高中化学人教版必修1学案第三章 第三节 用途广泛的金属材料Word格式.docx
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主要性能
主要用途
青铜
铜、锡、铅
强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀
用于制造机械零件,如轴承、齿轮等
黄铜
铜、锌
强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀
用于制造机械零件、仪表、日用品
白铜
铜、镍
光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工
用于制造精密仪器和装饰品
(2)钢——用量最大、用途最广的合金
①钢的分类
②合金钢的类型
名称
主要合金元素
主要特性
锰钢
铁、锰、碳
韧性好,硬度大
钢轨、轴承、钢磨、挖掘机铲斗、坦克装甲
不锈钢
铁、铬、镍
抗腐蚀性好
医疗器械、容器、炊具
硅钢
铁、硅
导磁性好
变压器、发电机和电动机中的铁芯
钨钢
铁、钨
耐高温、硬度大
刀具
(3)铝合金
(4)钛合金
[特别提醒]
(1)合金是混合物而不是纯净物。
(2)不锈钢的抗腐蚀能力比纯铁强。
(3)合金具有许多优良的物理、化学和机械性能,在许多方面不同于各成分金属,不是简单加合;
但在化学性质上,一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。
(4)并非所有的金属都能形成合金,两种金属形成合金,其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化,若一种金属的熔点高于另一金属的沸点,则二者不能形成合金。
1.下列物质中,不属于合金的是( )
A.硬铝 B.黄铜
C.钢铁D.水银
解析:
选D 硬铝是铝、铜、镁、锰等形成的合金;
黄铜是铜锌合金;
钢是铁碳合金;
而水银是纯净的汞单质。
2.对于合金的说法,不正确的是( )
A.常见的铜合金是青铜和黄铜
B.合金与各组分金属相比一般具有更低的熔点
C.钢是铁和碳的合金,生铁则是纯铁
D.合金与各组分金属相比一般具有更大的硬度
选C 生铁是含碳量比钢更高的铁和碳的合金。
1.金属材料的分类
金属材料
2.正确使用金属材料的几个方面
3.正确选用金属材料的一般思路
(1)金属的性质决定其主要用途,在选用材料时应首先考虑其性质与用途的一致性。
(2)所选材料的强度、机械性能、外观、加工难度等主要从金属的物理性质考虑,如密度、硬度、延展性、导电性、导热性、强度等。
(3)材料的稳定性、日常维护应从其化学性质考虑,如在空气、水、酸、碱、盐环境的化学稳定性及耐腐蚀性等。
(4)材料的经济性,如价格,应从原料的储量、开采与冶炼难度等方面考虑。
4.金属的回收和资源保护
(1)废旧金属的最好处理方法是回收利用。
(2)回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量,防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。
1.选用金属材料时,以下方面需要考虑的是( )
①主要用途 ②物理性质、化学性质 ③价格 ④加工难度 ⑤日常维护 ⑥对环境的影响
A.①②③ B.③④⑤
C.①⑤⑥D.全部
选D 在选用材料时要综合考虑所选材料的性能、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等因素,从众多材料中选取合适者。
2.镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等,下列与这些用途无关的性质是( )
A.不易生锈B.导电性好
C.密度小D.强度高
选B 由题目的描述可得题述的装潢材料与导电性无关。
[三级训练·
节节过关]
1.在生活、生产中,目前用量最大、用途最广的合金是( )
A.钛合金 B.铜
C.钢D.硬铝
选C 目前在生产、生活中用量最大,用途最广的合金是钢。
2.纯铁的熔点为1535℃,而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1200℃左右就熔化了,这是因为( )
A.铁的纯度越高,熔点越低
B.合金的熔点比其成分物质的熔点高
C.形成了铁碳合金,所以熔点变低
D.在高炉中熔化的过程发生了化学反应
选C 合金的熔点比成分金属低。
3.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
熔点(℃)
密度
(g/cm3)
硬度
(金刚石为10)
导电性
(银为100)
其他性质
某合金
2500
3.00
7.4
2.3
耐腐蚀
铁
1535
7.86
4.5
17
纯铁耐腐蚀
还知该合金耐腐蚀、强度大。
从以上性能看,该合金不适合作( )
A.导线B.门窗
C.炉具D.飞机外壳
选A 从该合金与铁的性质对比情况来看,在熔点、密度和硬度上,此合金的性能均优于铁,但导电性比较差,所以不适宜作导线。
4.现代建筑的门窗框架,常用电解加工成古铜色的硬铝。
取硬铝样品进行如下实验:
样品
(硅可与氢氧化钠溶液反应:
Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑)由此推知硬铝的组成是( )
A.Al、Mg、Si、ZnB.Al、Cu、Mg、Si
C.Al、Fe、C、CuD.Al、Si、Zn、Na
选B 样品加入过量盐酸,比氢活泼的金属(如Al、Mg、Zn、Na)全部溶解。
向不溶物中加入过量的NaOH溶液,有气体生成,说明样品中含有Si,再向不溶物中加入过量盐酸,仍有不溶物,说明含有Cu或C等。
