金屬材料（原卷版）九年級科學上冊（浙教版）

第2章物質轉化與材料利用2．1金屬材料【知識必備】考點一金屬與非金屬物理性質金屬非金屬色澤都有特殊的光澤，大多數(shù)金屬的顏色為銀白色或灰色，但金呈金黃色，銅為紫紅色大多數(shù)非金屬沒有光澤，外表暗淡狀態(tài)常溫時，除汞是液體外，其余都是固體常溫時，大多數(shù)非金屬元素所組成的單質是氣體，也有一些是固體，溴是唯一的在常溫下呈液態(tài)的非金屬單質密度、硬度一般較大一般較小熔沸點一般較高一般較低導電、導熱性具有良好的導電性、導熱性導電、導熱性能均較差延展性具有良好的延展性不具有延展性，固體非金屬較脆，敲擊時，大多數(shù)易碎裂甚至變成粉末提示：由金屬元素組成的單質為金屬單質，如銅、鐵等；由非金屬元素組成的單質為非金屬單質，如碳、硫等。注意：可根據(jù)單質的物理性質或化學性質區(qū)別金屬與非金屬。但也不是絕對的，如石墨熔點高，易導電，卻是一種非金屬單質。金屬的用途非常廣泛，不同的金屬有不同的用途。人們常根據(jù)金屬的一般屬性和每種金屬的獨特性質，如它們的密度、外表、價格等來選擇使用金屬。方法：金屬的特性可以作為鑒別金屬和分離金屬的依據(jù)。如分離銅粉和鐵粉，就可以用磁鐵將鐵粉吸引出來。常見金屬的性質和用途的關系如下。金屬的物理性質金屬的應用具有金屬光澤、有良好的延展性金、銀、鉑等可以做裝飾品(手鐲、項鏈)具有導熱性鐵、鋁等可以制成炊具、散熱器等具有導電性銅、鋁做導線、電纜等密度小鋁合金可以用來制作門窗、飛機等熔點高、電阻大鎢可以做燈絲液態(tài)金屬汞熱脹冷縮明顯用汞可以填充水銀溫度計【例1】人類的生活和生產(chǎn)都離不開金屬材料。下列金屬制品中，主要利用金屬導熱性的是()方法：物質的性質在很大程度上決定了物質的用途，但這不是唯一的決定因素。在考慮物質的用途時，還需要考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對環(huán)境的影響等多種因素?？键c二常見的金屬材料把一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特性的物質，稱為合金。注意：①金屬材料包括純金屬和合金。②合金是混合物，合金中至少含有一種金屬。③合金的性能優(yōu)于純金屬。拓展：合金的性能與組成合金的各成分的性能不同。合金的硬度、強度一般比組成它們的純金屬更高，熔點更低，抗腐蝕性能等也更好，因此合金具有更廣泛的用途?！撲撌且环N由碳和鐵等元素形成的合金。(1)性能：質地堅硬，有彈性和延展性，機械性能好。(2)主要用途：制汽車車身及刀具、量具和模具等。拓展：生鐵也是碳和鐵等元素形成的合金，它與鋼的區(qū)別是含碳量不同?！纠?】青銅是人類最早使用的銅、錫合金，下列說法中不正確的是()D.青銅耐腐蝕，易鑄造成形考點三金屬的污染和回收利用垃圾填埋后，其中的鉛、鎘等有毒的金屬被腐蝕后會溶于水中形成金屬離子，污染土壤和地下水源。在潮濕的空氣中，金屬的氧化和銹蝕也會污染土壤，危害生態(tài)環(huán)境。廢金屬堆存，不僅浪費資源，侵占土地，而且污染環(huán)境，因此要重視廢金屬的回收利用?；旧纤薪饘俣伎裳h(huán)再生，而普遍回收的金屬包括：鋁、鉛、鐵、銅、錫、鋅、銀和金等。可根據(jù)不同金屬的性質采用合適的回收方法，如用巨型的電磁鐵把廢鐵從垃圾中分離出來。注意：回收利用廢金屬的意義：①保護環(huán)境，防止造成污染。②節(jié)約資源和能源?！绢}型必練】一．選擇題（共16小題）1．物質的性質決定用途。下列物質的性質和用途不一致的是（）A．銅的導電性好，用作導線B．鋁的密度小，用作飛機材料C．金的延展性好，做成金箔D．銀的導熱性好，作裝飾品2．為了減少汽車油耗，科學家通過研發(fā)新型泡沫金屬材料，來減輕汽車的自重。要實現(xiàn)減輕汽車自重的目的，泡沫金屬材料應具有的性質是（）A．熔點低B．密度小C．硬度大D．著火點高3．在馬里亞納海溝深淵科學考察中，我國“海斗一號”全海深無人潛水器取得了世界級成果，首次實現(xiàn)了對“挑戰(zhàn)者深淵”西部凹陷區(qū)的大范圍全覆蓋聲學巡航探測。