金属与合金

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合金比纯金属的优点高中化学

合金比纯金属的优点高中化学
合金比纯金属具有以下优点：
1. 强度和硬度更高：合金通常由两种或更多种金属组成，通过合金化可以改变金属的晶体结构和原子排列方式，从而增加金属的强度和硬度。

相比之下，纯金属往往较为柔软。

2. 耐腐蚀性更强：合金中的金属成分可以增加材料的耐腐蚀性，使其更能抵抗氧化、酸碱等腐蚀作用。

纯金属在某些环境下可能容易受到腐蚀。

3. 减少成本：合金通常由多种金属组成，其中可能包含廉价金属。

通过合金化可以减少使用昂贵金属的数量，从而降低生产成本。

4. 改善物理性能：合金可以根据需要改变金属的物理性能，例如改变导电性、磁性、热传导性等。

这使得合金在一些特定的应用领域具有优势，如电子器件、磁性材料等。

总的来说，合金比纯金属具有更好的强度、硬度、耐腐蚀性和成本效益，因此在实际应用中更加广泛。

金属与合金的结晶

Fe：1539℃，Cu：1083℃等等，这是指理论结晶温
度，也叫平衡结晶温度，是指液体的结晶速度与晶
体的熔化速度相等时的温度。
工程材料
第3章金属与合金的结晶
4

实际上的结晶温度总是低于这一平衡结晶温度，原因在结晶的能量条件上。在自然界中，任何物质都具有一定的能量，而且一切物质都是自发地由能量高的状态向能量低的状态转变，结晶过程也同样遵循这一规律。

通常把组成合金的最简单、最基本，能够独立存在的物质称为组元。但在所研究的范围内既不分解也不发生任何化学反应的稳定化合物也可称为组元，如Fe3C看作一组元。

2．合金系
由两个或两个以上组元按不同比例配制成的一系列不同成分的合金，称为合金系。

工程材料
第3章金属与合金的结晶
37

3．相图
匀晶合金的结晶过程
T,C 1500 1400 c 1300 1200d 1100 1000 1083
T,C L
L
1455 a
L+ b

L
匀晶转变 L
L

Ni Cu 匀晶合金与纯金属不同，它没有一个恒定的熔点， t 100 而是在液、固相线划定的温区内进行结晶。 20 40 60 80 冷却曲线 Ni%
工程材料
第3章金属与合金的结晶
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工程材料
第3章金属与合金的结晶
40
四、二元状态图的基本类型分析

1.二元匀晶相图
2.二元共晶相图 3.二元包晶相图 4.形成稳定化合物的相图 5.具有共析转变的相图 6.合金的性能与相图的关系

工程材料

金属与合金的联系与区别

金属与合金的联系与区别摘要：一、金属与合金的定义及特点二、金属与合金的联系1.合金是金属的化合物2.合金具有金属的特性3.金属与合金的成分关系三、金属与合金的区别1.组成元素的不同2.物理性质的变化3.用途和性能的差异四、合金的分类及应用五、金属与合金在我国的发展前景正文：金属与合金的联系与区别金属与合金，这两个词汇在材料科学领域中被广泛提及。

