断翻炒液态生铁,是为了降低一元素的含量。与纯铁相比,钢具有的优良性能有一(填字母)
等。
A.强度高、硬度大B.熔点高、密度小
(3)哈尔滨街头的共享电动车采用汽车工业级别锂电池,在一定条件卜锂和硫化亚铁(FeS)反应生成硫
化锂(Li2S)和铁,锂原子在化学反应中—电子(填“得至『或"失去”),反应后锂元素的化合价为一,写
出该反应的化学方程式―。
【答案】(1)金属ac/ca
(2)碳/CA
一定条件
(3)失去+1FeS+2Li=Fe+Li2S
【解析】(1)生铁是铁合金,属于金属材料。题干的描述中“其器冶铁锥,其尖使极刚利”主要利用了铁的硬
度大;“釜”为生铁制作的铁锅,主要利用了铁的导热性。故填:金属;aco
(2)生铁的含碳量为2%7.3%,钢的含碳量为0.03%〜2%。不断翻炒液态生铁的口的是使生铁中的碳与空
气中的氧气反应,以降低生铁中的含碳量。合金与纯金属相比,具有熔点低,硬度大,抗腐蚀性好等特点。
钢是铁合金,与纯铁相比,钢具有的优良性能是强度高、硬度大。故填:碳;A。
(3)锂原子的最外层有1个电子,在化学反应中容易失去I个电子,所以反应后硫化锂中锂元素的化合价
为+1。故填:失去;+lo在一定条件下,锂和硫化亚铁反应生成硫化锂和铁,故该反应的化学方程式为:
一定条件
FcS+2LiFc+Li2S0
【变式3-1]下列有关合金的叙述中,正确的是
①合金中的金属元素都以化合物形式存在
②合金中至少含有两种纯金属
③相较于钢,生铁是含碳较多的铁合金
④合金中一定含有金属
⑤合金的强度和硬度•般比组成它的纯金属更高,抗腐蚀性能地更好
⑥合金一定是混合物
A.①③④R.①②④C.②⑤⑥D.③④⑤⑥
【答案】D
【分析】合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。
【解析】①合金中的元素以单质形式存在,故说法错误;
②由合金的概念可知,合金中至少含有一种金属,故说法错误;
③生铁与钢都是铁的合金,其中生铁的含碳量较高,故说法正确;
④合金中一定含有金属,故说法正确:
⑤合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,抗腐蚀性能等也更好,故说法正确;
⑥合金一定是混合物,故说法正确。
故选D。
【变式3-2】“嫦娥”揽月、“祝融”探火、“羲和”逐日、“北斗”指路、“天和”遨游星辰……中国从航天大国迈
向航天强国。2024年4月25日20时59分,搭教神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运我火箭在酒泉
卫星发射中心成功发射。神舟十八号飞船很多部件都用到了哈尔滨制造的铝合金,如轨道舱壳体结构、返
回舱侧壁金属壳体等,这样可以有效的减轻飞船的重量。请回答下列问题:
(1)铝合金属于(填“混合物”或“纯净物
(2)铝合金的优良性能有(填字母)等。
A.密度小、硬度大B.强度高、抗腐蚀性差
(3)铝除了用于制造合金,还可以和四氧化三铁在高温时通过置换反应制取铁,同时生成氧化铝。此反应
的化学方程式为,反应前后铝元素化合价变化为O
【答案】(1)混合物
(2)A
高沪
(3)3FeQ1,+8Al=典9Fe+4Al2。,0变成+3价
【解析】(1)铝合金是由铝和其它物质混合而成,根据混合物的定义,由两种或多种物质混合而成的物质
是滉合物,所以铝合金属于混合物。
(2)铝合金具有密度小、强度大、硬度大,且具有良好的抗腐独性。
