2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)《用途廣泛的金屬材料》

-1-山高憑鳥飛海闊任你越歡迎走進(jìn)我的課堂第三章金屬及其化合物第四節(jié)用途廣泛的金屬材料1.了解合金的概念及其重要應(yīng)用。2.了解常見金屬的活潑性順序。3.預(yù)計2012年將考查金屬性強(qiáng)弱的比較等知識點。-1-高考走向一、合金

1．概念：合金是指

熔合而成的具有

的物質(zhì)。

2．性能

(1)熔點：多數(shù)合金的熔點比它的各成分金屬的熔點

；

(2)硬度：合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度

。-1-兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)金屬特性低大基礎(chǔ)知識梳理-1-二、常見合金材料1、鐵和鐵合金生鐵鋼含碳量2%～4.3%0.03%～2%性能生鐵硬度大、抗壓、性脆，可鑄不可鍛有良好的延展性，機(jī)械性能好，可鑄可鍛基礎(chǔ)知識梳理-1-2、碳素鋼和合金鋼的比較相同點成分不同性能碳素鋼合金鐵與碳的合金含碳量高，硬度大；含碳量低，韌性強(qiáng)。合金鋼(不銹鋼)在碳素鋼中加入鉻和鎳不銹鋼在空氣中比較穩(wěn)定，不容易生銹，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力基礎(chǔ)知識梳理-1-

3、鋁和鋁合金成分性能鋁Al硬度、強(qiáng)度較小鋁合金向Al中加入少量的合金元素如：Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素①抗腐蝕能力強(qiáng)，強(qiáng)度高，密度較小，如：高壓鍋是由鋁合金制造的②硬鋁的性能基礎(chǔ)知識梳理-1-4、銅合金銅合金分類：銅合金分為黃銅、青銅和白銅。①白銅：是銅鎳合金，主要用來制造精密機(jī)械、精密儀表中的耐蝕零件及電阻器、熱電偶等。②黃銅：銅和鋅制成的合金統(tǒng)稱為黃銅。其中銅鋅二元合金稱普通黃銅。除鋅外再加入其他元素所組成的多元黃銅稱為特殊黃銅。黃銅具有較高的力學(xué)性能，鑄造性能較好，且價格比青銅低。常用于一般用途的軸承、襯套、齒輪等耐磨件和閥門等耐蝕件。③青銅：可分為普通青銅(錫青銅)和特殊青銅(鋁青銅、鉛青銅、硅青銅、鈹青銅等)兩大類。-1-5、新型合金①儲氫合金：未來能源的開發(fā)中，氫是一種發(fā)熱高、無污染、無公害、取之不盡、用之不竭的能源，是能源研究的一個發(fā)展方向，關(guān)鍵問題是如何貯存氫，氫氣是一種易燃易爆的氣體，要在－253℃才液化。1968年美國首先發(fā)現(xiàn)Mg－Ni合金具有貯氫功能，但要在250℃時才放出氫。后相繼發(fā)現(xiàn)Ti－Fe、Ti－Mn，La－Ni等合金也有貯氫功能。La－Ni貯氫合金在常溫、0.152MPa下就可放出氫，可用于汽車、燃料電池等，新型貯氫合金材料的發(fā)現(xiàn)和實際應(yīng)用有待于21世紀(jì)的繼續(xù)努力?；A(chǔ)知識梳理-1-②鈦合金：在鈦金屬中加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優(yōu)點，是較為理想的航天工程結(jié)構(gòu)材料。③耐熱合金：鎳鈷合金能耐1200℃高溫，用于噴氣發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)件。鎳鉻鐵非磁性耐熱合金在1200℃時仍具有高強(qiáng)度、韌性好的特點，可用于航天飛機(jī)的部件和原子反應(yīng)堆的控制棒等。尋找耐高溫(1000℃以上)、可長時間運行(10000h以上)、耐腐蝕、高強(qiáng)度等要求的合金材料，仍是今后研究的方向?；A(chǔ)知識梳理-1-④形狀記憶合金：它們具有高彈性、金屬橡膠性能、高強(qiáng)度等特點，如Ni－Ti，Ag－Cd，Cu－Cd，Cu－Al－Ni，Cu－Al－Zn等合金，可用作調(diào)節(jié)裝置的彈性元件(如離合器、節(jié)流閥、溫控元素等)、熱引擎材料、醫(yī)療材料(牙齒矯正材料)等。⑤泡沫合金基礎(chǔ)知識梳理-1-三、金屬冶煉1．原理：利用氧化還原反應(yīng)，在一定條件下，把金屬離子還原成金屬單質(zhì)。2．步驟：(1)富集：除去雜質(zhì)，提高礦石中有用成分的含量。(2)冶煉：一定條件下，將化合態(tài)的金屬轉(zhuǎn)變成游離態(tài)，即Mn＋＋ne－===M。(3)精煉：根據(jù)對金屬純度的要求，采用一定的方法(如Cu的精煉——電解法)，提純金屬?；A(chǔ)知識梳理-1-3．方法(1)金屬活動順序與金屬冶煉方法的關(guān)系金屬活動性順序NaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬原子失電子能力強(qiáng)―→弱金屬離子得電子能力弱―→強(qiáng)主要冶煉方法電解法熱還原法熱分解法物理方法基礎(chǔ)知識梳理-1-(2)金屬冶煉的方法方法名稱主要反應(yīng)原理(舉例)熱分解法2HgO2Hg＋O2↑熱還原法C作還原劑2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑CO作還原劑CuO＋COCu＋CO2H2作還原劑WO3＋3H2W＋3H2O活潑金屬作還原劑4Al＋3MnO23Mn＋2Al2O3電解法2Al2O3(熔融)

