2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章金屬及其化合物第3節(jié)用途廣泛的金屬材料學(xué)案新人教版必修1

PAGE4-第三節(jié)用途廣泛的金屬材料目標(biāo)與素養(yǎng)：1．了解合金的定義、特性和常見(jiàn)合金的組成及應(yīng)用。(宏觀辨識(shí)與社會(huì)責(zé)任)2．了解合理選擇金屬材料的方法及意義。(社會(huì)責(zé)任)一、常見(jiàn)合金的重要應(yīng)用1．合金(1)定義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)。(2)性質(zhì)①硬度：合金的硬度及機(jī)械加工性能一般高于各成分金屬；②熔點(diǎn)：合金的熔點(diǎn)一般低于各成分金屬。2．常見(jiàn)的合金(1)銅合金(2)鋼——用量最大、用途最廣的合金。二、正確選用金屬材料1．金屬材料的分類eq\a\al(金,屬,材,料)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按組成分\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①純金屬,②合金)),\o(\a\al(按性能,特點(diǎn)分))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①黑色金屬：包括鐵、鉻、錳以及它們,的合金,②有色金屬：除黑色金屬以外的其他金,屬及合金))))2．金屬材料的正確選用選擇金屬材料時(shí)，一般考慮的主要因素是：①主要用途；②外觀；③物理性質(zhì)；④化學(xué)性質(zhì)；⑤價(jià)格；⑥加工難度；⑦日常維護(hù)；⑧對(duì)環(huán)境的影響等。3．金屬的回收和資源愛(ài)護(hù)(1)廢舊金屬的最好處理方法是回收利用。(2)回收利用廢舊金屬的意義是削減垃圾量，防止污染環(huán)境且緩解資源短缺的沖突。1．推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)合金肯定是不同金屬熔合而成的具有金屬特性的化合物。 ()(2)生鐵、鋼均是鐵合金。 ()(3)Na-K形成的合金熔點(diǎn)比Na、K的都低。 ()(4)金與黃銅的顏色很相近，可以用稀硫酸鑒別。 ()[答案](1)×(2)√(3)√(4)√2．聯(lián)合國(guó)衛(wèi)生組織認(rèn)為我國(guó)的鐵鍋是一種志向的炊具而向世界推廣。其主要緣由是()A．升熱慢，退熱也慢，保溫效果好B．烹飪的食物中含有豐富的“鐵質(zhì)”C．生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)潔，價(jià)格便宜D．生鐵中含有碳元素，因而含有對(duì)人體有益的有機(jī)物[答案]B3．鋁鎂合金因堅(jiān)硬、靈巧、美觀、干凈、易于加工而成為新型建筑裝飾材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途有關(guān)的性質(zhì)是________。①不易生銹②導(dǎo)電性好③密度?、軓?qiáng)度高⑤不溶于酸液⑥熔點(diǎn)較低[答案]①③④合金的形成、性能和金屬材料的選用1．合金的形成條件(1)金屬與金屬形成合金時(shí)：合金是金屬在熔化狀態(tài)時(shí)相互混合形成的，熔化時(shí)的溫度需達(dá)到成分金屬中熔點(diǎn)最高的金屬的熔點(diǎn)，但又不能超出成分金屬中沸點(diǎn)最低的金屬的沸點(diǎn)。一種金屬的熔點(diǎn)高于另一種金屬的沸點(diǎn)時(shí)則不能形成合金。(2)金屬與非金屬形成合金時(shí)：部分不活潑非金屬與金屬可形成合金，活潑非金屬與活潑金屬則不能形成合金。2．合金的組成及性能(1)合金中肯定含有金屬元素，可能含有非金屬元素。(2)合金是混合物，不是化合物。(3)合金具有金屬特性，如導(dǎo)電、傳熱等。(4)合金形成后會(huì)影響各成分金屬的物理性質(zhì)，如合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬低，而硬度、機(jī)械強(qiáng)度一般比各成分金屬高；但一般來(lái)說(shuō)各成分金屬均保持了其原有的化學(xué)性質(zhì)。3．選擇材料應(yīng)留意的問(wèn)題某種金屬能不能成為一種應(yīng)用廣泛的材料主要取決于該金屬的儲(chǔ)量、冶煉成本、市場(chǎng)價(jià)格以及所具有的性能和是否易于加工等。選擇金屬材料時(shí)，除了要考慮金屬的用途、外觀和價(jià)特別，還要考慮金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。