25 专题9 第三单元 金属材料的性能及应用-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套课件（苏教版2019）

专题9 金属与人类文明 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第三单元　金属材料的性能及应用 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 新知导学 夯实基础 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 延展性 硬度 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 金属 金属 非金属 金属特性 大于 低于 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 铜 镁 锰 小 大 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 铬 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 √ × × √ × √ 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 陶瓷 水泥 玻璃 半导体 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 二氧化硅 导光 结构陶瓷 功能陶瓷 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 × × √ √ 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 合作探究 素能提升 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 随堂演练 对点落实 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 专题9　金属与人类文明 化 学 必修 第二册 新 知 导 学 课 时 精 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(1)铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的__、__、__等，密度__，强度__，硬度大，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 (2)武德合金 由锡(熔点232 ℃)、铋(熔点271 ℃)、镉(熔点321 ℃)和铅(熔点327 ℃)等金属按照一定的质量比制成的，熔点只有67 ℃，它可以用来做电器、火灾报警等装置中的保险丝。 (3)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。 (4)铁合金 不锈钢是一种重要的合金钢，除铁元素外，主要的合金元素是__(占12%～32%)，在大气中比较稳定，不易生锈，抗腐蚀能力强，常用于制造医疗器材、厨房用具和餐具，以及地铁列车的车体等。 (5)钛合金 ①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，即使将它们放入海水中数年，取出后仍然光亮如新。 ②应用 钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，被广泛应用于医疗、火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等领域。 【即学即练】 2．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×” (1)合金是混合物，具有金属的特性(　　) (2)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物(　　) (3)我国最早使用的合金是生铁(　　) (4)生铁的熔点比铁低，但机械强度和硬度比铁高(　　) (5)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同(　　) (6)金与黄铜的颜色很相近，可以用稀H2SO4鉴别(　　) 三、无机非金属材料 1．传统非金属材料：____、____、____为三大硅酸盐产品，属于无机非金属材料。 2．半导体材料：硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的______材料，被广泛用于电子工业的各个领域，如硅芯片等，还可以用作为新型能源，如光电池等。 3．光导纤维 (1)成分：主要成分是________。 (2)作用：可用来制造通讯光缆，用于光纤通信或传送高强度的激光等。光导纤维____能力非常强，用光缆代替普通的金属通信电缆可以节约大量有色金属，二氧化硅除了用作光导纤维，还可以制造光学仪器、电子部件等。 4．新型陶瓷：分为________和________两大类。结构陶瓷具有机械功能、热功能和部分化学功能，如高温结构陶瓷等；功能陶瓷具有光、电、磁、化学和生物等方面的特殊性能，如压电陶瓷等。 【即学即练】 3．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×” (1)化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐(　　) (2)光导纤维做通讯材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设也很不方便(　　) (3)氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等属于新型无机非金属材料(　　) (4)太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能(　　) 探究合金的组成与性质 拿破仑三世在举行盛大宴会时，只有王室成员和贵族来宾能荣幸地用铝匙和铝叉进餐，而地位较低的客人则只能使用普通的金制和银制餐具。那个时候，即使是皇帝也无法给每个来宾提供贵重的铝餐具。当俄罗斯作家尼古拉·车尔尼雪夫斯基第一次看到铝时，他大声赞叹说：“伟大的未来属于这种金属！” 3．改进合金性能的常用措施有哪些？ 提示：　合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。 1．为什么那时的铝这么昂贵？铝具有哪些不同于一般金属的性质？ 提示：　因为铝的性质比较活泼，那时不易炼制，所以铝比较昂贵。铝能与强碱溶液反应，不同于一般金属。 2．为什么航空工业中铝合金比铁合金应用更广泛？ 