第2章物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用第1節(jié)金屬材料【題型導航】TOC\o"13"\h\z\u【重難題型講解】 1題型1金屬與非金屬 1題型2常見金屬材料 3題型3金屬的污染和回收利用 5【能力培優(yōu)練】 6【鏈接中考】 10【重難題型講解】題型1金屬與非金屬1．金屬(1)金屬和非金屬在物理性質(zhì)上的差異物理性質(zhì)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(zhì)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(zhì)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【名師講解】由金屬元素組成的單質(zhì)為金屬單質(zhì)，如銅、鐵等；由非金屬元素組成的單質(zhì)為非金屬單質(zhì)，如碳、硫等。2.金屬的性質(zhì)與用途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(zhì)，如它們的密度、外表、價格等來選擇使用金屬。常見金屬的性質(zhì)和用途的關系如下。金屬的物理性質(zhì)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（1）由金屬元素組成的單質(zhì)為金屬單質(zhì)，如銅、鐵等；由非金屬元素組成的單質(zhì)為非金屬單質(zhì)，如碳、硫等。（2）金屬都有特殊的光澤。除汞外，所有金屬在室溫下都是固體。（3）金屬的性質(zhì)是決定金屬用途的主要因素，但不是唯一因素。在實際應用中，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。【典例11】[2025浙江溫州質(zhì)檢]小明將紙條分別緊緊卷在木棒和鐵棒上，加熱紙條，木棒上的紙條立即燃燒，鐵棒上的紙條不會立即燃燒?據(jù)此推測木棒和鐵棒具有不同的（）A.密度B.導熱性C.硬度D.延展性【典例12】[2025浙江溫州質(zhì)檢]如圖是中國人民銀行為紀念改革開放40周年而發(fā)行的紀念幣?在選擇鑄造紀念幣的材料時，不需要考慮的因素是（）A.金屬的硬度B.金屬的耐腐蝕性C.金屬的導電性D.金屬的延展性跟蹤訓練1[2024浙江紹興質(zhì)檢]下列有關金屬的說法中，錯誤的是（）A.銅質(zhì)插頭是利用銅的導電性B.鎢制燈絲是利用鎢的熔點低C.鋁制成鋁箔是利用鋁的延展性D.用鐵鍋炒菜是利用鐵的導熱性跟蹤訓練2下列有關金屬物理性質(zhì)的描述，錯誤的是（）A.大多數(shù)金屬都具有銀白色金屬光澤，但銅呈紫紅色，金呈金黃色B.室溫下所有金屬都是固體C.金屬具有良好的導電性?導熱性和延展性D.不同金屬的密度?熔點?硬度等物理性質(zhì)差異較大題型2常見金屬材料1.合金：是指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(zhì)。合金往往比純金屬具有更好的性能。因此，大多數(shù)金屬材料實際上都是合金。合金主要成分主要性能主要用途球墨鑄鐵鐵、碳、硅、錳機械強度好在某些場合可代替鋼錳鋼鐵、錳、碳韌性好、硬度大鋼軌、挖掘機鏟斗、坦克裝甲、自行車架不銹鋼鐵、鉻、鎳抗腐蝕性好醫(yī)療器械、炊具、容器、反應釜黃銅銅、鋅強度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕機器零件、儀表、日用品青銅銅、錫強度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕機器零件如軸承、齒輪等白銅銅、鎳光澤好、耐磨、耐腐蝕、易加工錢幣、代替銀做飾品焊錫錫、鉛熔點低焊接金屬硬鋁鋁、銅、鎂、硅強度和硬度好火箭、飛機、輪船等18K金、銀、銅光澤好、耐磨、易加工金飾品、錢幣、電子元件18K白金金、銅、鎳、鋅光澤好、耐磨、易加工金飾品2.鐵合金生鐵和鋼都是常見的鐵合金，他們都是碳和鐵等元素形成的合金，他們的區(qū)別主要是含碳量的不同，鋼的含碳量比生鐵低，質(zhì)堅硬、有彈性和延展性，廣泛應用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工和通信設備等。鈦合金與人體具有很好的“相容性”，可用來制造人造骨等。【典例21】[2024浙江臺州質(zhì)檢]如圖是一種家用電水壺，其中所用材料屬于合金的是（）A.不銹鋼外殼B.塑料手柄C.純銅導線D.聚氯乙烯線套【典例22】下列有關合金的說法正確的是（）A.合金屬于金屬材料B.合金熔點比其組成成分金屬高C.制成合金屬于化學變化D.