A、密度小、硬度大符合铝合金的优良性能,A正确:
B、选项中抗腐蚀性差不符合铝合金的性质,B不正确。
(3)铝和四氧化三铁在高温时发生置换反应制取铁同时牛.成氧化铝,化学方程式为:
高温
3Fe.O4+8A1^9Fe+4AKO;
反应前后铝由单质变为了化合物,单质中元素化合价为0,化合物中各元素化合价代数和为0,反应前铝元
素为0价,反应后在氧化铝中铝元素为+3价。
【变式3-3】25年8月《镜鉴千年:宋金铜镜展》在黑龙江省博物馆开幕,展现了很多镇馆之宝——精美的
铜镜。《天工开物》中记载了铜镜(如图)的制作过程:“凡铸镜,模用灰沙,铜用锡和……开面成光,则水银
附体而成,非铜有光明如许也。
(1)“模用灰沙”,说明“灰沙”的熔点比制作铜镜的材料(填“高”或"低
(2)“铜川锡和”是指在铜中加入锡,制成青铜。青铜属于(填“纯净物''或"混合物''),与用纯铜相比,
青铜制得的铜镜的优点是(写一条)。
(3)“水银附体”是将汞与锡混合成“锡汞齐”,涂抹在镜面上,烘烤使汞挥发后形成反射层,该原理与学过
的下列哪个实验原理更类似?(填字母)
A.电解水实验B.液态空气分离制氧气C.活性炭使含少量品红的溶液褪色
(4)经过氧化处理后,铜镜表面会形成一层使铜镜更耐腐蚀的二氧化锡(SnO?)薄膜。由此推测二氧化锡应
具有的一条物理性质是0
(5)“阳燧”是古代照日取火用的凹面铜镜。取火时将凹面镜对着阳光,把艾绒放于焦点部位引火。从燃烧
条件分析•,“阳燧”的作用是O该引火过程的能量转化过程是O
【答案】(1)高
(2)混合物硬度大、耐腐蚀
(3)B
(4)致密性
(5)使温度达到可燃物的着火点太阳能一内能
【解析】⑴“模用灰沙”,说明“灰沙”的熔点比制作铜镜的材料高,因为“灰沙”的熔点若是低于铜镜,自己
就会被熔化;
(2)“铜用锡和”是指在铜中加入锡,制成青铜。青铜中含铜、锡等,属于混合物;
合金比组成它的纯金属硬度大、耐腐蚀,青铜是铜的合金,故与用纯铜相比,青铜制得的铜镜优点是:硬
度大、耐腐蚀;
(3)“水银附体”是将汞与锡混合成“锡汞齐”,涂抹在镜面上,烘烤使汞挥发后形成反射层,是利用汞和锡
的沸点不同使其分离,液态空气分离制氧气也是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离,两者原理类似,电
解水实验是利用水通电分解生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,得山水的组成,而活性炭使含少量晶红
的溶液褪色是利用活性炭的吸附性。
故选B;
(4)经过氧化处理后,铜镜表面会形成一层使铜镜更耐腐蚀的二氧化锡,说明二氧化锡具有致密性的物理
性质,可阻止铜镜进一步被氧化;
(5)燃烧的条件:可燃物、与氧气(或空气)接触,温度达到可燃物的着火点,“阳燧”是古代照日取火用
的凹面铜镜。取火时将凹面镜对着阳光,把艾绒放于焦点部位引火。从燃烧条件分析,“阳燧”的作用是使温
度达到可燃物的着火点:
该引火过程的能量转化过程是:太阳能转化为内能。
1.“金缕玉衣”所用金丝的最细处以有0.08mm,体现了我国古代工匠精湛的技艺。金能制成金丝是利用了
其
A.密度大B.熔点高C.延展性好D.导热性好
【答案】C
【解析】A、密度指单位体积的质量,制成金丝是形状变化,不依赖密度。因此,该选项不符合题意。
B、熔点高表示熔化需要高温,但制成金丝是通过机械拉伸,而非熔化铸造。因此,该选项不符合题意。
