专题9 第三单元 金属材料的性能及应用-（教师WORD）2021-2022学年高中化学【精讲精练】苏教必修第二册 新课标辅导

第三单元　金属材料的性能及应用 学习目标 核心素养 1.认识金属材料的通性。 2.认识合金的特性及原理。 3.了解铝合金、铁合金及新型合金的广泛应用。 4.了解无机非金属材料的常识。 1.微观探析 通过分析合金的结构、探究合金的特性。 2.科学态度和社会责任 通过对金属材料的学习，树立化学学习是服务于社会发展的思想。 知识点一　金属材料的性能、合金及其应用 1．金属的物理性质 物理性质 性质特点 颜色 大多数为银白色，但铜为紫红色，金为黄色 状态常温下大多为固体，但汞为液体 共性 具有良好的导电性、导热性和延展性，但这些性质差别也较大 2.合金 (1)金属材料包括纯金属和它们的合金。 (2)合金的概念：在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。 (3)合金的性质：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其成分金属。 ②熔点：合金的熔点多数低于其成分金属。 ③导电性和导热性：一般低于任一组分金属，像镍铬铝铁、镍铬铝铜等合金，具有很高的电阻率。可用于制备电路中的精密元件。 3．常见的合金 (1)目前使用量最大的合金是钢铁，属于第二位的是铝合金。 (2)不锈钢中除了铁元素外，主要的合金元素是铬(占12%～32%)，它具有很强的耐腐蚀性，在空气中表面会生成一层致密的氧化物，防止内部进一步氧化，从而保护了内层金属。 (3)钛合金是一种新型的金属材料，其强度高、密度小、耐热性好，易于加工、抗腐蚀性强，远优于不锈钢。 1．合金一定是多种金属的混合物吗？碳素钢和纯铁，哪种物质的熔点高？ 提示　不一定。①合金也可能含有非金属。②合金不是多种金属的简单混合，它是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。碳素钢属于合金，其熔点低于纯铁，故纯铁熔点高。 2．合金的性质是各成分金属的性质之和吗？ 提示　合金具有许多优良的物理、化学性质和机械性能，在物理性质、机械性能方面优于各成分金属，不是简单地加合；但一般认为在化学性质上，合金体现的是各成分金属的化学性质。 合金硬度大于其成分金属硬度的原因 1．纯金属原子排列结构发生变化合金性能变化。 2．纯金属内所有原子的大小和形状都相同，原子排列十分规整。加入或大或小的其他元素原子后，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，导致合金硬度大。 　纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在200 ℃左右就熔化了，这是因为 A．铁的纯度越高，熔点越低 B．合金的熔点比其成分金属的熔点高 C．形成铁碳合金，所以熔点降低 D．合金熔化过程中发生了化学反应 [解析]　合金的熔点比其成分金属的熔点低，B项错误。生铁是铁合金，铁的纯度越高，熔点越高，A项错误。合金在熔化过程中没有发生化学反应，D项错误。 [答案]　C 1．合金是由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 (1)下列物质不属于合金的是 A．明矾　　　 B．硬铝　　　 C．生铁　　　 D．青铜 (2)Na、Cu、Al、Fe四种金属的熔、沸点如下： 金属 Na Cu Al Fe 熔点/℃ 97.8 1 083 660 1 535 沸点/℃ 883 2 567 2 467 2 750 其中不能形成合金的是 ①Cu与Na　②Fe与Cu　③Fe与Na　④Al与Na A．①②　　　　　　　 B．①③ C．①④ D．②④ 解析　(1)明矾属于化合物，不属于合金。硬铝中含铝、镁、铜等，生铁中主要含铁、碳，青铜中含有铜、锡、铅等，硬铝、生铁、青铜都属于合金。(2)当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时，它们就不可能熔合在一起而形成合金。 答案　(1)A　(2)B [特别提醒] 并非任意的两种金属就能形成合金，两种金属形成合金的前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。 知识点二　无机非金属材料 1．陶瓷器皿、水泥、玻璃都属于无机非金属材料。 2．无机非金属材料的主要成分是非金属元素及其化合物。 3．常用的半导体材料是硅，光导纤维的主要成分是二氧化碳。 从硅的氧化物可以制取硅单质，主要化学反应如下： 粗硅的制取： 由粗硅制纯硅(常用方法)： Si(粗)＋2Cl2SiCl4 SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl 根据以下反应，回答下列问题。 (1)在制取粗硅的反应中，焦炭的作用是__________________________________。 (2)在由粗硅制纯硅的反应中，氯气(Cl2)与Si的反应属于________反应。SiCl4与H2的反应属于______反应。H2的作用是_