它们既有相似之处，又存在差异。

接下来，我们将详细探讨金属与合金的定义、特点、联系与区别，以及合金的分类和应用，最后讨论金属与合金在我国的发展前景。

一、金属与合金的定义及特点金属是指具有金属特性的元素或化合物，如导电、导热、延展性等。

金属具有良好的物理、化学性能，广泛应用于生活和工业领域。

合金是指在一种金属中加入其他金属或非金属元素，形成具有金属特性的新型材料。

合金具有以下特点：1.合金是金属的化合物：合金中的成分以化学键的形式结合在一起，形成具有新的化学性质的物质。

2.合金具有金属的特性：合金保留了金属的基本特性，如导电、导热、延展性等。

3.金属与合金的成分关系：合金的成分比例不同，其性能也相应发生变化。

通过调整成分比例，可以获得具有不同性能的合金。

二、金属与合金的联系1.合金是金属的化合物：金属与合金的关系密切，合金实际上是金属的一种。

2.合金具有金属的特性：合金在保留了金属的基本特性的同时，还具有其他优良性能。

3.金属与合金的成分关系：金属与合金的成分关系表明，合金的性能可以通过调整成分比例来实现优化。

三、金属与合金的区别1.组成元素的不同：金属是指单一元素的物质，而合金是由两种或多种元素组成的。

2.物理性质的变化：合金的物理性质（如硬度、熔点等）与组成它的金属相比有所变化。

3.用途和性能的差异：金属与合金的用途和性能有所不同。

金属主要用于导电、导热等领域，而合金则根据其特殊性能，应用于航空、汽车、电子等行业。

四、合金的分类及应用合金根据其主要成分和性能特点可分为以下几类：1.铁合金：如高速钢、工具钢等，广泛应用于制造业。

第一章金属的结晶构造和结晶过程

界点连接起来即得到Cu-Ni合金相图
二、二元合金相图匀晶相图来自、二元合金相图匀晶相图
▪ 特点：液态、固态均无限互溶
▪ 同类： Cu-Ni、 Cu-Au、 Au-Ag、Fe-Cr等
温
度a
L
L+S
b S
A
B
ab : 液相线 ab : 固相线 L : 液相区 S : 固相区 L+S:液固共存区
二、二元合金相图 ❖ 匀晶相图结晶过程分析：冷却曲线＋结晶过程
面心立方晶格
原子个数原子半径
致密度
4
0.74（74%）
密排六方晶格
密排六方晶格 Mg，Zn，Be，Cd等
密排六方晶格
❖十二个金属原子分布在六方体的十二个角上, 在上下底面的中心各分布一个原子, 上下底面之间均匀分布三个原子。
❖ 密排六方晶胞的特征：晶格常数：用底面正六边形的边长a和两底面之间的距离c来表达, 两相邻侧面之间的夹角为120°, 侧面与底面之间的夹角为90°。
1 538℃
1 394℃
912℃
L
δ－Fe
γ －Fe
α－Fe
(体心)
(面心)
(体心)
转变发生于固态特点：在一定温度下进行
晶格类型发生变化
形核＋长大
局部
整体
三、金属的同素异晶转变
纯铁的同素异构转变曲线
三、金属的同素异晶转变
❖ 金属的同素异晶有一定的转变温度并放出结晶潜热。
❖ 金属的同素异晶转变具有较大的过冷倾向。
密排六方晶格
原子个数原子半径
致密度
6
R=a/2 0.74（74%）
第二节金属的结晶
一、金属的冷却曲线和过冷现象

几种重要的金属和合金

二
正确使用金属材料
【例】某家庭准备装修窗户,可使用的材料有:木材、钢铁、铝合金、塑钢等,请你调查每种材料的性能、价格、制造或安装成本、利弊,进行分析.你认为选用哪种材料比较好?说说你的理由.
温馨提示:选材需要考虑以下几个方面;
Байду номын сангаас
(1)主要用途 (2)外观 (3)物理性质(密度、硬度、导电性) (4)化学性质(对水的作用、耐腐蚀性) (5) 价格 (6)日常维修等
8.1几种重要的金属和合金
回顾:合金的定义,合金有哪些优良的性质? 合金是由两种或两种以上的金属(金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质合金特点:
A 硬度一般比各成分金属的大
B 多数合金的熔点一般比各成分低
C 合金的性质并不是各成分金属的总和.
D 合金的物理,化学和机械性能优于各
成分的金属。 3 请同学们根据生活所知，举出合金的用途。
课堂练习
1 将同样大小的锡、焊锡、铅各一粒，放在金属板上，金属板保持水平。加热金属板的中心，有什么现象？金属熔化了：焊锡先于锡，锡先于铅。因此，合金的熔点比纯金低。
2 下列物质中哪些不属于合金？A
A 水银 C 黄铜 B 钢铁 D 不锈钢
2 你家中有哪些金属物品？它们各含有哪些金属？它们的使用寿命如何？失去使用价值的废旧金属制品是如何处理的？
铝合金电筒
一、常见合金的重要用途
一）铜合金阅读课本P56—P57内容，回答下列问题。 1 铜合金的种类有( 青铜 ) 、( 黄铜 )
( 白铜 ) .
各铜合金的性质与用途名称组成青铜黄铜白铜锡11.6﹪
锌及少量的锡,铅, 铝