下列有關說法錯誤的是（）A．“海斗一號”可采用高強度的鈦合金耐壓材料制造B．“海斗一號”可通過改變自身重力實現(xiàn)上浮下潛C．“海斗一號”下潛深度越深，所受到的海水壓強越大D．“海斗一號”科考之地馬里亞納海溝由太平洋板塊與印度洋板塊碰撞形成4．我國自主研發(fā)的深海載人潛水器球殼，是世界上最大的載人艙球殼，已在馬里亞納海溝海域完成萬米海試任務。在開發(fā)深海潛水艙時，科研團隊要考慮深海壓強大、海水腐蝕強、上浮困難等問題，如圖是中科院研究團隊研發(fā)的鈦合金深海潛水器球艙，解決了以上問題。以下說法不正確的是（）A．鈦合金屬于化合物B．鈦合金具有較好的抗壓和抗腐蝕性能C．鈦合金的密度大小會影響上浮的難易程度D．合金往往比純金屬具有更好的性能5．無人機的用途越來越廣泛，可以用于航拍、噴灑農藥等。制無人機框架宜選用密度小、強度高、硬度較大、化學穩(wěn)定性好的金屬材料，下列材料中最適合做無人機框架的是（）A．鋼B．黃銅C．鋁合金D．純鋁6．現(xiàn)代社會，金屬的應用越來越廣泛。下列關于金屬物理性質的描述正確的是（）A．常溫下所有金屬都是固體B．大多數(shù)金屬具有優(yōu)良的導電性C．所有固體金屬的硬度都很大D．金屬都具有銀白色的金屬光澤7．下列有關金屬的說法正確的是（）A．純鐵的硬度大于生鐵B．金屬鋁比鐵更抗腐蝕C．金屬在常溫下都呈固態(tài)D．人體中最多的金屬元素是鐵8．鋁鎂合金是新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等．下列性質與這些用途無關的是（）A．不易生銹B．導電性好C．密度小D．強度高9．古人用銅做鏡子，這是利用了金屬的（）A．導電性B．延展性C．有光澤D．導熱性10．巧克力的外包裝往往采用錫紙，金屬錫可以壓成薄片，這主要是利用了金屬錫的（）A．延展性B．導電性C．金屬光澤D．硬度11．下列屬于金屬共有的特性的是（）A．很高的熔點B．良好的導電性C．很大的硬度D．銀白色的光澤12．鋁鎂合金是新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等。下列性質與這些用途無關的是（）A．不易生銹B．導電性好C．密度小D．強度高13．蘭州中山橋是黃河上游修建最早和唯一保存至今的近現(xiàn)代鋼架橋梁，屬于全國重點保護文物．為了提升這座已通行百年的鐵橋抵御自然災害的能力，將其整體抬高了米．做橋梁的鋼架屬于（）A．非金屬材料B．有機合成材料C．復合材料D．金屬材料14．我市目前已有多家企業(yè)參與城市基礎建設，產(chǎn)品涉及體育器材、建筑材料、書薄相冊、食品等．下列產(chǎn)品使用的材料屬于金屬材料的是（）A．部分書冊使用了再生紙B．場館建設使用了大量的鋼筋C．部分相冊使用了塑料粒子D．部分印刷油墨使用了無毒、可食用級的大豆油墨15．人類的生活和生產(chǎn)都離不開金屬材料。下列金屬制品中，主要利用金屬導熱性的是（）A．雕塑B．車模C．導線D．炒鍋16．下列用途與物質的性質不對應的一項是（）選項ABCD物質的性質氮氣較不活潑銅有導電性汽油易揮發(fā)稀硫酸能與氧化鐵反應用途食品防腐做導線作燃料除鐵銹A．AB．BC．CD．D二．填空題（共6小題）17．合金是由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質。查閱資料可知合金的熔點低于其中任何一種金屬的熔點。下表是幾種金屬熔點的數(shù)據(jù)。金屬錫鉛銻熔點/℃232327630（1）鉛錫合金具有導電性，該性質屬于合金的______________性質。（2）如圖表示鉛錫合金的熔點隨其中一種金屬的質量分數(shù)變化的圖像，則該圖中橫坐標表示______________金屬的質量分數(shù)。（3）一般家用保險絲大都是用鉛（不少于98%）和銻（～1.5%）制成的合金，根據(jù)以上信息及生活經(jīng)驗判斷該合金的熔點可能為______________。