专题9 第3单元 金属材料的性能及应用-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套练习word（苏教版）

第三单元　金属材料的性能及应用 学习目标 重点难点 1.了解金属材料的主要性质,了解它们在生产、生活中的应用。 2.认识金属材料在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 重点 1.合金的性质。 2.金属材料的物理、化学、机械性能。 难点 金属材料的性能 新知探究(一)——金属材料的性能 典例导学 　 　　[典例]　铝镁合金材料在现代装饰材料中占有极为重要的地位,这种材料常用于制作门窗框、防护栏等。下列铝镁合金的性质与这些用途无关的是 (　　) A.不易生锈　　　　　　　 B.导电性好 C.密度小 D.强度高 听课记录: [系统融通知能] 1.力学性能:金属材料在使用过程中,必然会受到多种力的作用,从而体现出一些力学性能,如延展性、硬度、塑性等。 2.热学和电学性能:金属材料常在工业产品中起到导热和导电的作用,而且能够在一定温度范围内稳定工作,与金属材料的密度、熔点、导电性、导热性等物理性能密切相关。 3.化学性能:金属材料在使用过程中不可避免地会暴露在空气中,或者接触到一些化学药品,所以,人们也希望金属材料能够具有抗氧化性、耐酸碱性等化学性能。 4.工艺性能:可铸性、可锻性、切削加工性等工艺性能。 [题点多维训练] 1.将下列左栏金属的用途与右栏的有关性质用线连起来。 　　左栏　　　　　　　　　　 右栏 ①生活用铁锅 A.导电性 ②金可以制成很薄的金箔 B.导热性 ③用铜制作印刷电路 C.延展性 ④用铁回收废定影液中的银 D.还原性 ⑤铝用于火箭推进剂 E.燃烧放出大量热 2.联合国卫生组织认为我国的铁锅是一种理想的炊具,应向全世界大力推广,主要原因是 (　　) A.升热慢,退热也慢 B.烹饪的食物中含有铁元素 C.生产过程简单,价格便宜 D.生铁中含碳元素,因而含有对人体有益的有机物 3.在生活、生产中,目前用量最大,用途最广的合金是 (　　) A.钛合金　　　　　 B.铜 C.钢 D.硬铝 4.铜锌合金制成的假元宝欺骗行人的事件屡有发生,不能用于区别其真伪的方法是 (　　) A.测定密度 B.放入稀硝酸中 C.放入盐酸中 D.观察外观 新知探究(二)——合金及其应用 1.合金 (1)概念:将两种或两种以上的　　　　　　(或　　　　　　　)共熔,制备出的特殊的金属材料。如焊锡是　　　　的合金,生铁和钢都是　　　　的合金。  (2)性能 硬度 合金的硬度一般比组成它的纯金属。如向铝中加入少量Cu、Mg、Mn等元素,得到强度比铝高很多的合金,即硬铝 熔点 多数合金的熔点于组成它的任何一种组分金属。如由锡、铋、镉和铅等金属按照一定的质量比制成的　　　　合金,熔点低,可以用来做电器中的保险丝等  导电 导热性 合金的导电性和导热性一般于任一组分金属。如镍铬铝铁、镍铬铝铜等合金,具有很的电阻率,可用于制备电路中的精密元件 2.常见的合金 名称 主要组成元素 用途或性能 硬铝 Al(Cu、Mg、Mn) 制造飞机部件和门窗 武德合金 Sn、Bi、Cd、Pb 熔点,做保险丝 钛合金 — 用于医疗、航天、船舶、化工、通讯设备 铝锂合金 Al、Li 制造航空飞行器 不锈钢 Fe(Cr) 抗氧化、耐腐蚀 3.无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料 石器工具、陶瓷器皿、　　　　、　　　　等属于传统无机非金属材料。  (2)新型无机非金属材料 ①硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是一种重要的半导体材料。 ②光导纤维的主要成分是二氧化硅,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。 ③新型结构陶瓷:具有机械功能、热功能和部分化学功能,如高温结构陶瓷,具有较好的高温强度、耐热震性、抗腐蚀、抗氧化和结构稳定性等特性。 ④新型功能陶瓷:具有光、电、磁、化学和生物等方面的特殊功能,如压电陶瓷是具有压电特性的电子陶瓷材料,对外力极为敏感,可将极其微弱的机械振动转换成电信号,常被用于声呐系统、气象探测、遥测环境保护等领域。 [题点多维训练] 1．(2025·广东卷)中华传统技艺，凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是(　　) A.纸哪吒 B.石印章 C.木活字 D.不锈钢针 2.下列关于合金的说法错误的是 (　　) A.合金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 B.镁铝合金的硬度比镁和铝都小 C.在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能 D.青铜、硬铝、钢都是合金 3.高铁车厢大部分采用铝合金材料制造,这是因为铝合金 (　　) A.比纯铝熔点高 B.具有比较活泼的化学性质 C.各种成分在自然界中含量丰富,容易获取 D.质量轻,强度大,抗腐蚀能力比较强 4.下列说法不正确的是 (　　) A.生产、生活中大量使用的不是纯金属而是它们的合金 B.铝合金的密度小、强度高,可用于制造飞机的构件 C.铝元素是地壳中含量最高的元素 D.铝材料在空气中较为稳定是因为表面有一层致密的氧化铝膜 5.下列关于无机非金属材料的说法不正确的是 (　　) A.二氧化硅是酸性氧化物 B.