第2章

物質轉化與材料利用第1節

金屬材料學習目標1.了解金屬與非金屬不同的性質，了解金屬的用途和金屬的性質的關系。2.了解什么是合金材料，知道合金材料的優良性能和廣泛應用的原因。3.知道廢棄金屬對環境的影響以及回收廢棄金屬的意義。知識點1

金屬與非金屬1.認識金屬與非金屬名稱汞溴鋁鐵圖示外觀銀白色具有金屬光澤的液體紅棕色液體銀白色具有金屬光澤的固體銀白色具有金屬光澤的固體名稱硫碳紅磷金圖示

外觀淡黃色固體黑色固體暗紅色固體金黃色具有金屬光澤的固體2.金屬和非金屬的物理性質比較性質金屬非金屬顏色有金屬光澤，大多數為銀白色或灰色大多數沒有光澤，外表暗淡延展性具有良好的延展性不具有延展性導電性具有良好的導電性除石墨外通常不導電導熱性具有良好的導熱性通常導熱性較差可鍛性具有良好的可鍛性不具有可鍛性硬度比較硬較脆，易碎密度密度大密度小熔點熔點高（汞除外）一般熔點較低特別提醒金屬與非金屬中的特例（1）并不是所有金屬的顏色都為銀白色或灰色，如金呈金黃色，銅為紫紅色。（2）除汞（俗稱水銀）外，大多數金屬在常溫下都是固體。常溫下，非金屬元素組成的單質一般是氣體或固體，溴呈液態。（3）金屬一定能導電、導熱，但能導電、導熱的單質不一定是金屬，如非金屬石墨既能導電，又能導熱。

3.常見金屬的性質和用途金屬都具有金屬光澤，有良好的導電性、導熱性和延展性，每種金屬又具有獨特的性質，人們常根據金屬的一般性質和特性來選擇使用金屬。（1）根據金屬的性質推測用途熔點高，不易熔化——做燈絲等比較硬——做鉆頭、機器等有延展性——做金屬絲、金屬箔等有導電性——做電線等有導熱性——做炊具等（2）常見金屬的主要特性和用途金屬主要特性用途鐵純鐵質軟，密度較大，熔、沸點較高，具有鐵磁性機械制品、建筑材料、刀具、炊具銅具有紫紅色的金屬光澤，密度大，有良好的導電性和導熱性導線、導熱器皿鋁密度小，有良好的延展、導電和導熱性制電線和電纜、鋁箔包裝、建筑裝飾材料和航天材料金延展性是金屬中最好的，性質穩定首飾、裝飾品銀良好的金屬光澤，質軟，是電、熱的優良導體首飾、裝飾品鎢熔點高燈絲鈦耐腐蝕、質輕眼鏡架、制造飛船拓展培優決定和影響金屬用途的因素典例1

（2022·溫州期中）&1&

國產“手撕鋼”在世界領先的基礎上再次突破極限，將厚度降到了0.015毫米!“百煉鋼做成了繞指柔”，這是習近平總書記對國產“手撕鋼”的稱贊。“百煉鋼做成了繞指柔”利用的金屬的性質是________。延展性[解析]

“百煉鋼做成了繞指柔”，是說鋼柔韌性好，主要利用了金屬的延展性。知識點2

常見金屬材料

重點1.金屬材料金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統稱。金屬材料包括純金屬和合金。人們日常使用的金屬材料，大多數不是純金屬而是合金，如鋼、鋁合金等。2.合金（1）定義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，就稱為合金。（2）對合金的理解①合金具有金屬的共性。合金屬于金屬材料，同樣具有良好的導電性、導熱性、延展性和金屬光澤。②合金中至少含有一種金屬，可能含有非金屬。合金可以是金屬與金屬熔合形成的，也可以是金屬與非金屬熔合形成的。③合金一定是混合物。合金中各種成分保持各自原有的化學性質。④合金為高溫“熔合”而成，而非簡單地“混合”。（3）合金的性能特點金屬在熔合了其他金屬或非金屬后，由于其組成和結構發生了變化，引起了性質的變化，使合金的用途比純金屬的更為廣泛。（4）常見的合金鋼是最常見、應用較廣的一種合金材料。拓展培優神奇的合金1.不銹鋼：在空氣中較穩定，不容易生銹，能夠長久保持其銀白色金屬光澤。但在某些情況下（如在海水中），不銹鋼仍然會被腐蝕。所以，不銹鋼并不是絕對不會生銹，只不過是它的“自我保護能力”比較強而已。2.記憶合金：具有形狀記憶效應的合金。用形狀記憶合金做成的金屬絲，即使在低溫下被揉成一團，但只要達到一定的溫度，就會自動恢復原來的形狀，這類合金被廣泛地用于衛星、航空、生物醫療等方面。4.儲氫合金：能在一定的溫度和壓力條件下吸收氫氣，加熱又能分解放出氫氣的合金。儲氫合金不但能解決氫氣的儲存和輸送問題，而且可用于氫氣的回收、分離和凈化等。3.高溫合金：在高溫下仍能保持足夠強度和良好的抗氧化性的合金，主要用于制造飛機和航天飛行器的關鍵部件。典例2

