1、用心 爱心 专心 119 号编辑 1初三化学第八单元金属和金属材料知识精讲一. 本周教学内容：第八单元：金属和金属材料课题 1. 金属材料本课题分为两部分。第一部分从日常生活用品很多是用金属材料制成的入手，说明金属材料包括纯金属和合金两类，并从社会发展的历史说明铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。第二部分介绍合金。二. 重点、难点1. 金属的重要物理性质，物质的性质与用途的关系。2. 了解一些常见合金的主要成分，性能和用途。三. 教学过程：（一）几种重要的金属1. 铁（1）纯铁具有银白色的金属光泽，质软，有良好的延展性，密度为 7.86g/cm3，熔点1535，沸点 2750，铁是电和
2、热的导体。铁能被磁体吸引。在磁场的作用下铁自身也能产生磁性。（2）铁是最常见的金属，是人类生活和生产中非常重要的材料。2. 铝（1）铝是分布较广的元素，在地壳中含量仅次于氧和硅，是金属元素中含量最高的。（2）纯铝具有银白色金属光泽，较软，熔点较低 660，密度较低，为 2.7g/cm3，导电性很好（仅次于 Cu） ，在电力工业上它可以代替部分铜作导线和电缆。铝有很大的延展性，能够抽成细丝，也能压成薄片成为铝箔。有良好的耐腐蚀性。铝粉跟某些油料混合，可以制成银白色防锈油漆。（3）铝是最常见的金属之一，虽然利用比铜、铁晚，但现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。3. 铜（1）纯铜呈
3、紫红色，故又称紫铜。密度较大，10.5g/cm 3，熔点 1083，有极好的导热、导电性，其导电性仅次于银。（2）铜具有优良的化学稳定性和耐蚀性，是优良的电工用金属材料。（二）金属的物理性质1. 大部分金属具有银白色金属光泽，而铜呈紫红色，金呈黄色。2. 常温下，大多数金属都是固体，而汞是液体。3. 金属的导电性，导热性，密度，熔点，硬度等物理性质差别很大。 （参见课本表 81）（三）合金1. 合金的定义：合金是指由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。2. 合金的特性：（1）合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能。用心 爱心 专心 1
4、19 号编辑 2（2）一般地说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。例如，铝硅合金的熔点为564，比纯铝或硅都低。（3）合金比成分金属具有更好的硬度和强度及机械加工性能。例如，硬铝（含Cu，Mg，Mn，Si）的强度和硬度都比纯铝大，几乎相当于钢材，且密度较小。观察好实验 81 ， 实验 82可对合金的性能有更深的认识。3. 常见合金：（1）钢铁钢铁是指铁与 C，Si，Mn，P，S 以及少量的其他元素所组成的合金。除铁外，C 的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。按含碳量不同，铁碳合金分为钢与生铁两大类：钢是含 C 量为 0.03%2%的铁碳合金。含碳量 2%4.3的铁碳合金为
5、生铁。若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。（2）铝合金：铝合金的突出特点是密度小，强度高。常用的有：AlMn、AlMg 合金。耐蚀性好，称防锈铝合金。AlCuMg、AlCuMgZn 合金。AlLi 合金，可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。（3）铜合金：广泛使用的有：黄铜、青铜和白铜。黄铜：CuZn 合金，有优良的导热性和耐腐蚀性。青铜：CuSn 合金，常用于制造齿轮等耐磨零部件和耐蚀配件。白铜：CuNi 合金，有优异的耐蚀性和高的电阻。（4）21 世纪的重要金属材料钛合金钛合金已广泛用于国民经济各部门，它是火箭、导弹和航天飞机不可缺少的材料。船舶、化工、电子器件
6、和通讯设备以及若干轻工业部门中要大量应用钛合金。总之，目前工业上应用的合金种类数以千计，更多地应用在生活、生产、国防等。4. 常见合金的主要成分，性能和用途：常见合金的主要成分、性能和用途合金 主要成分 主要性质 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、代替银做
7、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 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 金饰品用心 爱心 专心 119 号编辑 3例 1. 菜刀、锤子用铁制而不用铅制的原因是（ ）A. 铁硬度大，铅硬度小 B. 铁熔点高，铅熔点低C. 铁密度小，铅密度大 D. 铁导电性好，铅导电性较差解析：菜刀、锤子必须坚硬，用铁制而不用铅制是因为铁合金的硬度比铅的硬度大。所以A 选项正确。答案：A例 2. 下列金属不用于制作装饰品的是（ ）A. 金 B. 银 C. 铂 D. 铁解析：
8、铁的化学性质比较活泼，在潮湿的空气中易被缓慢氧化而生锈，铁锈疏松，没有光泽，用于装饰品不美观。答案：D例 3. 下列关于合金的叙述正确的是（ ）A. 合金可能是混合物也可能是化合物B. 合金的所有性质和性能都比其纯金属好C. 合金也是金属材料D. 合金是在金属中加热熔合某些金属而成解析：合金一定是混合物，但不一定是金属熔合某些金属，也可以熔合非金属，如生铁是铁与碳的合金。合金在某些性质和性能比其纯金属好，并不是所有的性质，所以叙述正确的是C 选项。答案：C例 4. 生铁和钢的主要区别（ ）A. 生铁和钢的主要成分都是铁，其含碳量不同，性能不同B. 生铁是铁，钢是铁的氧化物C. 生铁和钢都是铁合
