3.2 金属材料-【划重点】2023-2024学年高一化学同步讲与练（人教版2019必修第一册）

3.2 金属材料 学习目标 重难点 1．知道金属材料的常见类型——纯金属及其合金。 2．认识三大合金——铁合金、铝合金及新型合金的组成、性能与应用。 3．会书写铝、氧化铝及氢氧化铝与酸、碱反应的方程式。 4．了解储氢合金、钛合金等新型合金。 5．运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算。 重点：1．以铁合金、铝合金为例，能从元素组成上对合金进行分类。 2．探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。 3．物质的量在化学方程式计算中的应用。 难点：1．实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。 3．物质的量在化学方程式计算中的应用。 知识01　铁合金 1．合金 (1)定义：由两种或两种以上的_________(或_________与_________)熔合而成的具有_________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_________成分金属。 ②熔点：合金的熔点多数_________成分金属。 ③原因： 纯金属内所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；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_________变得困难，导致合金的硬度变大。 (3)合金性能的影响因素 ①元素的种类。 ②元素含量。 ③生成合金的条件。 4．合金中的“四最” ①使用“最早”的合金是_________； ②用量“最大”、用途“最广”的合金是______； ③航空、航天“最理想”的材料是_________； ④未来能源“最前沿”的材料是_________。 2．铁合金 (1)生铁和钢的比较 生铁 钢 含碳量 _________ _________ 性能特征 硬度大、抗压、性脆、可铸造成型 有良好的延展性、机械性能好、可以锻轧和铸造 主要应用 制造机座、管道等 制造机械和交通工具等 (2)钢的分类 ①用量最大、用途最广的合金是_______。 ②根据其化学成分，钢分为_________和_________。 ③碳素钢与合金钢的区别 成分 分类 类别及性能 主要用途 碳素钢 铁、碳 _________含碳量低于0.3% 韧性、焊接性好，强度低 制造钢板、钢丝和钢管等 _________含碳量为0.3%～0.6% 强度高，韧性及加工性好 制造钢轨、车轮和建材等 _________含碳量高于0.6% 硬而脆，热处理后弹性好 制造器械、弹簧和刀具等 合金钢(特种钢) 在碳素钢中适量地加入其他合金元素，如镍、铬等 _________ 最常见的合金钢，在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 制造医疗器材、厨房用具、餐具等 其中不锈钢是一种重要的合金钢，合金元素主要是_____和_____，在大气中比较稳定，不易生锈，抗蚀能力强，常用于制造医疗器械、厨房用具和餐具，以及地铁列车的车体等。 1．合金性质的理解 (1)多数合金熔点低于其组分中任何一种金属的熔点。 (2)合金硬度一般比其任何一种组分金属都大。(3)合金的导电性和导热性一般低于任何一种组分。(4)在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。 2．合金的构成 (1)一定条件下形成的合金相当于形成“金属化合物”，而表现出不同于其成分金属的性质。 (2)由于形成合金的温度和条件不同，可以形成混合型合金，这种合金更多表现出成分金属的性质。 (3)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，但又不能超出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。 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? 答： 2．合金的硬度、强度为何比纯的成分金属要高? 答： 3．钠与铁可以形成合金吗? 答： 4．分小组讨论，列举生活中的合金材料，并简述选择该材料时利用了该合金的哪些优异性能。 答： 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)在我国使用最早的合金是钢 ) (2)生铁的含碳量为0.03%～2%( ) (3)不锈钢是最常见的新型合金( ) (4)合金材料中不可能含有非金属元素(　　) (5)合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低于成分金属(　　) (6)生铁、普通钢和不锈钢中的含碳量依次降低(　　) (7) 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能( ) (8)制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金(　　) 知识02　铝和铝合金 1．铝的存在 铝是地壳中含量_________的金属元素。在自然界中铝元素以_________态的形式存在