【金學案】學年高中化學 第一節(jié) 合 金同步輔導與檢測 選修1

第一節(jié)合金探索生活材料記憶合金是一種原子排列很有規(guī)則，體積變化小于0.5%的馬氏體相變合金。這種合金在外力作用下會產(chǎn)生變形，當把外力去掉，在一定的溫度條件下，能恢復(fù)原來的形狀。由于它具有百萬次以上的恢復(fù)功能，因此叫做“記憶合金”。當然它不可能像人類大腦思維記憶，更準確地說應(yīng)該稱之為“記憶形狀的合金”。此外，記憶合金還具有無磁性，耐磨耐蝕，無毒性的優(yōu)點，因此應(yīng)用十分廣泛?？茖W家們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾十種不同記憶功能的合金，比如鈦－鎳合金，金－鎘合金，銅－鋅合金等。記憶合金應(yīng)用十分廣泛。比如機械上的固緊銷，管接頭，電子儀器設(shè)備上的火災(zāi)報警器，插接件，集成電路的釬焊，醫(yī)療上的人造心瓣膜，脊椎矯正棍，頭顱骨修補整形，口腔牙齒矯正和頜骨修補手術(shù)等。它還將在通訊衛(wèi)星，彩色電視機，溫度控制器以及玩具等方面發(fā)揮神奇的效能，也將成為現(xiàn)代航海，航空，航天，交通運輸，輕紡等各條戰(zhàn)線上的新型材料，什么是合金？它有什么性能嗎？1．了解合金的定義及特點。2．認識金屬與合金在性能上的主要差異，知道生活中常見合金的組成。3．了解鐵合金、鋁合金和銅合金的組成、性能和用途。認識合金答案：金屬金屬非金屬金屬較大低物理化學種類條件嘗試應(yīng)用1．所謂合金，必須是()①通過熔合而成②由兩種或兩種以上金屬(或金屬與非金屬)組成③耐腐蝕④耐高溫⑤具有金屬特性⑥鑄造性能好A．①②④B．①②③④⑤⑥C．①②⑤D．②③⑥解析：考查合金的定義，合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。答案：C使用合金1．鐵合金生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金。生鐵的含碳量為________，鋼的含碳量為________。鋼一般可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。根據(jù)含碳量不同，碳素鋼可分為高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼：含碳量高，強度較__；含碳量低，韌性較__。不銹鋼是最常見的一種合金鋼，其中除含有鐵元素外，還主要含有__和__元素。2．鋁合金和銅合金(1)硬鋁：合金元素含____________等。硬鋁密度小，硬度高、抗腐蝕性強。適用于制造飛機和航天器。答案：1．1.2%～4.3%0.03%～2%大強鉻鎳2．(1)Cu、Mg、Mn、Si(2)黃銅：合金元素是__。青銅：合金元素是__。3．新型合金(1)儲氫合金①儲氫合金：能夠__________，并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料。②具有實用價值的儲氫合金要求______，金屬氫化物既容易形成，稍稍加熱又容易分解，室溫下吸、放氫的速率快，如Ti－Fe合金、La－Ni合金等。(2)鈦合金：重量輕、強度高、韌性好、耐____。(3)耐熱合金、形狀記憶合金等。答案：2．（2）Cu-ZnCu-Sn3．大量吸收H2儲氫量大腐蝕綜合拓展一、幾種常見合金的組成、性質(zhì)和用途合金名稱組成主要性質(zhì)主要用途鎂鋁合金含有10%～30%的鎂強度和硬度都比純鋁和純鎂大火箭、飛機、輪船等制造業(yè)硬鋁含銅4%、鎂0.5%、錳0.5%、硅0.7%強度和硬度都比純鋁大火箭、飛機、輪船等制造業(yè)合金鋼加入硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、銅、稀土元素等多種優(yōu)良性能用途廣泛錳鋼含錳9%～14%硬度和強度很大制造粉碎機、球磨機、鋼軌黃銅含鋅20%～36%，常加入少量錫、鉛、鋁有良好的強度和塑性、易加工、耐腐蝕機器零件、儀表和日用品青銅含錫10%～30%有良好的強度和塑性耐磨、耐腐蝕機器零件如軸承、齒輪等鈦合金含鋁6%、釩4%耐高溫、耐腐蝕、高強度用于宇航、飛機、造船、化學工業(yè)金合金加入銀、銅、稀土元素等有光澤、易加工、耐磨、耐腐蝕、易導電金飾品、電子元件、錢幣、筆尖Ti－Fe合金Ti、Fe室溫下吸收H2快，且吸收H2量大，稍稍加熱放H2速率快儲氫合金嘗試應(yīng)用2．