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,具有极大强度 C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D.无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐 命题热点(一)——合金在航空航天中的应用 　　进入二十一世纪以来,我国航空航天事业得到前所未有的发展。制造航空器所用的零部件一般为金属材料,其中铝合金、镁合金、钛合金和镍钼钨合金等合金材料以其密度低、使用寿命长、优异的耐腐蚀及耐高温等综合性能,在飞行器及航空航天领域被广泛应用。 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.钛合金 钛合金是一种强度高、密度低、抗腐蚀性强的材料,广泛用于航空工业。钛合金具有高的比强度和比刚度,适合制作高速飞行器和高温部件。由于其高昂的成本,钛合金通常用于制造高价值的部件,如发动机涡轮叶片、机身结构和附件等。 2.铝合金 铝合金的优点是耐腐蚀、易加工和成本较低。航空器中使用的许多零部件都由铝合金制成,如机翼和机身结构等。 3.镁合金 镁合金具有轻质、高强度和抗腐蚀性等优点,也逐渐被航空工业所采用。它们主要用于制造小型和中型飞机的零部件,如座椅和机身结构。 4.超级合金钢 超级合金钢是一种高温、高压和高强度的合金材料,主要用于制造发动机零部件。它们具有优异的耐腐蚀性和高温稳定性,可以在高温和高压的环境下保持强度和韧性。 [题点多维训练] 1.铝锂合金是我国商用飞机上使用的一种新材料,铝锂合金是 (　　) A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.非金属材料 2.我国高铁、航空航天、手机制造等都已经跻身世界一流水平,根据下列材料的应用回答问题。 应用 “复兴号” 高铁车轮 “鲲龙”水陆两栖 飞机零部件 折叠手 机屏幕 用到的 材料 高速钢 钛合金、铝合金 聚酰亚胺塑料 (1)上述材料中属于金属材料的是 (写一种即可)。 (2)飞机外壳用钛合金、铝合金的优点是 　。  (3)在对高铁钢轨中的缝隙进行焊接时,常用铝和氧化铁在高温条件下反应生成熔融状态下的铁和另一种氧化物。该反应的化学方程式为 　　　　　　　　,反应基本类型是 。  3.含镁3%~5%的铝镁合金,现已成为轮船制造、航空航天、机械制造等行业的重要原材料。现有一块已知质量的铝镁合金,欲测定其中镁的质量分数,几位同学设计了不同的实验方案。 实验设计1: 铝镁合金测定生成气体的体积 实验设计2: 铝镁合金充分反应后测定剩余固体的质量 实验设计3: 铝镁合金溶液过滤,测定沉淀的质量 (1)上述实验方案中,各发生了哪些化学反应?请尝试写出有关反应的化学方程式。这些反应体现了铝、镁单质的哪些性质? (2)上述各实验方案能否测出合金中镁的质量分数? 命题热点(二)——物质的转化与推断 1.物质的转化与推断的解题步骤 审题 全题兼顾,找到题目的突破口,并把题目的关键信息标注在题中 分析 根据找到的题目突破口,结合物质间的反应或转化关系进行顺推或逆推,把能推出的物质尽量先写在题目上,进而全面推出结果 检验 把推出的结果放回原题去进行检验,确定结果的正确性 解答 根据题目要求,按照分析和推理的结果回答相应的问题 2.物质的转化与推断的假设思维模型 　审题假设验证分析得出结论 (模糊性)　 (意向性)　　　　　　 　(确认性) [题点多维训练] 1.已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系,下列叙述中正确的是 (　　) A.A为Fe,B为FeO B.C→D溶液的颜色变化:浅绿色→棕黄色 C.⑤的离子方程式:Fe+Fe3+2Fe2+ D.④的离子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 2.某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,甲同学设计了如图所示的方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。据此分析,下列说法正确的是 (　　) A.沉淀A中含有2种金属单质 B.可用KSCN溶液来检验溶液B中所含的金属离子 C.溶液A若只经过操作③最终将无法得到沉淀C D.操作①②③中都需要用到玻璃棒、漏斗 3.用铁、铝的混合物进行如下实验: (1)操作X的名称是　　　　。  (2)气体A是　　　　。  (3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成　　(填化学式),A在该反应中作为　　　　　(填“氧化剂”或“还原剂”)。  (4)溶液B中阴离子除OH-外还有　　　　,溶液D中存在的金属离子为　　　　。  (5)①②两步反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　、 。  课下请完成课时跟踪检测(二十四) 第三单元　金属材料的性能及应用 新知探究(一) [典例导学] [典例]　选B　不易生锈,用作建筑装潢材料,美观,故A不选;导电性好,与装潢无关,故B可选;密度小,用作建筑装潢材料,轻便,利于安装,故C不选;强度高,用作建筑装潢材料,坚固耐用,故D不选。 [题点多维训练] 1. 2.选B　铁是人体所必需的微量元素,是血红蛋白的主要成分,为了摄入足量的铁元素来满足人体需要,所以推广使用铁锅;与生铁中含碳无关,价格和导热性也并非主要原因,选项B正确。 3.