9、金D. 生铁和钢的主要成分不同解析：生铁和钢都是铁的合金，主要区别是含碳量不同，性能不同。生铁中除含有碳外还含有硅、锰和少量的硫、磷等；钢是含碳量在 0.03%2%之间的铁合金，并不是铁的氧化物。所以生铁和钢的主要区别是含碳量不同，因而性能也不同。所以正确说法是 A。答案：A例 5. 下列各项比较中不正确的是（ ）A. 地壳中元素含量：AlFe B. 含铁量：FeOFe 3O4C. 机械性能：生铁钢 D. 导电性：银铜解析：地壳中金属元素含量最多的是 Al，其次是 Fe，所以 A 选项正确在 FeO 中，Fe 元素的质量分数 FeO10%56721078%.在 Fe2O3中，Fe 元素的质量分
10、数 23所以含铁量 FeOFe2O3，B 选项正确。生铁中的含碳量大于钢中的含碳量，因而钢的机械性能比生铁好，所以 C 选项错误。用心 爱心 专心 119 号编辑 4在金属中，银的导电性最强，D 选项正确。答案：C例 6. 联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的炊具，并向世界大力推广。其主要原因是（ ）A. 价格便宜 B. 铁中含有有机物必须含的碳元素C. 升热慢、退热也慢、保温性能好 D. 烹饪的食物中留有微量铁元素解析：A、C 选项没有从科学角度分析大力推广的主要原因，只是从经济上、保温性能考虑，故不是正确选项。人体需要一定量的铁元素，用铁锅烹饪中含有少量铁元素，进入食
11、物中，通过人体胃液的作用，变成易于被人体吸收的铁元素，而铁锅中碳元素含量低，且不易被吸收。所以正确选项为 D。答案：D（答题时间：45 分钟）一. 选择题1. 铁至今仍然是世界上用量最多的金属，其原因是（ ）A. 铁具有良好的稳定性和导电、传热性B. 铁的性质优良，矿藏丰富，易冶炼、价格低C. 铁制品非常坚固，不易损坏，不能变质D. 铁器能被磁体吸引2. 铝能被轧成铝箔是利用了铝的（ ）A. 导热性 B. 延展性 C. 导电性 D. 质地坚硬3. 世界上金属年产量位于第一、第二位的一组是（ ）A. 铁、铜 B. 铁、铝 C. 铜、铝 D. 铝、银4. 下列关于铁的物理性质的叙述正确的是（ ）A
12、. 纯铁是一种质地坚硬的银白色金属B. 铁在潮湿的空气中易生锈C. 铁易传热导电D. 铁能在氧气中燃烧5. 下列金属呈紫红色的是（ ）A. 锌 B. 锡 C. 铁 D. 铜6. 灯泡里的灯丝用钨制，是因为钨（ ）A. 导电性好 B. 硬度适中，易造型C. 熔点高，不易熔化 D. 有金属光泽7. 家用电器的插座大部分是三相的，其中有一相是接地线。在建造房屋时，常常在接地线的一端连接一根铁杆（或片） ，然后将铁杆（片）埋在地下，这是利用铁的（ ）A. 硬度大 B. 熔点高 C. 延展性 D. 导电性8. 有一种病叫做缺铁性贫血病，这里的“缺铁”指的是缺少（ ）A. 铁单质 B. 铁元素 C. 三氧
13、化二铁 D. 四氧化三铁9. 钛和钛合金被认为是 21 世纪的重要金属材料，下述理由不恰当的是（ ）A. 熔点高但密度小 B. 可塑性好、易于加工、机械性能好C. 抗腐蚀性能好 D. 具有形状记忆10. 人类使用最早的金属是（ ）A. 铜 B. 铁 C. 铝 D. 钛11. 下列比较正确的是（ ）用心 爱心 专心 119 号编辑 5A. 含碳量：钢生铁 B. 抗腐蚀性：不锈钢纯铁C. 硬度：铜黄铜 D. 熔点：焊锡锡12. 下列物质不属于合金的是（ ）A. 球墨铸铁 B. 氧化铁 C. 锰钢 D. 不锈钢13. 下列物品由金属材料制成的是（ ）A. 热水瓶胆外的银白色涂层 B. 干电池的正极C
14、. 钢化玻璃 D. 西安的兵马俑14. 1989 年世界卫生组织把铝确定为食品污染之一而应加以控制使用，铝在下列应用时加以控制的是（ ）制铝合金；制电线；制炊具；银色漆颜料；明矾净水；明矾与苏打制食品膨松剂；易拉罐；氢氧化铝凝胶制胃舒平药品；包装糖果和小食品A. B. 仅C. 仅 D. 15. 人类的生产和生活中离不开金属材料。通常所说的“金属材料” ，既包括纯金属，也包括各种合金。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16. 一种新兴的金属由于其密度小，延展性好，耐腐蚀性强，它和它的合金在航海、航空和化学工业中正逐步取代铝和铝合金而被广泛应用。该金属是
15、（ ）A. 锌 B. 钛 C. 镁 D. 锰17. 下列叙述正确的是（ ）A. 铝是地壳中含量最多的金属元素，所以人类利用铝比铜和铁早B. 日常使用的金属材料，多数为纯金属C. 合金种类远大于纯金属，合金具有更广泛的用途D. 合金的性能与组成它们的纯金属是相同的18. 制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或金属与非金属）加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。根据下表中的数据判断（其他条件均满足） ，下列合金不宜采用上述方法制取的是（ ）金属 Na Mg Al Cu Fe熔点（） 97.5 649 660 1083 1535沸点（） 883 1090 2467 2567 2750A.
