2022年高考化学一轮复习《用途广泛的金属材料》

-1-山高凭鸟飞海阔任你越欢迎走进我的课堂第三章金属及其化合物第四节用途广泛的金属材料1.了解合金的概念及其重要应用。2.了解常见金属的活泼性顺序。3.预计2012年将考查金属性强弱的比较等知识点。-1-高考走向一、合金

1．概念：合金是指

熔合而成的具有

的物质。

2．性能

(1)熔点：多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点

；

(2)硬度：合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度

。-1-两种或两种以上的金属(或金属与非金属)金属特性低大基础知识梳理-1-二、常见合金材料1、铁和铁合金生铁钢含碳量2%～4.3%0.03%～2%性能生铁硬度大、抗压、性脆，可铸不可锻有良好的延展性，机械性能好，可铸可锻基础知识梳理-1-2、碳素钢和合金钢的比较相同点成分不同性能碳素钢合金铁与碳的合金含碳量高，硬度大；含碳量低，韧性强。合金钢(不锈钢)在碳素钢中加入铬和镍不锈钢在空气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力基础知识梳理-1-

3、铝和铝合金成分性能铝Al硬度、强度较小铝合金向Al中加入少量的合金元素如：Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素①抗腐蚀能力强，强度高，密度较小，如：高压锅是由铝合金制造的②硬铝的性能基础知识梳理-1-4、铜合金铜合金分类：铜合金分为黄铜、青铜和白铜。①白铜：是铜镍合金，主要用来制造精密机械、精密仪表中的耐蚀零件及电阻器、热电偶等。②黄铜：铜和锌制成的合金统称为黄铜。其中铜锌二元合金称普通黄铜。除锌外再加入其他元素所组成的多元黄铜称为特殊黄铜。黄铜具有较高的力学性能，铸造性能较好，且价格比青铜低。常用于一般用途的轴承、衬套、齿轮等耐磨件和阀门等耐蚀件。③青铜：可分为普通青铜(锡青铜)和特殊青铜(铝青铜、铅青铜、硅青铜、铍青铜等)两大类。-1-5、新型合金①储氢合金：未来能源的开发中，氢是一种发热高、无污染、无公害、取之不尽、用之不竭的能源，是能源研究的一个发展方向，关键问题是如何贮存氢，氢气是一种易燃易爆的气体，要在－253℃才液化。1968年美国首先发现Mg－Ni合金具有贮氢功能，但要在250℃时才放出氢。后相继发现Ti－Fe、Ti－Mn，La－Ni等合金也有贮氢功能。La－Ni贮氢合金在常温、0.152MPa下就可放出氢，可用于汽车、燃料电池等，新型贮氢合金材料的发现和实际应用有待于21世纪的继续努力。基础知识梳理-1-②钛合金：在钛金属中加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点，是较为理想的航天工程结构材料。③耐热合金：镍钴合金能耐1200℃高温，用于喷气发动机和燃气轮机的构件。镍铬铁非磁性耐热合金在1200℃时仍具有高强度、韧性好的特点，可用于航天飞机的部件和原子反应堆的控制棒等。寻找耐高温(1000℃以上)、可长时间运行(10000h以上)、耐腐蚀、高强度等要求的合金材料，仍是今后研究的方向。基础知识梳理-1-④形状记忆合金：它们具有高弹性、金属橡胶性能、高强度等特点，如Ni－Ti，Ag－Cd，Cu－Cd，Cu－Al－Ni，Cu－Al－Zn等合金，可用作调节装置的弹性元件(如离合器、节流阀、温控元素等)、热引擎材料、医疗材料(牙齿矫正材料)等。⑤泡沫合金基础知识梳理-1-三、金属冶炼1．原理：利用氧化还原反应，在一定条件下，把金属离子还原成金属单质。2．步骤：(1)富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。(2)冶炼：一定条件下，将化合态的金属转变成游离态，即Mn＋＋ne－===M。(3)精炼：根据对金属纯度的要求，采用一定的方法(如Cu的精炼——电解法)，提纯金属。基础知识梳理-1-3．方法(1)金属活动顺序与金属冶炼方法的关系金属活动性顺序NaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属原子失电子能力强―→弱金属离子得电子能力弱―→强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法基础知识梳理-1-(2)金属冶炼的方法方法名称主要反应原理(举例)热分解法2HgO2Hg＋O2↑热还原法C作还原剂2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑CO作还原剂CuO＋COCu＋CO2H2作还原剂WO3＋3H2W＋3H2O活泼金属作还原剂4Al＋3MnO23Mn＋2Al2O3电解法2Al2O3(熔融)

4Al＋3O2↑MgCl2Mg＋Cl2↑基础知识梳理-1-1、金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是()A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D．越活泼的金属越难冶炼B小试牛刀2、化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用。下列认识正确的是(

)A．人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其金属活动性顺序没关系B．人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子被氧化成金属原子D．工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO4-1-小试牛刀D2．有关合金的叙述正确的是(