4Al＋3O2↑MgCl2Mg＋Cl2↑基礎(chǔ)知識梳理-1-1、金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的運用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是()A．合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同B．工業(yè)上金屬Mg、Al都是用電解熔融的氯化物制得的C．金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子D．越活潑的金屬越難冶煉B小試牛刀2、化學(xué)學(xué)科的發(fā)展對人類文明進(jìn)步起到了極為重要的作用。下列認(rèn)識正確的是(

)A．人類對金、銀、銅、鐵、鋁的認(rèn)識與其金屬活動性順序沒關(guān)系B．人類解決吃、穿、住、行最有效的方法就是大力開發(fā)石油及其產(chǎn)品C．金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子被氧化成金屬原子D．工業(yè)上可用空氣、Cu、稀硫酸來制備CuSO4-1-小試牛刀D2．有關(guān)合金的敘述正確的是(

)A．合金的硬度比其各成分金屬小B．合金的抗腐蝕性能都很好C．合金的導(dǎo)電性能比其各成分金屬強(qiáng)D．多數(shù)合金比其各成分金屬熔點低、硬度大-1-D小試牛刀3．某化學(xué)興趣小組對第11屆全運會金牌(如下圖)的成分提出猜想：甲認(rèn)為金牌是由純金制造；乙認(rèn)為金牌是由金銀合金制造；丙認(rèn)為金牌是由黃銅(銅鋅合金)制造。為了驗證他們的猜想，請你選擇一種試劑來證明甲、乙、丙猜想的正誤(

)A．硫酸銅溶液B．鹽酸C．稀硝酸 D．硝酸銀溶液-1-小試牛刀C-1-4、金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的運用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是()A．合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同B．工業(yè)上金屬Mg、Al都是用電解熔融的氯化物制得的C．金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子D．越活潑的金屬越難冶煉B小試牛刀-1-一、合金及合金的用途1、所謂合金必須是(

)①通過熔合而成②由兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬組成③耐腐蝕④耐高溫⑤具有金屬的特征⑥鑄造性能良好A．①②④B．①②③C．①②⑤D．①⑤⑥核心知識講解典例解析-1-【解析】合金是指金屬跟金屬或金屬與非金屬所熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，合金一般由各組分熔合成液體，再經(jīng)冷凝而制得，合金的基本元素是金屬，故具有金屬的特征，不同的合金性能不同，用途也不一樣。解題關(guān)鍵是了解合金的組成、性質(zhì)。答案：C典例解析-1-合金屬于混合物，金屬與金屬或金屬與非金屬形成合金時，一般認(rèn)為沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，各成分的化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變。如鋼的電化學(xué)腐蝕中，鐵作負(fù)極被氧化，而其中的碳作正極。思維提示-1-1.合金是不同金屬(也包括非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種具有金屬特性的熔合物，據(jù)表中所給數(shù)據(jù)，不能形成合金的是(雙選)()A.Fe、CuB．Zn、AgC．Ag、AuD．Zn、WFeCuZnAgAuW熔點(℃5960.810633380沸點(℃)30002595907221227075627BD思維變式二、金屬性強(qiáng)弱比較元素的金屬性強(qiáng)弱的判斷