A．20～40℃B．232～300℃C．327～600℃D．630～900℃18．2021年6月21日起中國人民銀行陸續(xù)發(fā)行一套中國共產(chǎn)黨成立100周年紀念幣。該套紀念幣共9枚，其中金質紀念幣3枚，銀質紀念幣5枚，雙色銅合金紀念幣1枚，均為中華人民共和國法定貨幣。（1）鑄造以上硬幣用到的材料都是______________（填“有機合成材料”或“金屬材料”）。（2）選擇鑄造硬幣的材料不需要考慮的因素是______________（填序號）。A.金屬的導電性B.金屬的耐腐蝕性C.金屬的硬度19．黃銅（銅鋅合金）長期使用會銹蝕，銅銹主要成分為Cu2（OH）2CO3。查閱資料：銅銹可以與稀硫酸反應。其化學方程式為：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑，雜質不與稀硫酸反應。回收廢黃銅有用成分，調配鋅銅比例，可以鑄造新的黃銅，變廢為寶。其工藝流程圖如下：（1）化學反應按反應物和生成物的種類與特點分為四大基本反應類型，請寫出步驟一中生成固體A的主要化學方程式__________________________________________。（2）系列處理二后獲得鋅的質量______________原廢黃銅中鋅的質量。（選填“＜”“＝”或“＞”）20．人們的日常生活離不開金屬，高科技新材料的開發(fā)和應用也需要金屬。（1）根據(jù)上圖金屬應用實例推斷，金屬具有的物理性質有（寫出1條即可）：______________；（2）日常使用的金屬材料多數(shù)屬于合金，下表列出了一些常見合金的主要成分和性能。合金合金的主要性能主要成分及純金屬的性能焊錫熔點183℃錫：熔點232℃；鉛：熔點327℃硬鋁強度和硬度好鋁、銅、鎂等。硬度小，質軟不銹鋼抗腐蝕性好鐵、鉻、鎳等。純鐵抗腐蝕性能不如不銹鋼由表中信息可以推斷，與組成合金的純金屬相比，合金的優(yōu)點一般有（填序號，可多選）______________。①強度更低②硬度更高③熔點更高④抗腐蝕性更好21．水果電池是利用兩種不同金屬和水果共同制成，通常用較活潑的金屬做電源的負極，在某次實驗中，老師將鋁片、銅片打磨后一起插入未成熟的新鮮橙子里面，制成一個水果電池，請回答下列問題：（1）這個水果電池正極的金屬是______________；（2）制作水果電池不能僅用一種金屬，必須用不同的金屬做電極才能成功，最大的可能需要不同金屬的______________不同，才能將化學能轉化為電能。22．把某種金屬用小刀輕輕切下一小塊放入盛水的燒杯中，觀察到該金屬能與水劇烈反應，并放出熱，本身熔化成銀白色的小圓球，浮在水面上，根據(jù)以上敘述，推斷該金屬的物理性質有：①硬度________；②熔點______________；③密度______________；④顏色______________。三．實驗探究題（共1小題）23．從廢舊的某些部件中可回收金屬銀和銅，其操作流程如圖所示。回答問題：（1）步驟①②③中均涉及的實驗操作是______________和洗滌。（2）操作流程中，加入足量稀硫酸的目的是使粗產(chǎn)品中的______________完全反應。（3）向固體中加入適量硝酸銀溶液后，可觀察到的實驗現(xiàn)象是______________________________________________________________________。（4）若溶液乙的質量大于溶液甲的質量，則加入的金屬X可能是______________（選填“鐵”“鋅”或“銅”）。四．解答題（共2小題）24．某工廠廢液中含有CuSO4（其他成分不含銅元素），現(xiàn)按以下流程回收金屬銅。（1）洗滌后的濾渣不能用加熱的方法干燥，其原因是__________________________________________。（2）現(xiàn)有一批100t廢液，其中含8%的CuSO4，理論上可從該廢液中回收得到多少噸金屬銅？25．閱讀表格，綜合考慮下表各方面的因素，回答以下問