鋼是由鐵和鋅形成的合金跟蹤訓練1[2025浙江衢州質(zhì)檢]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?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(zhì)軟哈氏合金抗腐蝕性好鎳?鉬?鉻等?純鎳抗腐蝕性能不如哈氏合金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____________________(寫出一條即可)?(合理即可)跟蹤訓練2[2024浙江寧波期中]北斗系統(tǒng)的全面建成彰顯了中國航天的力量?在航天科技中運用了大量金屬材料，下列有關金屬材料的說法正確的是（）A.純金屬的硬度一般比它們組成合金的硬度大B.鈦和鈦合金被廣泛應用于火箭?導彈等C.金屬單質(zhì)在常溫下都是固體D.合金中一定只含金屬元素跟蹤訓練3[2025溫州十七中期中]下列關于金屬材料的性質(zhì)與用途的對應關系中，錯誤的是（）A.鋼的硬度大，可用于制造刀具B.金的密度大，可用于制作首飾C.銅的導電性好，可用于制作電線D.鎢的熔點高，可用于做燈絲題型3金屬的污染和回收利用1.金屬的污染來源日常生活和大量工業(yè)廢棄的金屬垃圾，工廠排放的含重金屬的污水。重金屬污染是指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染2.金屬污染的危害垃圾填埋后，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。3.金屬的回收利用廢金屬堆存，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(zhì)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?！镜淅?1】關于回收廢舊金屬的下列說法中不正確的是（）A.可以節(jié)約金屬資源B.可以節(jié)約冶煉金屬消耗的能源C.回收廢舊金屬對人體有害D.可以減少對環(huán)境的污染跟蹤訓練1[2025溫州樂清山海聯(lián)盟期中]金屬等材料的應用，促進了人類文明的發(fā)展和社會的進步，同時材料使用中的環(huán)保與回收問題與人類生活息息相關?我國研發(fā)制造的3.5μm超薄銅箔，應用于新能源汽車電池等領域，技術領先全球?能加工成銅箔是利用銅的（）A.導電性B.延展性C.可燃性D.密度大跟蹤訓練2[2024舟山聯(lián)考]“垃圾是放錯位置的資源?”小科把校園垃圾按如圖所示四類進行科學處置，實行“定時?定點”投放?金屬易拉罐屬于（）【能力培優(yōu)練】1.是一種貴重金屬，它不僅被視為美好和富有的象征，而且還以其特有的價值造福于人類。常言說“真金不怕火煉”主要是指（）A．熔點高B．延展性好C．有金屬光澤D．化學性質(zhì)穩(wěn)定2.下列關于合金的說法正確的是（）A．合金不屬于金屬材料B．合金的硬度一般比各成分金屬大C．合金屬于金屬單質(zhì)D．多數(shù)合金的熔點高于組成它的成分金屬3.金屬資源是不可再生資源，保護金屬資源是我們的職責。下列有關敘述不正確的是（）A．大力開采礦物以保障金屬材料的使用B．提高廢舊金屬的回收利用率C．在金屬制品上刷漆、涂油等防止金屬腐蝕D．用特種塑料代替金屬制造機器的零部件4.所謂合金，就是不同金屬（或金屬與非金屬）在熔融狀態(tài)下形成的一種具有金屬特性的熔合物。根據(jù)下列四種金屬的熔、沸點判斷，其中不能形成合金的是（）A．鐵和鈉B．鋁和鈉C．鐵和銅D．鋁和銅5.某班就“使用金屬材料的利與弊”為題進行小組辯論，甲方的觀點是使用金屬材料有利。下列甲方觀點中不科學的是()A.金屬材料大多有延展性，可以加工成各種形狀B.金屬材料大多有美麗的光澤C.廢棄的金屬不會造成土壤污染和水污染D.金屬材料大多數(shù)可以回收再利用6.下列有關金屬的說法中，錯誤的是（）A.銅質(zhì)插頭是利用銅的導電性B.鎢制燈絲是利用鎢的熔點低C.鋁制成鋁箔是利用鋁的延展性D.用鐵鍋炒菜時利用鐵的導熱性7.[2024溫州期中]小明將紙條分別緊緊卷在木棒和鐵棒上，加熱紙條(如圖),木棒上的紙條立即燃燒，而鐵棒上的紙條不會立即燃燒?據(jù)此推測木棒和鐵棒具有不同的（）A.密度B.導熱性C.硬度D.延展性8.[2025溫州期末]鋁合金廣泛應用于航空航天領域，如制造火箭外殼(如圖)?以下鋁合金性質(zhì)中與該用途有關的是（）①密度?、谟捕却螈勰弯P蝕④能與酸反應A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④9.“垃圾是放錯地方的資源”。請你應用學到的科學知識參與有關廢品收購的實踐活動。（1）假如你在打掃衛(wèi)生，清理出下列物品：A.廢紙、B.礦泉水瓶、C.易拉罐、D.