C、延展性是金属在受力时变形而不破裂的性质,包括被拉伸成细丝(延性)或锤打成薄片(惠性)。题目
中“制成金丝”直接对应此性质。因此,该选项符合题意。
D、导热性指传递热量的能力,金是良好热导体,但这与制成细丝的加工过程无关。因此,该选项不符合题
意。
故选C。
2.不属于金属物理性质的是
A.导电性B.导热性C.延展性D.耐腐蚀性
【答案】D
【解析】A、金属通常具有良好的导电性,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项不符
合题意:
B、金属通常具有良好的导热性,不需要通过化学变化就能表现出来,属「物理性质,故选项不符合题意;
C、金属通常具有良好的延展性,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项不符合题意;
D、耐腐蚀性指金属抵抗腐蚀(如生锈)的能力,需要通过化学变化才能表现由来,属于化学性质,故选项
符合题意。
故选Do
3.为了减少汽车汕耗,科学家通过研发新型泡沐金属材料,来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目
的,泡沫金属材料应具有的性质是
A.熔点低B.密度小C.硬度大D.着火点高
【答案】B
【解析】A、熔点低与耐高温性相关,与减轻汽车自重并无直接关联,故选项不符合题意。
B、密度小的泡沫金属材料,在相同体积下质量较小,能够实现减轻汽车自重的目的,故选项符合题意。
C、硬度大主要体现材料抵抗外力作用的能力,和减轻汽车自重关系不大,故选项不符合题意,
D、着火点高与防火性相关,与减轻汽车自重并无直接关联,故选项不符合题意。
故选Bo
4.下列有关合金的说法错误的是
'.番
A.铝合金可用来做人造骨B.青铜大面具是铜、锡合金制成的
.■
C.合金材料应用于•嫦娥四号着陆器D.铜合金制造的我国古代钱币
【答案】A
【解析】A、图中所示为钛合金,钛合金与人体有良好的相容性,故钛合金可用来做人造骨。该选项错误,
符合题意;
B、青铜属于合金,主要成分是铜、锡,因此青铜大面具是铜、锡合金制成的。该选项正确,不符合题意:
C、金属材料中合金的使用很广泛,合金材料可应用于嫦娥四号着陆器。该选项正确,不符合题意:
D、图中所示为铜合金制造的我国古代钱币,该选项正确,不符合题意;
故选:A
5.下列物质中,不属于合金的是
A.用来制作仪表的黄铜B.用来切割玻璃的金刚石
C.建造国产航母的新型钢材D.制作装饰品的18K黄金
【答案】B
【分析】合金是由两种或更多种元素组成的物质,其中至少一种是金属元素,并且具有金属特性(如导电
性、延展性等)。合金通常是混合物,而非纯净物。
【解析】A、黄铜是铜与锌熔合而成的合金,具有金属特性,属于合金,该选项正确。
B、金刚石是由碳元素组成的单质,不具有合金“金属特性”和“混合物的特点,不属于合金,该选项错
误。
C、钢材是以铁为主要成分,熔合了碳等元素的合金,属于合金,该选项正确。
D、18K黄金是金与其他金属(如银、铜等)熔合而成的合金(含金量75%),属于合金,该选项正确。
故选B。
6.下列物质的用途不正确的是
【答案】B
【解析】A、钛合金与人体有很好的“相容性”,能用钛合金制迨人造骨,故A正确;
B、锌有导电性,可做干电池的负极,干电池的正极是石墨,故B错误;
C、硬铝是铝的合金,强度高且重量轻,可制航空发动机,故C正确;
D、钛银形状记忆合金具有形状记忆功能,能制成卫星天线,故D正确。
故选B.