)A．合金的硬度比其各成分金属小B．合金的抗腐蚀性能都很好C．合金的导电性能比其各成分金属强D．多数合金比其各成分金属熔点低、硬度大-1-D小试牛刀3．某化学兴趣小组对第11届全运会金牌(如下图)的成分提出猜想：甲认为金牌是由纯金制造；乙认为金牌是由金银合金制造；丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制造。为了验证他们的猜想，请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误(

)A．硫酸铜溶液B．盐酸C．稀硝酸 D．硝酸银溶液-1-小试牛刀C-1-4、金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是()A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D．越活泼的金属越难冶炼B小试牛刀-1-一、合金及合金的用途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具有金属的特征⑥铸造性能良好A．①②④B．①②③C．①②⑤D．①⑤⑥核心知识讲解典例解析-1-【解析】合金是指金属跟金属或金属与非金属所熔合而成的具有金属特性的物质，合金一般由各组分熔合成液体，再经冷凝而制得，合金的基本元素是金属，故具有金属的特征，不同的合金性能不同，用途也不一样。解题关键是了解合金的组成、性质。答案：C典例解析-1-合金属于混合物，金属与金属或金属与非金属形成合金时，一般认为没有发生化学反应，各成分的化学性质没有发生改变。如钢的电化学腐蚀中，铁作负极被氧化，而其中的碳作正极。思维提示-1-1.合金是不同金属(也包括非金属)在熔化状态下形成的一种具有金属特性的熔合物，据表中所给数据，不能形成合金的是(双选)()A.Fe、CuB．Zn、AgC．Ag、AuD．Zn、WFeCuZnAgAuW熔点(℃5960.810633380沸点(℃)30002595907221227075627BD思维变式二、金属性强弱比较元素的金属性强弱的判断

(1)与水或酸反应置换氢的难易

(2)最高价氧化物对应的水化物碱性强弱

(3)单质的还原性或离子的氧化性

(4)相互置换反应(金属活动性顺序表)(5)原电池反应中正负极(一般负极活泼)-1-核心知识讲解2．以下有关金属的说法正确的是(

)A．活泼金属在常温下可与氧气反应，不活泼金属在加热或高温条件下也可与氧气反应B．活泼金属都可以从不活泼金属的盐溶液中置换生成不活泼金属C．由于铝元素和铁元素都有＋3价，由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑可知：2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑D．据金属的活动性：Al>Fe，则与相同浓度的盐酸反应时，Al更剧烈-1-典例解析解析：A项，金与氧气在高温条件下也不反应。B项，K、Ca、Na会先与盐溶液中的溶剂水反应，无法得到不活泼金属。C项，Fe与盐酸反应只能生成FeCl2。答案：

D-1-典例解析2．某单质X能从含元素Y的溶液中置换出Y单质，由此可知(

)A．当X、Y均为金属时，X一定比Y活泼B．当X、Y均为非金属时，Y一定比X活泼C．当X是金属时，Y一定是金属D．当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非金属-1-A思维变式(1)Fe、Al常温下在浓硝酸、浓硫酸中钝化，加热时发生氧化还原反应，但无H2生成。(2)Cu、Hg、Ag能与强氧化性酸发生氧化还原反应，但无H2生成。(3)Pt、Au只能与王水(浓HNO3与浓盐酸一定体积比的混合物)反应。-1-易错知识点警示-1-当一种金属可用多种方法冶炼时，工业一般采用经济效益高，污染小的方法。①热分解法优于焦炭还原法；②焦炭还原法优于铝热还原法；③铝热还原法优于电解还原法；④从环保角度，H2还原法优于CO还原法。核心知识讲解三、金属的冶炼-1-3、下列金属冶炼的原理，错误的是(

)A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2Mg＋H2OC．Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2D．2HgO2Hg＋O2↑典例解析-1-【解析】该题考查了金属冶炼的基本反应原理，A为电解法，正确；B用H2还原MgO来冶炼镁违背反应原理，不正确，应使用电解MgCl2的方法来冶炼镁；C用还原法冶炼铁正确。D用热分解法冶炼汞，正确。答案：B-1-1、（2011年广东深圳检测，双选)镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，已大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领)域。下列关于镁铝合金的性质的叙述中，正确的是( A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都高

B．此合金能全部溶解于稀盐酸中

C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中

D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都大BD课堂测评2、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、普通钢和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-1-B3．钢笔的笔头是合金钢，其笔头尖端是用机器轧出的便于使用的圆珠体。为了改变笔头的耐磨性能，在笔头尖端点上铱金粒，为区别钢笔而叫铱金笔，铱金笔是笔头用黄金的合金，笔尖用铱的合金制成的高级自来水笔。下列说法中错误的是(

)A．钢笔的笔头不易被氧化，抗腐蚀性能好B．铱金笔的密度要比钢笔大C．铱金笔的笔头和笔尖都是用纯金制成的D．铱金笔经久耐磨，书写时弹性特别好，是一种理想的硬笔-1-C-1-4．(双选)下列说法正确的是（）。ADA