选C　钢是含碳质量百分比为0.03%~2%之间的铁碳合金,是目前世界上用量最大的合金。 4.选D　铜锌合金密度小于黄金,测定密度时,密度小者为假,A能;放入稀硝酸中,铜、锌与稀硝酸反应生成气体,而黄金与稀硝酸不反应,B能;放入盐酸中,锌与盐酸反应生成氢气,而黄金与盐酸不反应,C能;观察外观,由于二者的颜色基本一致,所以难于区别其真假,D不能。 新知探究(二) 1.(1)金属　金属与非金属　锡和铅　铁和碳　(2)大　低 武德　低　高　2.低　3.(1)水泥　玻璃 [题点多维训练] 1. 选D　纸的主要成分是纤维素(有机化合物)，不属于合金，A不符合题意；石印章的材料通常是天然矿物(如大理石、寿山石等)，主要成分为硅酸盐或碳酸盐，不属于合金，B不符合题意；木活字的材料是木材，主要成分为纤维素和木质素(有机化合物)，不属于合金，C不符合题意；不锈钢是铁(Fe)与铬(Cr)、镍(Ni)等金属形成的合金，D符合题意。 2.选B　合金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,故A正确;镁铝合金的硬度比镁和铝都大,故B错误;在合金中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物能大大改善合金的性能,故C正确;青铜、硬铝、钢都是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起形成的具有金属特性的物质,属于合金,故D正确。 3.选D　A项,铝合金的熔点比纯铝低,错误;B项,铝合金的化学性质的确比较活泼,但与被用于制造车厢没有必然联系,错误;C项,铝的含量较丰富,但却不容易获取,制取金属铝需消耗很多能量,错误。 4.选C　铝是地壳中金属元素中含量最高的,而不是所有元素中含量最高的。 5.选D　新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料易碎、强度不够等缺点,并且具有特殊结构、特殊功能;新型无机非金属材料的主要成分并不一定是硅酸盐,如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。 命题热点(一) [题点多维训练] 1.选B　铝锂合金是金属合金,属于金属材料,B选项正确。 2.解析:聚酰亚胺塑料是一种有机合成材料,合金相对于成分金属往往硬度更大,熔点低,更耐腐蚀。 答案:(1)高速钢(或钛合金或铝合金)　(2)耐腐蚀、质轻、硬度大等　(3)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3　置换反应 3.解析:实验设计1:Mg、Al均与盐酸反应,生成H2,体现还原性;根据合金质量和H2的体积可求出Mg的质量分数。实验设计2:只有Al能与NaOH溶液反应,生成H2,体现还原性;根据剩余固体质量可求出Mg的质量分数。实验设计3:Mg、Al与盐酸反应后,再加入过量NaOH溶液,Mg2+生成Mg(OH)2沉淀,Al3+生成NaAlO2溶液;根据Mg(OH)2沉淀的质量,可求出Mg的质量分数。 答案:(1)Mg+2HClMgCl2+H2↑ 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ MgCl2+2NaOH2NaCl+Mg(OH)2↓ AlCl3+4NaOHNaAlO2+3NaCl+2H2O 体现了Mg、Al单质的还原性和Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的性质。 (2)三个方案都可测出镁的质量分数。 命题热点(二) [题点多维训练] 1.选B　由“红褐色固体”可知F是Fe(OH)3,从而得出A为Fe,“黑色晶体”B为Fe3O4,继而推出C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2,故A错误;C为FeCl2,D为FeCl3,亚铁离子为浅绿色,铁离子为棕黄色,故B正确;⑤的离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+,故C错误;④的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,故D错误。 2.选B　废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,加入过量的铁粉后,Fe3+被还原为Fe2+,Cu2+被还原成金属铜,Ag+被还原生成银,所以沉淀A中含有金属铜、银和过量的铁,A项错误;溶液B中含有的金属阳离子为Fe3+,因为Fe3+遇SCN-发生反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,溶液呈红色,所以检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是KSCN溶液,B项正确;溶液A含Fe2+,加入碱生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,易被氧化生成氢氧化铁,C项错误;操作②加入过氧化氢,不需要漏斗,D项错误。 3.(1)过滤　(2)H2　(3)HCl　还原剂　(4)Al　Fe2+ (5)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑ Fe+2H+Fe2++H2↑ 4 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $