高中化学 第三章 金属及其化合物 33 用途广泛的非金属材料学案2 新人教版必修1文档格式.docx

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[名师点拨]

（1）合金一定含有金属元素，可能含有非金属元素。

（2）合金一定是混合物，合金具有金属的特性。

（3）合金的形成改变了金属的内部结构，对金属的物理性质和化学性质都有影响，如不锈钢的抗腐性比纯铁强得多。

（4）合金的熔点一般比其成分金属的熔点低。

[对点演练]

1．铁是人类较早使用的金属之一。

据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁。

（1）你估计它不会具有的性质是________

a．硬度比生铁低　　b．熔点比钢的熔点高

c．不能与盐酸反应

（2）纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。

钢铁是铁和碳的合金的总称，其强度高、价格便宜，应用广泛。

在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是________

a．它们的组成元素是相同的

b．耐腐蚀的性能不同

c．它们都属于钢，因此物理性质是一样的

d．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同

解析：

（1）生铁是铁的合金，其硬度比纯铁大的多，a对；

铁的合金——钢的熔点比成分金属铁的熔点低，铁的纯度越高，熔点越高，b对；

c错。

（2）不锈钢是在普通钢的基础上，加入铬、镍等多种元素炼成的钢材，镍元素的加入，使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。

答案：

（1）c　

（2）b

1．金属材料的分类：

若根据组成，金属材料可分为纯金属和合金；

若根据密度大小，可分为重金属（密度大于4.5g/cm3）和轻金属（密度小于4.5g/cm－3）；

若根据性能特点，可分为黑色金属（铁、铬、锰）以及它们的合金和有色金属（除黑色金属以外的其他金属及合金）。

2．根据你的生活经验和下表所提供的信息，分析并回答下列问题。

物理性质

物理性质比较

导电性（以银的导电性为100作

标准）

银　铜　金　铝　锌　铁　铅

100　99　74　61　27　17　7.9

金　　铅　　银　　铜　　铁　　锌　　铝

19.3　11.3　10.5　8.92　7.86　7.14　2.07

溶点/℃

钨　　铁　　铜　　金　　银　　铝　　锡

3410　1535　1083　1064　962　660　232

硬度（以金刚石

的硬度为10作

铬　　铁　　银　　铜　　金　　铝　　铅

9　4～5　2.5～4　2.5～3　2.5～3　2～2.9　1.5

[问题讨论]

（1）为什么菜刀、锤子等通常用铁制而不用铅制？

提示：

因为铁的硬度比铅大，且铅有毒，故常用铁而不用铅制菜刀、锤子等。

（2）银的导电性比铜好，为什么导线一般用铜制而不用银制？

银和铜的导电性相近，但银比铜贵得多，且电线用量大，所以导线一般用铜制而不用银制。

（3）为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？

因为钨的熔点高（3410℃），而锡的熔点（232℃）太低，通电时锡就熔化了，所以用钨丝而不用锡丝作灯泡的灯丝。

　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。

2．

（1）选择填空：

将铝的用途与性质对应起来（每个选项只选用一次）。

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：

____________。

（2）铝合金材料属于____________（填“纯净物”“混合物”或“单质”）。

（1）铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。

铝合金硬度大质量轻，是制造飞机的良好材料。

铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性。

（2）合金是由一种金属跟其他一种或几种金属（或非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质，因此肯定是混合物。

（1）①C　②A　③D　④B　

（2）混合物

1．在我国使用最早的合金是（　　）

A．青铜器　　　　　　　　B．白铜制品

C．铁制品D．石块

选A　根据我国的文献记载，青铜器是我国使用最早的合金。

河南出土的司母戊鼎是青铜制品。

2．钢材可以用作桥梁的结构材料是因为它（　　）

A．有良好的导热性B．有一定的机械强度

C．不易受空气和水的作用D．有良好的导电性

选B　钢材具有一定的机械强度，可用作桥梁的结构材料。

3．关于合金的性质的说法中，错误的是（　　）

A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高

B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低

C．合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质不同

D．合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同

选D　合金的性质与成分金属相比，一般硬度、机械强度会变大，但是熔点却比其任意一种成分金属要低，所以物理性质发生变化，但是在发生化学反应的时候，各种金属还是按照纯金属的反应进行，即形成合金后，各成分金属的化学性质不变。

