专题突破16 金属材料-【尖子生系列】2023-2024学年高一化学同步重难点专题突破（人教版2019必修第一册）

必修第一册人教版2019) 2023-2024学年 第三章 铁金属材料 金属材料 专项突破1：合金的组成、性质及形成条件 问题引领 1.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，合金在物理 性质、机械性能方面一般优于各成分金属，不是简单地加和；但一般认 为合金体现的是各成分金属的化学性质。 2制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或金属与非金属）加热到某一 温度，使其全部熔化，再冷却得到合金。已知铜的熔点为1083℃，钠的沸点为 883℃，试问铜与钠能否形成合金？ 提示：不能。当铜开始熔化时，钠已经变成气体，所以两者不能形成合金。 归纳提升 1.合金的组成及性质 ()合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 (2)合金是混合物。 (3)合金具有金属特性，如导电、导热等。 (4合金形成后会影响各成分金属的物理性质，如硬度、机械强度一般比 成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。 2.合金的形成条件 (1)金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔 化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能高于成分 金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点 时则不能形成合金。 (2)金属与非金属形成合金时：部分不活泼非金属与金属可形成合金，活泼 非金属与活泼金属则不能形成合金。 典型例题 【例题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。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的 是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。 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.组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 答案B 解析：不锈钢是在普通钢中加入C、N等多种元素炼制成的钢材，它在空 气中能保持金属光泽，也就是具有不易生锈的特性。铬元素的加入使不锈 钢表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部铁与外部物质接触。镍元素的 加入，使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中具有很好的化学稳定性和耐 腐蚀性。综上所述，不锈钢具有优良的性能，在很多方面不同于普通钢，B项 正确。 ①易错点拨 合金的形成改变了金属的内部结构，对物理性质和化学性质均有影 响。如不锈钢抗腐蚀能力比纯铁强。 【变式训练1】下列有关铁和铁合金的说法错误的是() A.生铁比铁软 B.铁有良好的导热性 C.钢是铁的合金 D.生铁在潮湿的空气中容易生锈 答案：A 解析：合金的硬度一般大于各成分金属，生铁比铁的硬度大：铁具有良好 的导热性；钢是铁的合金；生铁在潮湿的空气中容易生锈。 专项突破2：铝的化学性质 问题引领 1.在铝与稀盐酸、氢氧化钠溶液的反应中，铝是否均做还原剂？ 为什么你们都 能溶解我呢？ 提示：是。在铝与稀盐酸、氢氧 你们的性质完 全不同呀！ 化钠溶液的反应中铝失电子生成 AB+或AIO2所以铝均做还原剂。 NaOH溶液 盐酸 金属铝 2.若要除去铁粉中的少量铝粉，可采用什么方法？ 铁粉 提示：混合物 +过量NaOH溶液 过滤 NaA1O2溶液 3将两小块质量相等的金属钠，一块放入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上 刺些小孔，再放入水中，试分析两者放出的氢气是否相等。 提示：不相等。因为用铝箔（刺有小孔）包住的金属钠放入水中时，钠先与水 反应，产生的氢气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相同，但生成的氢氧 化钠溶液会与铝箔反应产生氢气，故后者产生的氢气总量大于前者。 归纳提升 铝与盐酸、NaOH溶液反应的比较 ()反应原理。 ①铝与盐酸反应：2A+6HC一2AICl3+3H2↑。 A是还原剂，HCI是氧化剂。 ②铝与氢氧化钠溶液的反应是分步进行的： a.2A+6H20—2Al(OHD3+3H2↑， b.Al(OH)+NaOH-NaAlO2+2H2O. 总反应为2A+2NaOH+2H20一2NaAI02+3H2↑。 A1是还原剂，H20是氧化剂。