重难点十三常见合金的成分及其重要应用

重难点十三 常见合金的成分及其重要应用【要点解读】1、合金的组成和性质（1）组成①合金中一定有金属元素，也可能含有非金属元素。②合金一般是混合物，没有固定的熔点。2）性质①合金的熔点一般比成分金属的低。②合金在硬度、密度、强度以及其他一些机械性能上要优于成分金属。③合金具有金属特性，如导热、导电性。④合金中各成分金属的化学性质不变。2、常见合金的成分及其重要作用（1）铜合金合金主要成分主要性能主要用途青铜铜、锡硬度大、可塑性强、耐磨、耐腐蚀机械零件，轴承、齿轮等黄铜铜、锌强度高、可塑性好、机械零件、仪表、日用品易加工、耐腐蚀白铜铜、镍光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品（2）合金钢名称主要主要特性主要用途合金元素锰钢锰韧性好，硬度大钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲不锈钢铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、容器、反应釜、炊具硅钢硅导磁性好变压器、发电机和电动机中的铁芯钨钢钨耐高温、硬度大刀具（3）铝合金成分元素 主要特性 主要用途Al、Mg、Cu、Si等 密度小，强度大 用于汽车、飞机、火箭、船舶制造等4）钛合金钛的合金具有密度小、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。【特别提醒】 （1）铁合金中的数字：①生铁的含碳量为 2%～4.3%； ②钢的含碳量低于 2%；③低碳钢的含碳量低于 0.3%； ④中碳钢的含碳量为 0.3%～0.6%；⑤高碳钢的含碳量高于 0.6%，但低于2%。（2）铁合金与钢的区别：①含碳量是生铁和钢区别的主要标志。 ②生铁无塑性，不易变形，无法进行加工。③碳素钢又称普通钢，含碳量越低，钢的韧性越大；含碳量越大，钢的硬度越大。第 1页共7页【重难点考向一】合金的性质【例1】合金相对于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．①②③⑤ B．②③④ C ．①②④ D．①②④⑤【重难点考向二】合金的概念【例2】所谓合金，就是不同种金属 (也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔沸点：Na Cu Al Fe熔点(℃) 97.5 1083 660 1535沸点(℃) 883 2595 2200 3000你判断其中不能形成合金的是 ( )A．Cu和Al B ．Fe和Cu C ．Fe和Na D ．Al和Na【重难点考向三】合金的应用【例 3】我国高速列车制造技术具有世界领先水平．高速列车制造要使用轻质金属材料．下列可以作为轻质金属材料的是 ( )A．铝合金 B ．铜合金 C ．碳纤维 D ．硅纤维【趁热打铁】1．用镁铝合金制作的窗框、卷帘门、防护栏等物品轻巧、美观、耐用．与上述这些特点无关的镁铝合金的性质是 ( )A．不易生锈 B ．导电性好 C ．密度小 D ．强度高2．下列物质属于合金的是 ( )A．硬铝 B ．水银 C ．黄金 D ．金刚石3．下列有关金属及其合金的说法不正确的是 ( )A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B．生铁、普通钢的不锈钢中的碳含量依次增加C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用4．生铁的含碳量一般是 ( )A．小于2% B ．大于5% C ．0.03%～2% D ．2%～4.3%5．下列关于不锈钢和普通钢的叙述中正确的是 ( )A．组成元素相同B．耐腐蚀性能不同C．都属于钢，因此物理性质相同D．构成的主要元素都是铁，因此化学性质完全相同第 2页共7页重难点十三 常见合金的成分及其重要应用【要点解读】1、合金的组成和性质（1）组成①合金中一定有金属元素，也可能含有非金属元素。②合金一般是混合物，没有固定的熔点。2）性质①合金的熔点一般比成分金属的低。②合金在硬度、密度、强度以及其他一些机械性能上要优于成分金属。③合金具有金属特性，如导热、导电性。④合金中各成分金属的化学性质不变。2、常见合金的成分及其重要作用（1）铜合金合金主要成分主要性能主要用途青铜铜、锡硬度大、可塑性强、耐磨、耐腐蚀机械零件，轴承、齿轮等黄铜铜、锌强度高、可塑性好、机械零件、仪表、日用品易加工、耐腐蚀白铜铜、镍光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品（2）合金钢名称主要主要特性主要用途合金元素锰钢锰韧性好，硬度大钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲不锈钢铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、容器、反应釜、炊具硅钢硅导磁性好变压器、发电机和电动机中的铁芯钨钢钨耐高温、硬度大刀具（3）铝合金成分元素 主要特性 主要用途Al、Mg、Cu、Si等 密度小，强度大 用于汽车、飞机、火箭、船舶制造等（4）钛合金第 3页共7页钛的合金具有密度小、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。