【金学案】学年高中化学 第一节 合 金同步辅导与检测 选修1

第一节合金探索生活材料记忆合金是一种原子排列很有规则，体积变化小于0.5%的马氏体相变合金。这种合金在外力作用下会产生变形，当把外力去掉，在一定的温度条件下，能恢复原来的形状。由于它具有百万次以上的恢复功能，因此叫做“记忆合金”。当然它不可能像人类大脑思维记忆，更准确地说应该称之为“记忆形状的合金”。此外，记忆合金还具有无磁性，耐磨耐蚀，无毒性的优点，因此应用十分广泛。科学家们现在已经发现了几十种不同记忆功能的合金，比如钛－镍合金，金－镉合金，铜－锌合金等。记忆合金应用十分广泛。比如机械上的固紧销，管接头，电子仪器设备上的火灾报警器，插接件，集成电路的钎焊，医疗上的人造心瓣膜，脊椎矫正棍，头颅骨修补整形，口腔牙齿矫正和颌骨修补手术等。它还将在通讯卫星，彩色电视机，温度控制器以及玩具等方面发挥神奇的效能，也将成为现代航海，航空，航天，交通运输，轻纺等各条战线上的新型材料，什么是合金？它有什么性能吗？1．了解合金的定义及特点。2．认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常见合金的组成。3．了解铁合金、铝合金和铜合金的组成、性能和用途。认识合金答案：金属金属非金属金属较大低物理化学种类条件尝试应用1．所谓合金，必须是()①通过熔合而成②由两种或两种以上金属(或金属与非金属)组成③耐腐蚀④耐高温⑤具有金属特性⑥铸造性能好A．①②④B．①②③④⑤⑥C．①②⑤D．②③⑥解析：考查合金的定义，合金是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。答案：C使用合金1．铁合金生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。生铁的含碳量为________，钢的含碳量为________。钢一般可分为碳素钢和合金钢两大类。根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢：含碳量高，强度较__；含碳量低，韧性较__。不锈钢是最常见的一种合金钢，其中除含有铁元素外，还主要含有__和__元素。2．铝合金和铜合金(1)硬铝：合金元素含____________等。硬铝密度小，硬度高、抗腐蚀性强。适用于制造飞机和航天器。答案：1．1.2%～4.3%0.03%～2%大强铬镍2．(1)Cu、Mg、Mn、Si(2)黄铜：合金元素是__。青铜：合金元素是__。3．新型合金(1)储氢合金①储氢合金：能够__________，并与H2结合成金属氢化物的材料。②具有实用价值的储氢合金要求______，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快，如Ti－Fe合金、La－Ni合金等。(2)钛合金：重量轻、强度高、韧性好、耐____。(3)耐热合金、形状记忆合金等。答案：2．（2）Cu-ZnCu-Sn3．大量吸收H2储氢量大腐蚀综合拓展一、几种常见合金的组成、性质和用途合金名称组成主要性质主要用途镁铝合金含有10%～30%的镁强度和硬度都比纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮船等制造业硬铝含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7%强度和硬度都比纯铝大火箭、飞机、轮船等制造业合金钢加入硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铜、稀土元素等多种优良性能用途广泛锰钢含锰9%～14%硬度和强度很大制造粉碎机、球磨机、钢轨黄铜含锌20%～36%，常加入少量锡、铅、铝有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表和日用品青铜含锡10%～30%有良好的强度和塑性耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮等钛合金含铝6%、钒4%耐高温、耐腐蚀、高强度用于宇航、飞机、造船、化学工业金合金加入银、铜、稀土元素等有光泽、易加工、耐磨、耐腐蚀、易导电金饰品、电子元件、钱币、笔尖Ti－Fe合金Ti、Fe室温下吸收H2快，且吸收H2量大，稍稍加热放H2速率快储氢合金尝试应用2．把生铁冶炼成钢的主要目的是()A．把生铁提纯，除去生铁中各种杂质B．加入各种合金元素，改善生铁的性能C．用还原剂把氧化亚铁还原成铁D．适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害杂质解析：把生铁炼成钢的主要目的是适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害杂质，并调节硅、锰的含量。答案：D一、常见合金的组成现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色合金制造。取合金样品进行如下实验(每一步试剂均过量)，由此可以推知该合金的组成可能为()A．Al、Mg(OH)2、Si、SB．Al、Fe、Mg、SiC．Al、Si、C、CuOD．Al2O3、SiO2、Fe、C解析：从四个选项中可以看出，与NaOH溶液反应放出H2的有Si和Al；而与盐酸反应放出H2的有Fe和Mg。因此符合条件的只有B。答案：B名师点睛：在分析合金的组成时，应注意：(1)根据元素单质的性质判断单质的存在，特别是一些单质的特殊性，如Al与NaOH溶液反应，Si与NaOH溶液反应等。(2)加入试剂时注意反应的单一性，即加入一种试剂与一种成分反应。变式应用1．用于飞机制造业的重要材料是()A．Mg—Al合金B．Cu—Sn合金C．Al—Si合金D．不锈钢解析：飞机制造业所用的材料强度越高、密度越小越好。答案：A二、合金的性质与用途下列有关合金性质的说法正确的是()A．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能B．相同金属元素形成的合金，元素的含量有可能不同，但其性能是相同的C．镁铝合金在盐酸中不能完全溶解D．合金具有各成分金属性质之和解析：C中的反应为Mg＋2HClMgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑，合金能完全溶解；合金中元素的含量不同，其性能也不同，B错；合金具有比各成分金属更优越的性能，但不是各成分金属的性质之和。D错。答案：A变式应用2．为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂为()A．稀硝酸B．浓硝酸C．浓盐酸D．氢氧化钠溶液解析：根据金属的性质，铜能与浓硝酸、稀硝酸反应，而铝常温下能与稀硝酸、浓盐酸、氢氧化钠溶液反应，在浓硝酸中发生钝化。故选B。答案：B水平测试1．下列有关合金的说法正确的是()A．组成合金的元素必须是两种或两种以上的金属B．铝热剂是铝合金C．将镁粉和铝粉混合即得镁铝合金D．合金也具有金属的特性解析：合金是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，所以A和C说法错误，D正确。铝热剂是铝粉与某些金属氧化物的混合物，如铝和二氧化锰、铝和氧化铁等，不属于合金，所以B错误。答案：D能力提升7．(双选)有一铁铜合金，加入一定量的稀硝酸，反应后向溶液中加入少量的KSCN溶液，发现溶液变为血红色，