7.下列说法正确的是
A.熔点最高的金属筲,可以用作保险丝
B.钢铁是使用最早的金属材料
C.多数合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属更好
D.汽车的铝合金车体喷漆的主要目的就是美观
【答案】C
【分析】本题考杳金属与合金的相关知识,包括金属的物理性质、历史使用、抗腐蚀性以及金属防护措施。
【解析】A、铐是熔点最高的金属。但保险丝的作用是在电流过大时熔断以保护电路,因此需要低熔点的材
料鸽的高熔点使其不适合用作保险丝,因为它不易熔断,故该选项不符合题意。
B、人类最早广泛使用的金属材料是铜,因为铜的熔点较低,易于•冶炼,铁的使用晚于铜,因此钢铁不是使
用最早的金属材料,该选项不符合题意。
C、合金通常比纯金属具有更好的抗腐蚀性。例如,纯铁容易生锈,而不锈钢(铁格锲合金)抗腐蚀性更强,
因此,多数合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属好,该选项符合题意。
D、汽车铝合金车体喷漆的目的不仅包括美观,更重要的是防止腐蚀。喷漆可以形成物理屏障,隔绝空气和
水分。因此,防腐蚀是土要FI的之一,美观是次要FI的,该选项不符合题意。
故选Co
8.钛合金常用于制作载人K船的某些部件。结合已有知识和图唁息判断,下列说法不正确的是
化合价
TiOTiCl
X-•2•4
+3-•b
______a::
°单质氧化物盐物质:类别
A.将钛单质制成合金后,熔点升高
B.图中x的数值为+4
C.Ti。?在图中对应的点是b点
i定条件
D,工业制取图中a点对应物质的化学方程式为2Mg+TiCL^-----------2MgCl2+Ti
【答案】A
【解析】A、根据合金比组成它的纯金属硬度大,熔点低可知,将钛单质制成合金后,熔点降低,说法不正
确;
B、TiOz中氧元素化合价为-2,故根据化合物化合价代数和为0可得,Ti化合价为+4,故x的数值为+4,说
法正确;
C、灯2。3中氧元素化合价为-2,故根据化合物化合价代数和为0可得,Ti化合价为+3,且其是由两种元素
组成,其中一种元素是氧的化合物,故该物质为氧化物,故口2。3在图中对应的点是b点,说法正确;
一定条件
D、工业制取Ti单质化学方程式为:2Mg+TiCI42MgCl2+Ti,说法正确。
故选Ao
9.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。
铝合金外壳
(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•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•说
化学与生活的关系o
【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)
【解析】(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)。
10.阅读下面科普短文并回答问题。
随着航空领域不断探索,铝合金材料已经无法满足新型航天匕行器的需求,科研人员研发了具备较高强度
和良好韧性的CNT/2A12复合材料,其成为制造飞机机翼、机身等主承力结构部件的理想材料。
碳纳米管(CNT)是由碳原子构成的管状结构,具有密度小、强度高、耐磨性好等特性。研究人员采用叠
片粉末冶金与合金化方法制备了质量分数为1.5%的CNT/2A12复合材料(主要成分有CNT、Al、Cu等),
并通过实验得出CNT/2A12复合材料屈服强度和延伸率随时效时间的变化如图所示。
屈服强度+延伸率
(1)铝合金硬度(填”>”或“V”)金属铝的硬度。
(2)CNT/2A12复合材料具有的优点是(写1条)。
(3)CNT属于(填“单质”或“化合物”);CNT和金刚石均由碳元素组成,它们的物理性质差异较大的
原因是o
(4)已知最佳时效时间是指能使材料达到最佳性能组合的特定时间点。请你结合图示分析,CNT/2A12复
合材料的最佳时效时间为8h的原因:0
【答案】(1)>
(2)较高强度(或良好的韧性)
(3)单质碳原子的排列方式不同
(4)当时效时间为8h时,CNT/2A12复合材料屈服强度和延伸率均达到最大值
【解析】(1)合金的硬度比组成它的纯金属大,故铝合金硬度>金属铝的硬度;
(2)由题中信息可知,CNT/2A12好合材料具有较高强度和良好韧性:
(3)CNT(碳纳米管)是由一种元素(碳)组成的纯净物,属于单质;
CNT和金刚石均由碳元素组成,但碳原子的排列方式不同,所以它们的物理性质差异较大;
(4)由图可知,当时效时间为8h时,CNT/2A12复合材料屈服强度和延伸率均达到最大值,此时材料达到
