3.1 合金-2021-2022学年高中化学选修1【名师导航】同步Word教参(人教版)

第一节　合金 目标与素养：1.了解合金的定义及特点。(重点)2.认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常见合金的组成。(重点、难点)3.了解铁合金、铝合金和铜合金的组成、性能和用途。 一、认识合金 1．合金的概念 由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 2．合金的性能 (1)合金的硬度较大。 (2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低。 (3)合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件来调节。 (4)合金比成分金属耐腐蚀。 二、使用合金 1．铁合金 (1)生铁和钢的比较 生铁 钢 含碳量 2%～4.3% 0.03%～2% 组成 铁、碳 铁、碳合金钢中还含有其他元素 性能 硬度大、抗压、性脆 有良好的延展性、机械性能 加工 可铸不可锻 可铸、可锻 用途 制造机座、管道 制造机械和交通工具 (2)钢的分类 2．铝合金和铜合金 (1)硬铝：合金元素为Cu、Mg、Mn和Si等。硬铝密度小，强度高、抗腐蚀性强。适用于制造飞机和航天器。 (2)黄铜：合金元素是Zn。青铜：合金元素是Sn。 3．新型合金 (1)储氢合金：Ti­Fe合金和La­Ni合金等。 (2)钛合金：重量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀。 (3)耐热合金、形状记忆合金等。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能 (　　) (2)合金的熔点一般比它的成分金属的高 (　　) (3)合金的硬度和强度一般比它的成分金属的小 (　　) [答案]　(1)√　(2)×　(3)× 2．下列合金不能被稀盐酸腐蚀的是(括号内为合金成分)(　　) A．球墨铸铁　　　　　 B．黄铜(铜锌合金) C．铝合金 D．24K黄金 D　[合金中各成分仍具有原来的化学性质，故球墨铸铁合金中的铁、黄铜合金中的锌、铝合金中的铝均能被稀盐酸腐蚀，24K黄金不能被稀盐酸腐蚀。] 3．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，铱金笔的笔头用黄金的合金，笔尖用铱的合金。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 C　[铱金笔的笔头和笔尖分别是黄金和铱金等多种合金合成的。] 合金的结构与性质 1．合金的性质与结构的关系 (1)一般情况下，合金比纯金属的硬度更大、更坚固。 在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整。而合金内加入了其他元素，这些元素的原子大小不一，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层与层之间的相对滑动变得困难。 纯金属与合金的结构比较 (2)一般情况下合金的熔点比纯金属低。 在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分规整；而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属那样整齐，使得原子之间的相互作用力减小。所以，多数合金的熔点一般比各成分金属的熔点都要低。 2.不锈钢的分类及耐腐蚀的原因 (1)不锈钢种类繁多、性能各异，按化学成分可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大类；按使用的介质环境可分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐尿素不锈钢和耐海水不锈钢等。 (2)不锈钢中添加的元素主要是Ni和Cr，Cr是防氧化元素，使不锈钢表面形成一层致密的氧化物保护膜，防止内部的Fe与外界物质接触；Ni是防腐蚀元素，使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。 1．铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是(　　) A．不锈钢是铁合金，只含金属元素 B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 D．铁合金的硬度和强度均低于铁 B　[铁合金中含非金属元素碳；铁粉与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；铁形成铁合金后其化学性质几乎不变，铁合金中的铁仍能与盐酸反应；合金的性能一般优于其纯金属。] (1)合金物理性质、机械性能等优于成分金属，但合金中各成分金属的化学性质并未改变。 (2)合金是混合物，但其成分均一，性质稳定，具有固定的熔点、沸点。 重要的合金类型与主要性质 名称 组成 主要性质 主要用途 铁合金 生铁 含碳量2%～4.3% 硬度大、抗压、性脆 铸造机座、管道等 钢 含碳量0．03%～ 2% 良好延展性、机械性能好 用途最广、用量最大的合金材料 铝合金 铝合金 含有10%～30% 的镁 强度和硬度都 比纯铝和纯镁大 火箭、飞机、轮船等制造业 硬铝 含铜4%、镁0.5%、 锰0.5%、硅