内容正文:
考点18 金属材料 合金
【知识梳理】
一、合金与铁合金
1.合金的定义与性质
(1)定义:由两种或两种以上的金属与金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。属于混合物。
(2)性能: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。合金的性能可通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等加以调节。
(3)纯金属与合金结构的差异: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;纯金属形成合金后,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.铁合金 (1)生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。(2)生铁的含碳量比钢的高。生铁的硬度大,钢具有良好的延展性。(3)钢是用量最大,用途最广的合金
【核心归纳】钢的分类如下:
碳素钢
低碳钢:韧性、焊接性好,强度低
中碳钢:强度高,韧性及加工性好
高碳钢:硬而脆,热处理后弹性好
合金钢
具有各种不同的优良性能,用于制不锈钢及各种特种钢
二、新型合金
1.储氢合金 ①储氢方法
②含义 储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料。
③要求:具有实用价值的储氢合金要求储氢量大,金属氢化物既容易形成,稍稍加热又容易分解,室温下吸、放氢的速率快。
④实例:TiFe合金、LaNi合金。
2.其他新型合金:①钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
②喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金制造的,能承受1 100 ℃的高温。③我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是由钛合金制造的。
【对点例题】
例1.(2022·辽宁大连·高一期末)合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是( )
A.狗头兽首铜像
B.柔性显示屏(基础材料:石墨烯)
C.流通硬币
D.潜水器外壳(钛、铝等)
例2.(2022·全国·高一课时练习)氢能是最理想的能源,科学家们研制出一种能方便地储存、释放氢气的储氢材料,这种储氢材料是
A.合金 B.无机非金属 C.合成材料 D.复合材料
例3.(2022·安徽阜阳·高一期末)将一个预先做好的“ICE”形状的镍钛合金,破坏形状后,只要在热水中浸泡,其便会恢复原来形状。下列说法正确的是( )
A.记忆合金的形状变化属于化学变化
B.合金的熔点一般比各组分金属高,硬度比各组分金属小
C.形状记忆合金在医疗上可用来接断骨等,在日常生活中可制眼镜框架等
D.钛合金的化学性质与钛单质完全相同
【达标检测】
1.(2023秋·湖南郴州·高一统考期末)化学与生产、生活密切相关,下列生活中常见物品的主要成分属于金属材料的是
A.电源插座盒 B.和谐号列车的车厢 C.家用实木筷子 D.汽车轮胎
2.(2023·上海宝山·统考二模)关于生铁和钢的区别正确的是
A.生铁属于纯净物,钢属于混合物 B.生铁比钢的含碳量更高
C.生铁比钢弹性更好 D.生铁属于铁-碳合金,钢也是合金但不含碳
3.(2022秋·云南玉溪·高一云南省玉溪第一中学校考阶段练习)化学在生产和日常生活中有重要的应用。下列说法不正确的是
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.合金的熔点一般比其成分金属的熔点高
C.青铜是我国使用最早的合金材料,目前世界上使用量最大的合金材料是钢铁
D.铝比铁活泼,但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀
4.(2023春·高一课时练习)随着气温下降新冠病毒的活性增加,通过戴口罩可以有效阻止新型冠状病毒传播。如图,为增强口罩的密封性,均放了鼻梁条,有的鼻梁条是铝合金做的。下列说法正确的是
A.铝合金属于纯净物 B.铝合金的熔点比金属铝高
C.铝合金可以跟强酸强碱溶液反应
D.鼻梁条使用铝合金,利用其密度大、抗腐蚀性好的优点
5.(2022·北京海淀·高三统考专题练习)新材料问世常常带动新科技、新技术的应用和发展,下列有关说法不正确的
A.中国航空铝材处于世界领先行列,该铝材是一种铝合金,铝合金的密度小,强度高
B.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性
C.我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出486.1公里的世界列车最高时速,得益全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨,钢的熔点比铁的熔点高,比铁用途更广泛
D.2017年8月我国成功完成某超级钢的研制,该超级钢强度大,能够实现钢板轻薄化
6.(2023秋·山东淄博·高一统考期末)化学与生产、生活联系密切。下列说法错误的是
A.还原铁粉可用作食品干燥剂
B.硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异