最佳性能组合,故最佳时效时间为8h。
11.2025年春节期间,江西省博物馆推出“博物馆里过大年”活动,旨在让年味更有文化味。靖根据题意回
答下列问题。
(1)伏鸟双尾青铜虎——存世最大的先秦时期青铜虎,有“虎王”之誉。青铜是一种合金,它属于(选
填“纯净物”或“混合物”)。
(2)元代青花釉里红楼阁式瓷谷仓——罕见发现具有明确纪年的元代百花釉里红瓷器。瓷器红色来源于工
匠制作过程围裙上的某种金属屑加入所导致。该金属可能是(填名称)。
(3)元代“阳平治都功印”铭玉印一重要的元代道教文物,玉质温润、雕琢精美、工艺细致。雕琢过程中
需要使用金刚石钻头,这是因为金刚石很大。
(4)汉代青铜雁鱼灯——目前国内同类器物唯一成对出土,造型优美、寓意吉祥、科学实用。植物油燃烧
时产生火焰,其中温度最高的火焰部位为。
(5)清代个山小像图轴——现存唯一的八大山人49岁时真实画像,画中有多处八大山人用墨写的题跋,
保存至今,字迹清晰可见。这说明o
【答案】(1)混合物
(2)铜
(3)硬度
⑷外焰
(5)碳具有稳定性
【解析】(1)合金是金属与金属或非金属合成的混合物,所以合金属于混合物。
(2)瓷器红色来源于工匠制作过程围裙上的某种金属屑加入所导致,这种金属可能是铜,因为铜是紫红色。
(3)雕琢过程中需要使用金刚石钻头,这是因为金刚石的硬度?艮大。
(4)酒精灯的灯焰分为三部分:内焰、焰心、外焰,其中外焰温度最高。
(5)墨的主要成分是碳,碳能够保存至今,字迹清晰可见,体现了碳的稳定性。
12.“福建舰”解缆启航,标志着我国航母建设迈向新征程。
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纲铁的硬度比纯铁(填“大”或“小”)O
③铁可由二氧化钛(TiO,制得,TiOz中Ti元素的化合价为0
II.能源供给
(2)常规航母的动力是由重油(含Cg/等多种成分)燃烧提供。C8H18(填“是”或“不是”)有机化合物。
(3)锂电池为整艘航母的通信工具提供电力,工作时是将化学能转化为。
III.生命保障
(4)淡水和氧气是重要的生活保障。
①可利用活性炭等净化生活污水以提高淡水的使用率,主要是利用了活性炭的。
②过氧化钠(Na?。?)可用作舰载机飞行员供氧面罩的供氧剂。过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气的
化学方程式为O
【答案】(1)导电大+4
(2)是
(3)电能
(4)吸附性
2CO2+2NaQ]=2Na2COi+O2
【解析】(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,故填:导电;
合金的硬度比纯金属的硬度大,合金钢铁的硬度比纯铁大,故填:大;
Ti。?中氧元素的化合价为-2,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)x
2=00x=+4,故填:+4:
(2)有机物是指含碳的化合物(除碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、锐化物等少数外),所以CNHIS是有机物,
故填:是:
(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,故填:电能;
(4)利用活性炭净化污水主要是利用了活性炭的吸附性,故填:吸附性;
过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO^O1Q
13.初中常见的某些物质之间可以实现如图所示的转化,B可在通电条件下生成H和I,有关反应的条件及
部分反应物或生成物等均已略去,回答卜列问题。
已知:Cu式OH)2cO]可在加热条件下分解生成C(V也0和Cuo;氢气与氧化铜反应的化学方程式为
A
H2-»-CuO-Cu+H2Oo
(1)I的化学式为。
(2)写出物质E的一种用途o
(3)按要求写出下列反应的化学方程式:
(J)G—►E:o
②H-B:(化合反应)。
(4)物质K中一定含有的元素是o
【答案】(1)02
(2)作导线(合理即可)
高温.△点燃
()=
3C+ICuO^^lCu+C02T/CO+CuOCu+CO22H,+O2=2H2O
(4)碳元素、氢元素(或C、H)
【分析】C%(OH)2cO3可在加热条件下分解生成CO?、HQ和CuO,且B可在通电条件下生成H和I,则
通电小小
B是水(2也0=2%1+。2「),C和D分别
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