（2022·海寧期中）《呂氏春秋》記載“金（即銅單質）柔錫（即錫單質）柔，合兩柔則為剛（即堅硬）”。這句話說明合金具有的特性是(

)BA.合金的熔點一般比其組分金屬低

B.合金的硬度一般比其組分金屬大C.合金的抗腐蝕性一般比其組分金屬強

D.合金的耐磨性一般比其組分金屬好[解析]

“合兩柔則為剛（即堅硬）”說的是將銅單質和錫單質這兩種硬度較小的金屬熔合制得的合金的硬度大，說明合金的硬度一般比組成它們的純金屬的硬度大。知識點3

金屬的污染和回收利用1.金屬污染的來源及危害2.防治金屬污染的方法（1）垃圾進行分類回收。（2）回收各種廢棄的金屬材料。（3）使用無鉛汽油。（4）廢舊電池不任意丟棄，指定地點回收。（5）工業廢水和廢渣處理后再排放。拓展培優金屬回收的種類及意義（1）金屬回收的種類：基本上所有金屬都可循環再生，而普遍回收的金屬包括鋁、鉛、鐵、銅、錫、鋅、銀和金等。（2）金屬回收的意義：回收利用金屬可以降低生產成本，節約金屬資源，節約能源，減少對環境的污染，產生巨大的社會效益和經濟效益。典例3

金屬資源不可再生，保護金屬資源是我們刻不容緩的職責。下列有關敘述錯誤的是(

)AA.大力開采礦物以保障金屬材料的供應B.提高廢舊金屬的回收利用率C.在金屬制品上刷漆、涂油等防止金屬銹蝕D.發明金屬替代品制造某些零部件[解析]

金屬資源不可再生，應合理開采礦物資源。題型

1

金屬材料的判定（易錯）

★★★典例4

（2022·嘉興期中）下列不屬于金屬材料的是(

)CA.黃銅

B.不銹鋼

C.四氧化三鐵

D.金[解析]

黃銅、不銹鋼都是合金，金是純金屬，它們都屬于金屬材料；四氧化三鐵是鐵的氧化物，雖然含有鐵元素，但其不具有金屬特性，故不是金屬材料。易錯警示金屬氧化物不是金屬材料金屬材料包括純金屬和合金。四氧化三鐵等金屬氧化物雖含有金屬元素，但因不具有金屬的性質，故既不是純金屬，也不是合金，所以不屬于金屬材料。題型

2

金屬的物理性質與用途

★★★典例5

（2022·溫州期中）科學家發現一種新金屬。根據下表信息推測其用途錯誤的是(

)熔點密度強度導電性導熱性抗腐蝕性與鋼相似良好良好優異AA.用于焊接金屬

B.制造航天飛機

C.制外科手術刀

D.用于通信設備[解析]

該金屬的熔點很高，不適用于焊接金屬，A錯誤；該金屬密度小、強度大，耐腐蝕，可用于制造航天飛機和制外科手術刀，B、C均正確；該金屬導電性好、耐腐蝕，可用于通信設備，D正確。題型

3

合金的性質及用途

★★★典例6

（2023·杭州模擬）合金是重要的金屬材料。（1）

下列屬于合金的是___（選填字母序號）。CA.氧化鎂

B.銅

C.鈦合金

D.水銀[解析]

合金是由金屬和金屬或金屬和非金屬加熱熔合而成的具有金屬特性的物質，銅和水銀都是金屬單質，氧化鎂屬于金屬氧化物，鈦合金屬于合金。（2）

生鐵是常用的合金，生鐵屬于________（選填“純凈物”或“混合物”）。混合物[