第三章 第2节 第1课时 合金-【高考领航】2021-2022学年新教材高中化学必修第一册同步核心辅导与测评教师用书（人教版）

第二节　金属材料 第1课时　合金 学业要求解读 活动探究建议 1.了解合金的定义及特性。 2.了解铁合金和钢的分类、组成及用途。了解铝合金、新型合金。 3.了解金属材料在国民经济中的重要作用及合理选择金属材料的方法及重要意义。 1.通过生活中常见的合金材料认识和了解合金的含义及一般性质。 2.通过对比分析了解合金、铁合金、铝合金等金属材料。 3.通过实践活动掌握选用金属材料的方法。 学习任务一　铁合金、新型合金 1．合金 (1)定义：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)性质：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各成分金属。 ①硬度：合金的硬度一般大于成分金属。 ②熔点：合金的熔点多数低于成分金属。 　为什么合金的性能与纯金属有很大差异？ 提示：在纯金属内加入其他元素形成合金以后，结构发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大的差异。例如，常见的一些合金的硬度比其成分金属的大，是因为在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子后改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。 2．钢——用量最大、用途最广的合金 　向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢，你是怎样认识的？ 提示：合金钢叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等。 3．新型合金、储氢合金 如Ti—Fe合金，La—Ni合金等 钛合金、耐热合金、形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程、电子工业等。 1．合金组成的认识 (1)合金中一定含有金属元素，也可能含有非金属元素。 (2)合金不是纯净物，因此无固定熔点。 (3)合金中各成分的化学性质不变。 (4)合金的熔合过程属于物理变化。 2．合金性质的认识 (1)合金的熔点一般比各成分金属的熔点低。 (2)合金在硬度、密度、强度等机械性能方面优于各成分金属。 (3)合金具有金属特性，如导电性、导热性。 　(源于教材P80T4)合金相比纯金属制成的金属材料来说其特点是(　　) ①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②一般合金的熔点比它各成分金属的低 ③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金 ④合金比纯金属的导电性强 ⑤合金比纯金属的应用范围更广 A．①②③⑤　　　　　 B．②③④ C．①②④ D．①②④⑤ [思路点拨]　解答本题需要注意以下两点：(1)掌握合金的概念、组成和性质。(2)由于合金的形成改变了金属的内部结构，所以对金属的物理性质和化学性质都有影响。 【解析】　合金一般比各成分金属熔点低、硬度大，具有更好的机械加工性能，故应用范围更广。但合金的导电性却不一定比纯金属强，比如铝合金的导电性比纯铝要差。 【答案】　A 1．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示： 熔点/℃ 密度/(g·cm－3) 硬度/金刚石为10 导电性/银为100 某合金 2 500 3.00 7.4 2.3 铁 1 535 7.86 4.5 17 又知该合金耐腐蚀，强度大。从以上性能看，该合金不适合做(　　) A．导线 B．门窗框 C．炉具 D．飞机外壳 解析：选A。该合金导电性差，不适合做导线。 2．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99.999 9%的铁。请估计它不会具有的性质是(　　) A．硬度比生铁低 B．在潮湿的空气中放置不易生锈 C．熔点比钢的熔点高 D．不能与盐酸反应 解析：选D。生铁是铁的合金，其硬度比纯铁大得多，A选项对；生铁内含有碳元素，在潮湿的空气中易被O2氧化而生锈，而纯铁不易被腐蚀，B选项对；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，C选项对。 学习任务二　铝和铝合金 1．铝的存在，铝制品的表面处理 (1)铝是地壳中含量最多的金属元素。铝是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。人们日常用的铝制品通常都是由铝合金制造的，其表面总是覆盖着致密的氧化铝薄膜，这层膜起着保护内部金属的作用。 (2)铝制品的表面处理 在空气中，铝的表面自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够强。为了使铝制品适应于不同的用途，常采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化(用铬酸作氧化剂)可以使氧化膜产生美丽的颜色等。市场上有不少铝制品是经过这种方法处理的。 2．Al与酸、强碱的反应 实验操作 实验现象 反应放出气体；铝片逐渐溶解；将点燃的木条放在试管口，发出爆鸣