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第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
教材知识全解
知识点一 几种重要的金属
1.金属材料
2.金属材料的发展史
(1)商代(青铜器)→春秋战国(铁器时代)→一百多年前(使用铝)。
(2)人类广泛应用的金属材料：铜和铁。
(3)现在世界上年产量居前三位的金属依次是铁、铝、铜。
3.金属的物理性质
(1)共性：常温下，大多数都是固体，有金属光泽，具有优良的导电性、导热性和延展性。
(2)特性：大多数金属呈银白色，但铜呈紫红色，金呈黄色；常温下，绝大多数金属是固体，而汞却是液体。
4.金属的性质与用途的关系
(1)物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。
(2)在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
知识点二 合金
1.合金的形成及特征
2.几种常见的合金
(1)生铁和钢
(2)铜合金：黄铜是铜锌的合金；青铜是铜锡的合金；白铜是铜镍的合金。
(3)钛合金：熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好、与人体具有很好的“相容性”。
易错警示
在金属表面镀上一层其他金属所得到的物质不是合金，因为它们并没有真正熔合在一起。还有像氧化铁这样的氧化物也不属于合金。
例题：(2021河北秦皇岛期末)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.钢 D.白银
【答案】D
【解析】青铜是铜和锡形成的合金；生铁和钢都是铁的合金；白银是指银，属于纯金属，不属于合金。
基础达标练
知识点1 金属的物理性质
1.科学家最新研制了一款微型无人侦察机—一“蜂鸟”为了减轻其质量，该侦察机使用的材料应具有的特点是( )
A.硬度高 B.熔点低 C.密度小 D.导热性好
2.根据你的生活经验，回答下列问题。
(1)家用铁锅除了硬度较大外，还利用了铁具有________________________的物理性质。
(2)金属铜和银相比，导电性较好的金属是________电线一般用铜制而不用银制的原因是________________________________
(3)常温下呈液态，熔点最低的金属是________,可填充在温度计中。
(4)铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的________________。
知识点2 合金及其用途
3.下列关于合金的叙述中，正确的是( )
①合金中至少含有两种金属 ②合金中元素以化合物的形式存在 ③合金中一定含有金属
④合金一定是混合物 ⑤合金依然具有金属特征
A.④ B.①②③ C.③④ D.③④⑤
4.下列有关金属的说法中，正确的是( )
A.铜和硬铝都属于金属材料 B.生铁和钢都是铁的单质
C.铁、铝、铜都是银白色金属 D.不锈钢是永不生锈的钢铁
5.回答下列与金属有关的问题。
(1)生铁和纯铁，硬度较大的是________。
(2)武德合金常用作保险丝，是因为合金的熔点比组成它的纯金属的熔点要________(填“高”或“低”)。
(3)铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点。这利用了铝合金的________________等优点。(写出两条即可)
重点提升练
6.我国首次火星探测任务“天问一号”探测器向地面传回了首幅火星图像。“天问一号”探测器使用了铝锂合金代替传统材料，铝锂合金属于( )
A.混合物 B.纯净物 C.单质 D.化合物
7.由中车大同研制的昵称为“绿巨人”的复兴号CR200J型电力动车组是我国下一代普速客车的主力产品。制造电力动车组需要使用大量金属材料。下列应用在电力动车上的材料不属于金属材料的是( )
A.不锈钢 B.玻璃 C.铝合金 D.铜线
8.用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状。下列关于此天线的制作材料的描述错误的是( )
A.具有形状记忆功能 B.具有很低的熔点 C.具有良好的延展性 D.具有良好的导电性
9.《吕氏春秋》记载：“金(即铜单质)柔锡(即锡单质)柔，合两柔则刚(即坚硬)。”这句话说明合金具有的特征之一是( )
A.熔点一般比其组分金属的低 B.硬度一般比其组分金属的大
C.抗腐蚀性一般比其组分金属的强 D.耐磨性一般比其组分金属的好
核心素养练
10.太原地铁2号线为山西省首条地铁线路，它的运营对加强太原市主城区和新城区的快速联系、提升太原公共交通质量和效率、缓解城市交通压力、优化城市空间布局、拉动经济增长有极大的促进作用。
(1)地铁车辆制动盘使用合金锻钢制作，主要利用了该合金耐高温、________等特性。
(2)地铁施工过程中挖掘岩石的刀片用钨钢制成，据此推测钨钢具有的物理性质是________________。
(3)轨道交通的发展对我们的生活有什么好处？________________地铁通常是靠电力来驱动的，地铁运行的过程中是将________能转化为机械能。
★防错小贴士★
合金中一定含有金属，且各元素都以单质形式存在；合金中也可以含有非金属；合金属于混合物；合金一定具有金属特性。(详见第3、6题)
《参考及解析》
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
1.C
[【解析】]密度小的材料质量轻
2.(1)良好的导热性
(2)银 铜的价格比银便宜
(3)汞
(4)延展性
[【解析】]
(1)用铁制锅主要原因之一是铁的导热性好。
(2)物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。导电性最好的金属是银，但是银在自然界储量少，价格昂贵，所以电线一般用铜制而不用银制。
(3)汞在常温下呈液态，是熔点最低的金属。
(4)铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的延展性。
3.D
[【解析】]合金是一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的有金属特征的物质，合金中至少有一种金属。合金中元素以单质的形式存在。故③④⑤正确。
4.A
[【解析】]金属材料包含纯金属和合金，铜和硬铝都属于金属材料，故A正确；生铁和钢都是铁合金，属于混合物，故B错误；铜是紫红色金属，铁和铝是银白色金属，故C错误；不锈钢在空气中较稳定，不容易生锈，但在某些情况下(如在海水中)，不锈钢仍然会被腐蚀，故D错误。
5.(1)生铁
(2)低
(3)硬度大、耐腐蚀(合理即可)
[【解析】]合金与组成它们的纯金属相比，熔点更低、强度和硬度更大、抗腐蚀性和机械性能更好。
6.A
[【解析】]合金属于混合物。
7.B
[【解析】]金属材料包括合金和纯金属，不锈钢、铝合金、铜线均属于金属材料。
8.B
[【解析】]能制成天线，说明镍钛合金具有良好的导电性和延展性；折叠后可恢复成原状，说明镍钛合金具有形状记忆功能。
9.B
[【解析】]“金(即铜单质)柔锡(即锡单质)柔，合两柔则刚(即坚硬)”，意思是铜软、锡软，但是两者制成的合金却很坚硬。
10.(1)耐磨
(2)硬度大
(3)减轻公共交通及私家车带来的拥堵问题，有利于保护环境(合理即可)电
[【解析】]
(1)制动需要摩擦，摩擦生热，说明该合金具有耐热(高温)性、耐磨性。
(2)挖掘岩石的刀片用钨钢制成，说明钨钢的硬度大。
(3)轨道交通的发展减轻了公共交通及私家车带来的拥堵问题，减少了汽车尾气的排放，有利于保护环境。地铁通常是靠电力来驱动的，说明地铁运行的过程中是将电能转化为机械能。
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