4．小华的妈妈买了一个黄金手镯，小华想通过实验来证实这个手镯是不是用铜锌合金制成的仿制品，他不能选用的试剂是（　　）

A．MgCl2　　B．H2SO4　　C．AgNO3　　D．CuSO4

选A　锌铜的金属活动性比镁弱，故锌铜都不能与MgCl2溶液反应，无法证明。

5．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：

某合金

铁

熔点（℃）

2500

1535

续表

密度（g/cm3）

3.00

7.86

硬度（金刚石为10）

7.4

4.5

导电性（银为100）

2.3

17

还知该合金耐腐蚀，从以上性能看，该合金最不适合做（　　）

A．导线B．门窗框

C．炉具D．飞机外壳

选A　综合考虑各参数，该合金的密度大、导电性差，不宜做导线。

6．（2016·

唐山高一检测）A为两种金属的合金，发生如图的变化：

试填写以下空白：

（1）合金A由________和________组成。

（2）写出下列变化的离子方程式。

C→E________________________________________。

D→F________________________________________。

合金与盐酸反应后的溶液为浅绿色，通入氯气后变为棕黄色，由此推知合金含有Fe，加入过量氢氧化钠溶液后得到无色溶液E，再加入盐酸后产生白色沉淀，可知含有铝元素。

（1）Al　Fe

（2）Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O

Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

课时达标训练（十九）

一、选择题

1．只含有下列成分的物质一定不是合金的是（　　）

A．Fe、C　　　　　　　　B．Cu、Zn

C．Al、CuD．C、Si

选D　C、Si均为非金属元素，根据合金的定义，合金中必然含有金属元素。

2．铝镁合金因坚硬、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　窗框、卷帘门、防护栏与导电性无关。

3．“垃圾是放错了位置的资源”，应该分类回收，生活中废弃的不锈钢刀、铝质易拉罐、铜导线等可以归为一类加以回收，它们属于（　　）

A．碱B．金属或合金

C．氧化物D．盐

选B　不锈钢刀、铝质易拉罐、铜导线均是由金属材料制成的，应将它们归为金属或合金一类。

4．下列物质不属于铁合金的是（　　）

A．不锈钢B．碳素钢

C．生铁D．氧化铁

选D　氧化铁是氧化物，不具有金属的性能。

5．（2016·

洛阳高一检测）下列有关金属或合金的说法中不正确的是（　　）

A．生铁属于合金

B．一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低

C．合金的化学性质与成分金属的化学性质不同

D．改变原料的配比、改变生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金

选C　因为制作合金时，没有发生化学反应，只是将它们混熔在一起了，所以各成分金属都保持各自的化学性质。

6．下列说法正确的是（　　）

A．所有不锈钢都只含有金属元素

B．我国流通的硬币材质是金属单质

C．打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具

D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁

选D　A项，不锈钢亦可含有非金属元素；

B项，我国流通的硬币为合金，含有锡等金属；

C项，明代没有发现冶炼铝的方法，不可能有铝制餐具；

D项，合金的硬度一般比其成分金属的硬度大。

7．有人要用金属材料做一个匾额的边框挂在墙上，从美观、经济、轻便的角度考虑，最好选用（　　）

A．钢铁B．铝合金

C．银合金D．金

选B　铝合金既经济又轻便，也很美观，是符合要求的材料。

8．（2016·

长沙高一检测）汞合金是目前使用较多的补牙材料。

英国《新科学家》杂志发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。

汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。

下列有关汞合金的说法不正确的是（　　）

A．汞合金是一种具有金属特性的物质

B．汞合金的强度和硬度比锡的大

C．汞合金的熔点比汞的低

D．汞合金的毒性远低于汞的毒性

选C　合金是金属与金属（或非金属）熔合成的具有金属特性的物质，所以A正确；

合金一般比其成分金属的强度和硬度都大，所以B正确；

因为补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金应不呈液态，即其熔点不会比汞的低，所以C错误、D正确。

9．金属及其制品在腐蚀介质中很容易被腐蚀，其使用寿命大为降低。

因此只有对腐蚀介质中的金属及其制品采取防护措施，才能保证金属工艺设备的安全性和工农业生产顺利进行。

下列对金属及其制品的防护措施中错误的是（　　）

A．铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置潮湿处保存

B．通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜厚度

C．对于易生锈的铁制品（如防护网）要定期涂刷防护漆

D．把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢

选A　本题考查防止或减缓金属材料腐蚀的措施。

10．（2016·

杭州高一检测）将5.0g某金属合金放入足量的稀盐酸中，共收集氢气在标准状况下的体积为2.24L，则该金属合金可能是（　　）

A．Mg－Al合金B．Fe－Al合金

C．Fe－Zn合金D．C