金属材料与合金

汽车工业领域对金属材料与合金的需求量较大，要求具备高强度、
耐腐蚀、轻量化等特性。
高强度钢、铝合金、镁合金等是汽车工业领域常用的金属材料与合金，用于制造汽车零部件和车
身。
金属材料与合金的应用有助于提高汽车的安全性、燃油经济性和
环保性能。
建筑领域
建筑领域对金属材料与合金的需求量较大，要求具备强度高、耐久性好、成本低等特性。
铸造法
总结词
铸造法是一种通过将熔融态的金属倒入模具中，冷却凝固后获得所需形状和性能的方法。
详细描述
铸造法是最古老的金属加工方法之一，也是生产各种金属铸件的主要方法。铸造法可以生产各种复杂形状的零件，如铸钢件、铸铁件、铸铝件等。铸造过程中，可以通过控制温度、浇注速度、模具温度等工艺参数来控制金属的结晶和组织结构，从而获得所需性能的铸件。铸造法广泛应用于机械制造、航空航天、汽车、船舶等领域。
02
金属材料的性能
力学性能
强度
金属材料在受力时抵抗断裂的能力。
塑性
金属材料在受力时发生屈服而不发生断裂的能力。
韧性
金属材料在冲击载荷下抵抗断裂的能力。
硬度
金属材料抵抗表面变形或被刻入的能力。
物理性能
热膨胀系数
金属材料受热时膨胀的程度。
热导率
金属材料传导热量的能力。
电导率
金属材料传导电流的能力。
合金的特性
物理特性
合金的物理特性如熔点、导热性、导电性和磁性等，往往不同于其组成元素的物理特性，这取决于合金的组成和结构。
机械性能
合金的机械性能如硬度、强度、塑性和韧性等，也优于其组成元素。例如，不锈钢就是通过添加铬元素来提高耐腐蚀性。

金属的性质及合金

铁器时代
铁刃铜钺
越王勾践剑
进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着
丰富多彩的生活材料
绚丽多彩的金属世界
丰富多彩的生活材料
绚丽多彩的金属世界
丰富多彩的生活材料
绚丽多彩的金属世界
丰富多彩的生活材料
材料的分类
金属材料
黑色金属材料
材
有色金属材料
料
非金属材料
纯金属合金
合成高分子材料
3.金属冶炼的常见方法:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
电解法
热还原法
热分解法
⑴热分解法:
在金属活动性顺序中,位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解,仅用热分解法就能制得这些不活泼金属.如
2HgO=2Hg+O2↑ 2Ag2O=4Ag+O2 ↑
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
练习
1．下列物质，不属于合金的是（ D ） A．硬铝 B．黄铜 C．钢铁 D．水银
2．我国使用最早的合金是是（ A） A．青铜 B．白铜 C．生铁 D．石块
3．下列几种合金硬度最大的是（ A ） A．生铁 B．低碳钢 C．中碳钢 D．高碳钢
4．合金有许多特点，如：Na－K合金为液体，而单质的 Na、K均为固态。据此推测生铁、铁、碳三种物质中，熔点最低的是。（ A）
炼钢生铁 (白口铁) 生铁铸造生铁（灰口铁）
2%~4.3%
铁合金 0.03%~2%
球墨铸铁
碳钢素
钢
低碳钢＜0.3% 中碳钢 0.3~0.6% 高碳钢＞0.6%
在碳素钢中加入
具有各种不同的优良性能. Nhomakorabea合金钢铬锰钨镍钼钴