(1)與水或酸反應(yīng)置換氫的難易

(2)最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱

(3)單質(zhì)的還原性或離子的氧化性

(4)相互置換反應(yīng)(金屬活動性順序表)(5)原電池反應(yīng)中正負(fù)極(一般負(fù)極活潑)-1-核心知識講解2．以下有關(guān)金屬的說法正確的是(

)A．活潑金屬在常溫下可與氧氣反應(yīng)，不活潑金屬在加熱或高溫條件下也可與氧氣反應(yīng)B．活潑金屬都可以從不活潑金屬的鹽溶液中置換生成不活潑金屬C．由于鋁元素和鐵元素都有＋3價，由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑可知：2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑D．據(jù)金屬的活動性：Al>Fe，則與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時，Al更劇烈-1-典例解析解析：A項，金與氧氣在高溫條件下也不反應(yīng)。B項，K、Ca、Na會先與鹽溶液中的溶劑水反應(yīng)，無法得到不活潑金屬。C項，F(xiàn)e與鹽酸反應(yīng)只能生成FeCl2。答案：

D-1-典例解析2．某單質(zhì)X能從含元素Y的溶液中置換出Y單質(zhì)，由此可知(

)A．當(dāng)X、Y均為金屬時，X一定比Y活潑B．當(dāng)X、Y均為非金屬時，Y一定比X活潑C．當(dāng)X是金屬時，Y一定是金屬D．當(dāng)X是非金屬時，Y可能是金屬，也可能是非金屬-1-A思維變式(1)Fe、Al常溫下在濃硝酸、濃硫酸中鈍化，加熱時發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但無H2生成。(2)Cu、Hg、Ag能與強(qiáng)氧化性酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但無H2生成。(3)Pt、Au只能與王水(濃HNO3與濃鹽酸一定體積比的混合物)反應(yīng)。-1-易錯知識點警示-1-當(dāng)一種金屬可用多種方法冶煉時，工業(yè)一般采用經(jīng)濟(jì)效益高，污染小的方法。①熱分解法優(yōu)于焦炭還原法；②焦炭還原法優(yōu)于鋁熱還原法；③鋁熱還原法優(yōu)于電解還原法；④從環(huán)保角度，H2還原法優(yōu)于CO還原法。核心知識講解三、金屬的冶煉-1-3、下列金屬冶煉的原理，錯誤的是(

)A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2Mg＋H2OC．Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2D．2HgO2Hg＋O2↑典例解析-1-【解析】該題考查了金屬冶煉的基本反應(yīng)原理，A為電解法，正確；B用H2還原MgO來冶煉鎂違背反應(yīng)原理，不正確，應(yīng)使用電解MgCl2的方法來冶煉鎂；C用還原法冶煉鐵正確。D用熱分解法冶煉汞，正確。答案：B-1-1、（2011年廣東深圳檢測，雙選)鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，已大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng))域。下列關(guān)于鎂鋁合金的性質(zhì)的敘述中，正確的是( A．此合金的熔點比鎂和鋁的熔點都高

B．此合金能全部溶解于稀鹽酸中

C．此合金能全部溶解于氫氧化鈉溶液中

D．此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都大BD課堂測評2、下列有關(guān)金屬及其合金的說法不正確的是(

)A．目前我國流通的硬幣是由合金材料制造的B．生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次增加C．鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，可用于制作照明彈D．日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內(nèi)部金屬起保護(hù)作用-1-B3．鋼筆的筆頭是合金鋼，其筆頭尖端是用機(jī)器軋出的便于使用的圓珠體。為了改變筆頭的耐磨性能，在筆頭尖端點上銥金粒，為區(qū)別鋼筆而叫銥金筆，銥金筆是筆頭用黃金的合金，筆尖用銥的合金制成的高級自來水筆。下列說法中錯誤的是(

)A．鋼筆的筆頭不易被氧化，抗腐蝕性能好B．銥金筆的密度要比鋼筆大C．銥金筆的筆頭和筆尖都是用純金制成的D．銥金筆經(jīng)久耐磨，書寫時彈性特別好，是一種理想的硬筆-1-C-1-4．(雙選)下列說法正確的是（）。ADA