(1)物理性質(zhì)：密度、硬度、強(qiáng)度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等，這些性質(zhì)確定金屬材料的加工難易程度。(2)化學(xué)性質(zhì)：對(duì)水的作用、耐腐蝕性等，這些性質(zhì)確定金屬材料的日常維護(hù)和環(huán)境對(duì)其的影響。1．下列關(guān)于合金相對(duì)于純金屬制成的金屬材料的敘述中正確的是()①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大②一般合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的更低③變更原料的配比，變更生成合金的條件，可得到具有不同性能的合金④合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)⑤合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛A．①②③⑤B．②③④C．①②④D．①②④⑤[答案]A2．鈦和鈦的合金被譽(yù)為“21世紀(jì)最有發(fā)展前景的金屬材料”，它們具有許多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”。依據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合實(shí)際的是()A．用來(lái)作保險(xiǎn)絲B．用于制造航天飛機(jī)C．用來(lái)制造人造骨D．用于家庭裝修，作鈦合金裝飾門A[鈦和鈦的合金密度小，可塑性好，因此可用于航天領(lǐng)域，B正確；由于鈦和鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”，可與人體的組織相容，不引起排異反應(yīng)，因此可以用來(lái)制造人造骨，C正確；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭裝修，作鈦合金裝飾門，D正確；由于其熔點(diǎn)高，不適合作保險(xiǎn)絲，A錯(cuò)誤。]1．我國(guó)出土的文物呈現(xiàn)了奇麗的歷史文化。下列文物中，主要成分屬于合金的是()A．西夏佛經(jīng)紙本 B．西漢素紗禪衣C．唐獸首瑪瑙杯 D．東漢青銅奔馬D[A錯(cuò)，西夏佛經(jīng)紙本，紙的主要成分是纖維素，屬于有機(jī)物；B錯(cuò)，西漢素紗禪衣，絲的主要成分為蛋白質(zhì)，屬于有機(jī)物；C錯(cuò)，唐獸首瑪瑙杯，主要成分為二氧化硅；D對(duì)，東漢青銅奔馬，青銅是在純銅(紫銅)中加入錫或鉛制成的合金。]2．馬踏飛燕是我國(guó)的旅游標(biāo)記，出土的馬踏飛燕是由青銅制成。下列有關(guān)該標(biāo)記的敘述不正確的是()A．青銅硬度比純銅的硬度小B．青銅的主要成分是Cu、Sn、Pb等C．歷史上銅制品早于鐵制品出現(xiàn)D．青銅是我國(guó)運(yùn)用最早的合金A[一般合金的硬度較大，故青銅比純銅的硬度大。]3．下列關(guān)于鐵和鐵合金的有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．工業(yè)上用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來(lái)B．不銹鋼抗腐蝕性能好，長(zhǎng)期運(yùn)用肯定不會(huì)生銹C．制造鐵軌、船舶、橋梁的碳素鋼是鐵和碳的合金D．運(yùn)用鐵鍋燒飯菜能為人體供應(yīng)微量的鐵元素B[不銹鋼在潮濕的環(huán)境也會(huì)生銹。]4．哈大齊高鐵的通車，標(biāo)記我國(guó)高寒地區(qū)高鐵技術(shù)領(lǐng)先世界，車廂大部分采納鋁合金材料制造，這是因?yàn)殇X合金()A．質(zhì)地輕，強(qiáng)度大，抗腐蝕實(shí)力比較強(qiáng)B．具有比較活潑的化學(xué)性質(zhì)C．各種成分在自然界中含量豐富，簡(jiǎn)潔獲得D．比純鋁熔點(diǎn)高，耐高溫[答案]A5．合金是生活中常用的材料，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用最廣泛的金屬是________。(2)鋼鐵的腐蝕給社會(huì)造成的損失是巨大的，所以實(shí)行措施防止鋼鐵的腐蝕是非常必要的，請(qǐng)列舉兩種防止鋼鐵腐蝕的方法__________________________。[解析](1)現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用最廣泛的金屬是鐵。(2)鋼鐵的腐蝕主要是與環(huán)境中化