把生鐵冶煉成鋼的主要目的是()A．把生鐵提純，除去生鐵中各種雜質(zhì)B．加入各種合金元素，改善生鐵的性能C．用還原劑把氧化亞鐵還原成鐵D．適當降低生鐵里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害雜質(zhì)解析：把生鐵煉成鋼的主要目的是適當降低生鐵里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害雜質(zhì)，并調(diào)節(jié)硅、錳的含量。答案：D一、常見合金的組成現(xiàn)代建筑的門窗框架常用電解加工成的古銅色合金制造。取合金樣品進行如下實驗(每一步試劑均過量)，由此可以推知該合金的組成可能為()A．Al、Mg(OH)2、Si、SB．Al、Fe、Mg、SiC．Al、Si、C、CuOD．Al2O3、SiO2、Fe、C解析：從四個選項中可以看出，與NaOH溶液反應(yīng)放出H2的有Si和Al；而與鹽酸反應(yīng)放出H2的有Fe和Mg。因此符合條件的只有B。答案：B名師點睛：在分析合金的組成時，應(yīng)注意：(1)根據(jù)元素單質(zhì)的性質(zhì)判斷單質(zhì)的存在，特別是一些單質(zhì)的特殊性，如Al與NaOH溶液反應(yīng)，Si與NaOH溶液反應(yīng)等。(2)加入試劑時注意反應(yīng)的單一性，即加入一種試劑與一種成分反應(yīng)。變式應(yīng)用1．用于飛機制造業(yè)的重要材料是()A．Mg—Al合金B(yǎng)．Cu—Sn合金C．Al—Si合金D．不銹鋼解析：飛機制造業(yè)所用的材料強度越高、密度越小越好。答案：A二、合金的性質(zhì)與用途下列有關(guān)合金性質(zhì)的說法正確的是()A．合金與各成分金屬相比，具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械性能B．相同金屬元素形成的合金，元素的含量有可能不同，但其性能是相同的C．鎂鋁合金在鹽酸中不能完全溶解D．合金具有各成分金屬性質(zhì)之和解析：C中的反應(yīng)為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錯；合金具有比各成分金屬更優(yōu)越的性能，但不是各成分金屬的性質(zhì)之和。D錯。答案：A變式應(yīng)用2．為除去鍍在鋁表面的銅鍍層，可選用的試劑為()A．稀硝酸B．濃硝酸C．濃鹽酸D．氫氧化鈉溶液解析：根據(jù)金屬的性質(zhì)，銅能與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，而鋁常溫下能與稀硝酸、濃鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，在濃硝酸中發(fā)生鈍化。故選B。答案：B水平測試1．下列有關(guān)合金的說法正確的是()A．組成合金的元素必須是兩種或兩種以上的金屬B．鋁熱劑是鋁合金C．將鎂粉和鋁粉混合即得鎂鋁合金D．合金也具有金屬的特性解析：合金是兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，所以A和C說法錯誤，D正確。鋁熱劑是鋁粉與某些金屬氧化物的混合物，如鋁和二氧化錳、鋁和氧化鐵等，不屬于合金，所以B錯誤。答案：D能力提升7．(雙選)有一鐵銅合金，加入一定量的稀硝酸，反應(yīng)后向溶液中加入少量的KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)檠t色，