高中化学人教版第三章金属及其化合物第三节用途广泛的金属材料 省获奖

第三节用途广泛的金属材料【考纲要求】1．了解合金的含义及特性。2．了解常见合金的重要应用。3．了解如何正确选用合金材料及合理使用金属材料的意义。【自主学习】一、常见合金的重要应用合金的特点：合金的熔点一般比它的各成分金属的______，但比成分金属具有更______的硬度、强度和机械加工性能，用途比纯金属广泛。1．铜合金青铜：含；黄铜：含；白铜：含。2．钢钢实际上是以______为主要成分的______的合金，因成分不同，性能也存在差异。钢eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(碳素钢)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(低碳钢含碳量＜%：韧性、焊接,性好，强度低,中碳钢含碳量为%～%：强,度高，韧性及加工性好,高碳钢含碳量＞%：硬而脆，热,处理后弹性好)),合金钢在碳素钢中加入Ni、Cr、Mn等合金元,素，具有特殊的优良性能))二、正确选用金属材料1．金属材料的分类eq\a\vs4\al(金属,材料)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按组成分\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①,②)),按性能特点分\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①黑色金属：包括以,及它们的,②有色金属：除以外,的其他金属及合金))))2．金属材料的正确选用在进行金属材料选择时，常常要考虑以下几个方面：主要用途、______、______性质(密度、硬度、强度、导电性)、化学性质(对水的作用、耐______性)、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等方面。【考点突破】(1)金属制成合金后性能也随之改变，并且合金比纯金属用途更广泛。但合金的性质并不是其各成分金属的性质之和。(2)并非所有的金属都能形成合金。因为两种金属必须熔合在一起才能形成合金。如果一种金属还未熔化时，另一种金属已经汽化，则一般不能熔合在一起，如Cu与Na、Fe与Na等不能形成合金。(3)合金并不只含有金属元素，部分合金中还含有非金属元素。合金中的非金属元素主要有碳、硅等。(4)密度小于4.5g/cm3的金属属于轻金属，如K、Na、Mg、Al、Ca等，密度大于4.5g/cm3的金属属于重金属，如Fe、Cu、Ag、(5)钛合金：钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温等优点，主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等领域。金属冶炼的一般步骤(1)富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。(2)冶炼：利用氧化还原反应，用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质。(3)精炼：提纯金属。金属冶炼的方法方法名称主要反应原理热分解法2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑热还原法CO作还原剂Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2(高炉炼铁)H2作还原剂WO3＋3H2eq\o(=,\s\up7(△))W＋3H2O活泼金属作还原剂3MnO2＋4Aleq\o(=,\s\up7(高温))3Mn＋2Al2O3电解法2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑(1)金属活动性顺序中，金属的位置越靠后，其阳离子越容易被还原，金属的位置越靠前，其阳离子越难被还原。(2)冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO(熔点太高)。(3)冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3(共价化合物，熔融时不导电)。(4)用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。【典型例题】例1合金相对纯金属制成的金属材料来说优点是()①合金的硬度一般比它的各成分金属的大②一般合金的熔点比它的各成分金属的更低③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金④合金比纯金属的导电性更强⑤合金比纯金属的应用范围更广泛A．①②③⑤B．②③④C．①②④D．①②④⑤例2化学对人类社会进步和发展的贡献之一是发现和研制了各种材料，例如金属就是我们生活中不可或缺的重要材料，根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题：(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，铜常用于制造货币的原因可能是________(填序号)。A．铜的熔点不是太高，易于冶炼，铸造成型B．铜的性质不活泼，不易被腐蚀C．我国较早掌握了湿法冶炼铜的技术D．自然界有大量的游离态的铜(2)钢铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是________(填名称)，铁的氧化物常见的还有________、________(填化学式)。(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但是该氧化膜易被酸碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为______________________________________________________。〖反馈训练〗知识点1合金的概念及特征1．下列关于合金的叙述，不正确的是()A．合金的熔点一般比它的成分金属的熔点低B．合金的硬度一般比它的成分金属的大C．合金的性质一般是各成分金属性质的总和D．青铜是我国最早使用的合金2．下列物质中不属于合金的是()A．硬铝B．黄铜C．生铁D．水银知识点2合金的分类3．生铁和钢都是铁的合金，两者含碳量的关系为()A．前者大于后者B．前者小于后者C．两者相等D．不确定4．把生铁冶炼成碳素钢，要解决的主要问题是()A．除去生铁中的各种杂质，把生铁提纯B．适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害物质C．用还原剂把铁的氧化物还原成铁D．加入合金元素改善生铁性能知识点3合金的性质及其应用5．铜锌合金的颜色酷似黄金的颜色，所以，近年来用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不宜区别真伪的方法是()A．测定密度B．放入硝酸中C．放入盐酸中D．观察外观6．钢铁是铁和铁的合金的总称，其强度高，价格便宜，应用广泛。在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是()A．它们的组成元素是相同的B．耐腐蚀的性能不同C．它们都属于钢，因此物理性质是一样的D．构成普通钢和不锈钢的主要元素是铁，因此它们的化学性质完全相同【考点巩固】1．只含有下列成分的物质一定不是合金的是()A．Fe、CB．Cu、ZnC．Al、CuD．C、Si2．现在，我国用量最多、用途最广的合金是()A．钢B．青铜C．铝合金D．塑料制品3．合金制成的金属材料与纯金属制成的金属材料相比，具有的优点是()①合金的硬度一般比它的各成分金属的都大②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的都低③改变原料的配比、变更制造合金的工艺，可得到不同性能的合金④合金比纯金属的导电性更强⑤合金比纯金属的应用范围更广A．①②④⑤B．①②③⑤C．②③④D．①②③④⑤4．黄金首饰的纯度常用“K”来表示，24K是指纯金，那么标号为18K的首饰中黄金的质量分数是()A．18%B．25%C．36%D．75%5．有资料显示，铝元素在人体内的残留积累量过多后，对大脑发育有不良影响，建议多用不锈钢代替铝合金作材料制作餐厨具等日用品，下列说法中不正确的是()A．不锈钢中的主要元素是铁、碳B．不锈钢属于铁合金C．不锈钢抗腐蚀性较好D．不锈钢是绝对不能被腐蚀的6．一份质量为4g的合金，与足量的盐酸完全反应生成0.2gHA．Fe－Mg合金B．Fe－Cu合金C．Fe－Zn合金D．Mg－Al合金规律对于合金的此类题，采用平均的摩尔质量判断非常有效。但要注意：①不反应的金属摩尔质量可视作无穷大。②三价金属(如Al)可折算成二价金属。7．(1)选择填空：将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只选用一次)。A．质轻B．延展性好C．易传热D．易导电E．氧化时放热①太阳能热水器：__________；②飞机：__________；③焊接铁轨：____________；④电缆