5.历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。
(1)金、银、铜常被作为钱币流通,从化学角度来看,主要是利用它们的________(填字母)。
A.硬度适中
B.密度适中
C.在自然界里都可得到纯净的单质
D.不活泼性
(2)试样X由氧化亚铁和氧化铜组成,取质量相等的两份试样,按下图所示进行实验:
请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为____________________(用m表示)。
(1)金、银、铜都属于不活泼金属,易加工,因此,在历史上都曾经用作货币。
(2)试样与过量盐酸反应所得溶液Y为FeCl2、CuCl2混合溶液,粉末Z为Fe、Cu混合物,将Y和Z混合,发生反应:
Fe+Cu2+===Fe2++Cu,Fe+2H+===Fe2++H2↑,由生成的溶液呈强酸性且溶液中不含Cu2+,则不溶物W全部是金属铜,氧化铜的质量为0.5m×
=
m。
答案:
(1)D
(2)Fe+Cu2+===Fe2++Cu,Fe+2H+===Fe2++H2↑
m
1.下列关于合金的叙述中正确的是( )
A.合金是由两种或多种金属熔合而成的
B.日常生活中用到的五角硬币属于铜合金
C.合金在任何情况都比单一金属性能优良
D.钢不属于合金
选B 合金是金属与金属或金属与非金属熔合形成的,A项错误;
在机械加工时,合金的性能一般较单一金属优良,但并不是任何情况下都是,如纯铝导电性比铝合金要强等,C项错误;
钢是铁碳合金,D项错误。
2.用于飞机制造业的重要材料是( )
A.MgAl B.CuSn合金
C.AlSi合金D.不锈钢
选A 飞机制造所用的材料强度越高、密度越小越好。
3.不锈钢是在普通钢中加入了( )
A.碳、硫B.硅、锰
C.镍、铬D.硅、铬
选C 不锈钢是在普通钢中加入镍、铬以增强其化学稳定性和抗腐蚀性。
4.有关合金的叙述正确的是( )
A.合金的导电性比成分金属强
B.合金的抗腐蚀性能都很好
C.合金的机械强度比各成分金属小
D.多数合金比成分金属熔点低,硬度大
选D A项,合金的导电性一般比成分金属弱,错误;
B项,合金的抗腐蚀性不一定都很好,如生铁的抗腐蚀性不如纯铁,错误;
C项,合金的机械强度一般比各成分金属大,错误;
D项,多数合金比成分金属的熔点低,硬度大,正确。
5.下列说法中不正确的是( )
A.人类历史上使用最早的合金是青铜
B.合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低
C.合金中不一定含有金属
D.目前世界上用途最广泛的合金是钢
选C A项,人类历史上使用最早的合金是青铜,正确;
B项,合金的熔点比它的各成分金属的熔点低,正确;
C项,合金中一定含有金属,错误;
D项,目前世界上用途最广泛的合金是钢,正确。
6.我国人民早在商代就已掌握青铜(铜、锡、铅合金)冶铸技术。
在商代首都——河南安阳,曾经出土多处炼铜遗址和大量青铜器件,其中有一件司母戊大鼎,高133cm、长110cm、宽78cm,重875kg,是迄今为止被发现的我国古代青铜器中最壮观的一件珍品。
下列有关说法不正确的是( )
A.铜是人类历史上使用最早的金属材料
B.青铜合金具有比铜单质更好的机械性能
C.青铜不易生锈是因为铜的性质不活泼
D.铜被最早使用是因为铜的性质不活泼,易冶炼
选C 铜的化学性质不活泼,易于冶炼为单质,故A、D正确;
合金比纯金属具有更优良的物理、化学和机械性能,故青铜比铜单质的机械性能好,且提高了其抗腐蚀性能,故B项正确,C项错误。
7.下列有关金属的说法中,正确的是( )
①纯铁不容易生锈 ②钠着火用水扑灭 ③KSCN溶液可以检验Fe3+ ④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血 ⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金
A.①③④B.②③④⑤
C.①③④⑤D.①②⑤
选C ①纯铁是银白色金属,不易生锈,正确;
②钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氧气,因此钠着火不能用水扑灭,错误;
③KSCN溶液可以检验Fe3+,正确;
④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血,正确;
⑤青铜是铜锡合金,不锈钢是铁、铬、镍合金,硬铝是铝、硅、镁等形成的合金,正确。
8.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。
根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是( )
A.用来作保险丝
B.用于制造航天飞机
C.用来制造人造骨
D.用于家庭装修,作钛合金装饰门
选A 钛和钛的合金密度小,可塑性好,因此可用于航天领域,B正确;
由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”,因此可以用来制造人造骨,C正确;
由于其密度小、可塑性好、易于加工,因此可用于家庭装修,作钛合金装饰门,D正确;
由于其熔点高,不适合作保险丝,A错误。
9.
(1)选择填空,将铝的用途与性质对应起来(每个选项只能用一次)。
A.质轻B.延展性好 C.易传热 D.易导电
①太阳能热水器:
________;
②飞机:
③电缆:
④铝箔
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