霉變的蛋糕、E.生銹的鐵釘。其中應放入“可回收垃圾箱”的是__________（填字母）；廢品收購人員發(fā)現(xiàn)金屬鋁做的易拉罐“不生銹”，而鐵生銹最厲害，便認為金屬鐵比鋁性質(zhì)活潑。你認為鋁做的易拉罐“不生銹”的原因是__________。（2）廢舊電池中含有汞，如果隨意丟棄，會造成污染，威脅人類健康。汞的元素符號是__________，它在常溫下的狀態(tài)是__________。常用的干電池內(nèi)部填有氯化銨和二氧化錳等物質(zhì)，若通過分離得到氯化銨，在實驗室需進行的操作是：溶解、過濾和__________；得到的氯化銨在農(nóng)業(yè)上又可用作__________。（3）廢舊鐵鍋、鋁鍋等不要隨意丟棄，應回收利用，這樣做的意義是____________________。10.請根據(jù)圖回答下列問題。(1)所標物質(zhì)中屬于金屬材料的是__________，屬于非金屬單質(zhì)的是__________(各寫一種即可)(2)請你就圖標出的物質(zhì)舉一例說明“物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途”：____________________________。11.在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，金屬鐵有很多用途，金屬銥(元素符號為Ir)也有著重要的應用，它是重要的化工催化劑。通常狀況下，銥是銀白色固體，熔點為2410℃，沸點為4130℃，密度為22.42g/cm3。金屬銥硬而脆，很難進行機械加工，但在高溫下可壓成薄片或拉成細絲。銥的化學性質(zhì)不活潑，但塊狀金屬銥在空氣中加熱時會在其表面形成一層二氧化銥薄膜。閱讀上述材料，回答下列問題。(1)金屬銥的物理性質(zhì)中，明顯不同于金屬鐵的是(寫出兩點)：①________________________________________；②________________________________________。(2)寫出銥在空氣中加熱生成二氧化銥的化學方程式：______________________________。12.合金是重要的金屬材料。(1)下列物品所使用的主要材料屬于合金的是__________(填字母)。A.青花瓷瓶B.橡膠充氣艇C.不銹鋼鍋(2)生鐵是常用的合金，生鐵屬于__________(填“純凈物”或“混合物”)(3)黃銅是銅鋅合金，將純銅片和黃銅片互相刻畫(如圖所示)，純銅片上留下明顯的劃痕，說明__________________________________________________。13.要實現(xiàn)中華民族偉大復興，必須要有一支強而有力的人民軍隊作保障，先進的軍事裝備是“強軍夢”的物質(zhì)保障?(1)我國第三艘航母“福建艦”采用特種鋼為主要制造材料，填“合金”或“純金屬”)?它具有超強耐腐蝕性?高強度?低磁力等優(yōu)點，特種鋼屬于_______。(2)國產(chǎn)大飛機C919的蒙皮采用了一定量的鋁合金材料，使用鋁合金制造飛機蒙皮是因為它具有__________________________優(yōu)點(寫出兩點)?14.[2025寧波鎮(zhèn)海期中]315晚會曝光造假：個別不法商販為牟取暴利，在中摻入少量金屬銥顆粒?已知金的熔點是1064.43℃,銥的熔點是2443℃?下列可以有效檢測制品中有無銥顆粒的手段是（）A.加熱至1064.0℃并觀察有無顆粒物B.加熱至1065.0℃并觀察有無顆粒物C.加熱至2470℃并觀察有無顆粒物D.加熱至3507.43℃并觀察有無顆粒物15.合金是由一種金屬與其他一種或幾種金屬(或非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)?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(zhì)屬于合金的__________(填“物理”或“化學”)性質(zhì)?(2)如圖所示為鉛錫合金的熔點隨其中一種金屬的質(zhì)量分數(shù)的質(zhì)量分數(shù)?變化的圖像，則該圖中橫坐標表示_______(填“鉛”或“錫”)(3)一般家用保險絲是用鉛(不少于98%)和銻(0.3%~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__________(填字母)?A.20~40℃B.232~300℃C.327~600℃D.630~900℃【鏈接中考】1．[2025福建中考]鎳是一種重要的金屬。將廢舊坡莫合金（含鎳、鐵和銅等）浸入800℃液態(tài)鎂中形成鎂鎳合金，再經(jīng)如右下圖所示的真空蒸餾，可實現(xiàn)鎂和鎳的分離