16、FeCu 合金 B. MgFe 合金C. NaAl 合金 D. NaCu 合金二. 填空题19. 金属的共同的物理性质是：_、_和良好的_性、_性、_性。金属的_、_、_、_、_等物理性质存在较大差别。20. 用量最大的前三种金属是_、_、_。地壳中含量最多的前两种金属是_、_。熔点最高的金属是_，熔点最低的金属是_。温度计中使用的金属是_，灯泡中使用的金属是_。21. 被认为是 21 世纪的重要金属是_。形状记忆合金的成分金属是_，已用于制造人造卫星和宇宙飞船上的天线。22. 黄铜的硬度比纯铜的硬度_，焊锡的硬度比纯锡的硬度_，焊锡的熔点比锡和铅的熔点_。23. 目前已制得的纯金属只有_种，
17、制得的合金有_。这说明一种金属可以用心 爱心 专心 119 号编辑 6制取_合金。人类使用金属材料时更多场合是使用_。24. 1806 年英国化学家戴维用电解法从苏打（Na 2CO3）中得到一种金属。他对新金属作了如下实验：取一块该金属，用小刀切下一小块，将之投入水中，发生剧烈的反应。它在水面上急速转动。发出嘶嘶声，并立刻熔成一个闪亮的银色的小球，并逐渐缩小，最后完全消失，加入酚酞试液后溶液呈粉红色。请你归纳出该金属的物理性质：（1）_ （2）_（3）_ （4）_（5）化学性质_，该反应属于_反应（“吸热”或“放热” ） ，推测该金属应隔绝_、隔绝_保存。25. 在使用体温计测量体温时，若不慎
18、将体温计打破，散落出来的汞产生的汞蒸气会对人体产生危害。此时可以撒一些硫粉在上面，使硫与汞发生化合反应生成固体硫化汞（HgS） 。（1）写出硫和汞反应的化学方程式_（2）用分子、原子的观点解释体温计测量体温时汞柱上升的现象_26. 铝的性质和用途：物质的用途在很大程度上取决于物质的性质。由于铝有多种优良性质，因而铝有着极为广泛的用途。铝的密度很小，虽然它比较软，但它可以制成各种硬度较大的铝合金；铝的导电性仅次于银、铜；铝是热的良导体；它的导热能力比铁大 3 倍；铝有较好的延展性，可制成 0.01mm 的铝箔；铝的表面有致密的氧化膜保护，不易受到腐蚀；铝粉具有银白色光泽；铝在氧气中燃烧能放出大量
19、的热和发出耀眼的光；铝板对光的反射性能也很好；铝具有吸音性能，音响效果也很好。请你根据铝的上述性质，说出铝的某些用途（至少五种） 。用心 爱心 专心 119 号编辑 7参考答案http:/一. 选择题1. B 2. B 3. B 4. C 5. D 6. C7. D8. B 9. D 10. A 11. B 12. B 13. A 14. D15. C 16. B 17. C 18. BD二. 填空题19. 有金属光泽 不透明 导电 导热 延展 导电性 导热性 熔点 密度 硬度20. 铁、铝、铜 铝、铁 钨、汞 汞、钨21. 钛（钛合金） 、钛和镍22. 大 大 低23. 90 余 几千 多种 合金24. （1）质软（2）密度比水小（3）熔点低（4）银白色金属（5）跟水反应（生成碱） ，放热，空气，水25. （1） HgS（2）汞原子间的间隔受热时增大26. （1）火箭、飞机、轮船等制造业（2）做铝导线（3）做炊具（4）铝箔广泛用于包装香烟、糖果（5）制造石油和天然气管道（6）做涂料，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观（7）制造太阳灶反射镜（8）做大型建筑室内的天花板