【特别提醒】 （1）铁合金中的数字：①生铁的含碳量为 2%～4.3%；②钢的含碳量低于 2%；③低碳钢的含碳量低于 0.3%；④中碳钢的含碳量为 0.3%～0.6%；⑤高碳钢的含碳量高于 0.6%，但低于2%。2）铁合金与钢的区别：①含碳量是生铁和钢区别的主要标志。②生铁无塑性，不易变形，无法进行加工。③碳素钢又称普通钢，含碳量越低，钢的韧性越大；含碳量越大，钢的硬度越大。【重难点指数】★★★★【重难点考向一】合金的性质【例1】合金相对于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．①②③⑤ B．②③④ C ．①②④ D．①②④⑤【答案】A【解析】合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面优于各成分金属。例如，合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大， 多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低，但合金的导电性比纯金属弱。【重难点点睛】由于合金的形成改变了金属的内部结构， 所以对金属的物理性质和化学性质都有影响。1）硬度一般大于它的各成分金属。2）熔点一般低于它的各成分金属。3）强度高于它的各成分金属。【重难点考向二】合金的概念【例2】所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔沸点：第 4页共7页Na Cu Al Fe熔点(℃) 97.5 1083 660 1535沸点(℃) 883 2595 2200 3000你判断其中不能形成合金的是 ( )A．Cu和Al B ．Fe和Cu C ．Fe和Na D ．Al和Na【答案】C【重难点点睛】（1）合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质；合金具有以下特点：①一定是混合物；②合金中至少有一种金属等；（2）两种金属若能够形成合金，则熔点较高的金属的熔点不能大于熔点较低的金属的沸点，据此分析解题。【重难点考向三】合金的应用【例 3】我国高速列车制造技术具有世界领先水平．高速列车制造要使用轻质金属材料．下列可以作为轻质金属材料的是 ( )A．铝合金 B ．铜合金 C ．碳纤维 D ．硅纤维【答案】A【解析】A．铝密度小，铝合金为轻金属材料，耐腐蚀，硬度大，符合高速列车制造使用材料要求，故A正确；B．铜为重金属，铜合金为重金属材料，不符合高速列车制造使用材料要求，故B错误；C．碳纤维为非金属材料，不符合高速列车制造使用材料要求，故C错误；D．硅纤维为非金属材料，不符合高速列车制造使用材料要求，故D错误；故选A。【名师点睛】铝密度小，铝合金为轻金属材料，耐腐蚀，硬度大；铜为重金属，铜合金为重金属材料；碳纤维、硅纤维为非金属材料，据此判断解答。【趁热打铁】1．用镁铝合金制作的窗框、卷帘门、防护栏等物品轻巧、美观、耐用．与上述这些特点无关的镁铝合金的性质是 ( )A．不易生锈 B ．导电性好 C ．密度小 D ．强度高【答案】B【解析】A．窗框、卷帘门、防护栏等物品常暴露与空气中，需要防止锈蚀，故 A正确；B．制作窗框、卷帘门、防护栏不需要考虑导电性，故 B错误；C．卷帘门在操作时第 5页共7页的质量不能太重，所以密度不能太大，故 C正确；D．窗框、卷帘门、防护栏需要有一定的抗撞击能力，强度必须较高，故 D正确；故选B。2．下列物质属于合金的是 ( )A．硬铝 B ．水银 C ．黄金 D ．金刚石【答案】A3．下列有关金属及其合金的说法不正确的是 ( )A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B．生铁、普通钢的不锈钢中的碳含量依次增加C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用【答案】B【解析】A．目前我国流通的硬币是由合金材料制成： 1角的为不锈钢，5角的为钢芯镀铜，1元的为钢芯镀镍，故A选项正确；B．生铁含碳量最高，普通钢次之，不锈钢最少．题目说法与事实相反，故B选项说法错误；C．制造照明弹就是利用了镁燃烧发出耀眼的白光，故C选项正确；D．铝表面覆盖致密的氧化物薄膜，对金属起保护作用，故 D选项正确；故选 B。4．生铁的含碳量一般是 ( )A．小于2% B ．大于5% C ．0.03%～2% D ．2%～4.3%【答案】D5．下列关于不锈钢和普通钢的叙述中正确的是 ( )A．组成元素相同 B ．耐腐蚀性能不同C．都属于钢，因此物理性质相同 D．构成的主要元素都是铁，