提示：　铝合金比铁合金密度小且耐高温、耐腐蚀。 4．合金比成分金属的硬度大，原因是什么？ 提示：　纯金属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滑动变得困难，导致合金硬度变大。 5．厨房中能够用铝制容器长时间存放食醋吗？ 提示：　不能。铝能与醋酸反应。 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。 (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。 1．(2022·德化第一中学下学期第一次质检)下列有关合金的说法，错误的是(　　) A．合金可以由金属和非金属熔合而成 B．世界上用途最广，用量最大的合金是钢 C．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 D．合金的硬度一般比它的各成分金属的小，熔点一般也比它的各成分金属的高 D　[A.合金是混合物，可以由金属与金属熔合而成，也可由金属与非金属熔合而成，A项正确；B.铁是世界上年产量最高的金属，用途最广泛的金属，用量最大的铁的合金是钢，B项正确；C.储氢合金的原理是能够大量吸收H2，能与氢气结合成金属氢化物的金属材料，C项正确；D.合金的硬度一般比各成分纯金属的大，熔点一般比各成分金属的都要低，D项错误；答案选D。] 2．据报道，我国第一艘国产航空母舰“山东舰”的“超级甲板”采用了大量新型铝锂合金和铝镁合金等航天材料，真正实现了“浴千度火仍无恙”。下列关于两种合金的说法正确的是(　　) A．铝锂合金是铝与锂形成的新型化合物 B．铝锂合金的硬度比铝大，熔、沸点比铝高 C．铝镁合金不能全部溶解于稀盐酸中 D．铝镁合金焊接前用NaOH溶液处理氧化铝膜 D　[铝锂合金是金属铝与锂形成的混合物，A项错误；铝锂合金的熔、沸点比铝低，B项错误；此合金的主要成分是镁和铝，均能与稀盐酸反应，能全部溶解于稀盐酸中，C项错误；氧化铝可以与氢氧化钠溶液发生反应，故可用NaOH溶液处理氧化铝膜，D项正确。] 3．易拉罐主要为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是(　　) A．加入盐酸产生无色气体，含铝、铁、镁三种元素 B．加入氢氧化钠溶液有无色气体产生，含有铝元素 C．加入盐酸后，所得溶液中再加入少量氢氧化钠溶液产生白色沉淀，含有镁元素 D．加入盐酸后，所得溶液中再加入少量硫氰化钾溶液呈血红色，含有铁元素 B　[铝、铁、镁都能与盐酸反应产生氢气，所得的溶液中加入少量氢氧化钠溶液，能产生白色沉淀的可能是氯化镁溶液，也可能是氯化铝溶液；铝能与氢氧化钠溶液反应产生氢气；铁单质与酸反应产生Fe2＋，不能使硫氰化钾溶液变血红色。] 1．(2022·靖远县上学期第二次联考)2021年9月10日，国产C919飞机生产许可审定委员会(PCB)中间会议在上海召开，标志着自2019年C919飞机批量生产工作启动以来取得了阶段性进展，是C919飞机项目的又一个重要里程碑。下列C919飞机使用的材料中，不属于金属材料的是(　　) A．钛合金 B．第三代铝锂合金 C．钢材 D．碳纤维复合材料 D　[A.钛合金属于钛的合金，为金属材料，A不符合题意；B.铝锂合金属于合金，为金属材料，B不符合题意；C.钢材为铁的合金，属于金属材料，C不符合题意；D.碳纤维复合材料属于无机非金属材料，不属于金属材料，D符合题意；故选D。] 2．(2022·承德高中下学期联考)新材料问世常常会带动新科技、新技术的应用和发展。下列有关说法错误的是(　　) A．航空硬铝7075的强度高，且具有较强的抗腐蚀性能 B．冶金工业的维生素稀土元素，不能用于生产合金 C．我国研制出了一种超级钢，超级钢是一种合金 D．“神舟”载人飞船表面覆盖了一种特殊材料，该材料需具有耐高温的特性 B　[A.航空硬铝7075属于合金，具有强度高、耐腐蚀等性能，故A正确；B.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，可用于生产合金，故B错误；C.超级钢是通过各种工艺方法将普通的碳素结构钢的铁素体晶粒细化，进而使其强度有大幅度提高的钢材，属于合金，故C正确；D.“神舟”载人飞船表面覆盖了一种特殊材料，为了防止飞船与大气摩擦时产生高温而起火燃烧，该材料需具备耐高温的特性，故D正确；答案选B。] 3．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切实际的是(　　) A．用来作保险丝 B．用于制造航天飞机 C．用来制造人造骨 D．用于家庭装修，制作钛合金装饰门 A　[由于其熔点高，不适合作保险丝，A错误；由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排斥反应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，作钛合金装饰门，D正确。] 4．以色列理工学院的丹尼尔·谢德曼因“发现准晶体”而一人独享了2011年度诺贝尔化学奖。某组成为Al65Cu23Fe12的准晶体W具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性，正被开发为炒菜锅的镀层。下列有关说法中正确的是(　　) A．W的熔点比铝、铁、铜的都高 B．将一定量W投入少量的盐酸中，充分反应后溶液中一定有Fe2＋ C．等质量W分别与足量NaOH溶液、盐酸反应，生成氢气的质量之比为65∶73 D．W在氯气中完全燃烧时可形成AlCl3、FeCl3两种离子化合物 C　[W属于合金，合金与组成它的各成分金属相比，其熔点较低，A项错误；此合金中含有的金属中，铝的还原性最强，当酸量少时，溶液中一定存在Al3＋，可能存在Fe2＋，B项错误；W与足量的NaOH溶液、盐酸反应，生成氢气的体积之比为 eq \f(65×\f(3,2),65×\f(3,2)＋12) ＝ eq \f(65,73) ，C项正确；合金与氯气反应产生的AlCl3为共价化合物，不是离子化合物，D项错误。] 5．物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：①导热性　②导电性　③还原性　④延展性　⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。 (1)用铝锭制成包装用的铝箔________； (2)用铝制成的高压铝锅________； (3)用铁粉回收照相业废液中的银________； (4)电信业中大量使用的铜丝、金属电缆________。 解析：　(1)将铝锭制成包装用的铝箔，利用铝的延展性。(2)用铝制成的高压铝锅，利用铝的导热性。(3)用铁粉回收照相业废液中的银，利用铁的还原性。(4)电信业中大量使用的铜丝、金属电缆，利用金属的导电性。 答案：　(1)④　(2)①　(3)③　(4)② $$