第二章纯金属与合金的基本知识

第二章纯金属与合金的基本知识第一节纯金属与合金的晶体结构一、金属的性能取决于化学成分和组织结构：1、态度确定性格——组织确定性能。

2、不同的材料组织不同，性能不同。

3、同种材料，采用不同的加工工艺、热处理改变组织了组织，进而改变了性能。

二、纯金属（理想金属）的晶体结构物质是由原子组成，根据原子在空间中的排列的特征不同，固体物质可分为晶体和非晶体。

1、晶体：原子作有序排列；有固定的熔点；各向异性非晶体：原子作无序排列；没有固定的熔点；各向同性。

所有金属和合金都是晶体2、晶格：把原子看成刚性小球，再将钢球视为一个点，用线条连接起来，形成空间格架。

原子排列形成的空间格子。

3、晶胞：原子的排列具有周期性变化特点，为了方便，选取一个能够完全反应晶格特征的最小的几个单元。

组成晶格最基本单元。

（实际上，整个晶格就是有许多大小、形状、位向相同的晶胞在空间重复排列而成的）4、晶格常数：为了描述晶胞的结构，选取晶胞角上一个节点，作坐标原点，三条棱边作为X、Y、乙棱边的长度a、b、c,夹角a、B、Y。

单位1A=1X 10-1°=0.1 nm5、金属中常见的晶格类型：原子的排列方式不同，晶格类型也不同。

①体心立方晶格：立方体，中心一个原子，八个角上各有一个原子。

晶格常数a=b=c,棱边夹角a = B = Y =90°。

典型金属：Cr、Mo W V、a -Fe。

②面心立方晶格：立方体，每一个面的中心和八个角各有一个原子。

晶格常数a=b=c,棱边夹角a *二丫=90°。

典型金属：Cu Ni、Ag、Au 。

③密排六方晶格：六方柱体，六个呈长方形的侧面和两个呈六边形的底面组成。

十二个节点、上下底面中心各一个原子，晶胞中间还有三个原子。

晶格常数a=b^ c,棱边夹角a =B =90°, 丫=120°。

典型金属：Mg Be Zn、a -Ti、［3 -Cr。

原子排列不同，晶格类型不同，组织不同。

金属与合金晶体结构与特征

晶胞(或晶格)中有68%的体积被原子所占据, 其余为空隙。
金属与合金的晶体结构和特征
间隙半径
若在晶胞空隙中放入刚性球, 则能放入球的最大半径为空隙半径。体心立方晶胞中有两种空隙。四面体空隙其半径为: r四=0.29r原子八面体空隙其半径为: r八=0.15r原子
金属与合金的晶体结构和特征
2、面心立方晶格（ FCC）
原子排列方式常见金属原子个数原子半径配位数致密度间隙半径
金属与合金的晶体结构和特征
原子排列方式
金属原子分布在立方体的八个角上和六个面的中心。面中心的原子与该面四个角上的原子紧靠。
面心立方晶胞的特征：晶格常数：a=b=c, α=β=γ=90°
金属与合金的晶体结构和特征
金属与合金的晶体结构和特征
常见金属
具有这种晶格的金属有：铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、银(Ag)、γ- 铁( γ-Fe, 912℃～1394℃)等。
金属与合金的晶体结构和特征
原子半径
金属与合金的晶体结构和特征
配位数
12
金属与合金的晶体结构和特征
致密度
0.74（74%）
金属与合金的晶体结构和特征
第二节金属的晶体结构
金属与合金的晶体结构和特征
➢布拉菲点阵 7个晶系， 14种点阵。
➢大部分（ 2/3）的金属属于三种典型的晶体结构。
金属与合金的晶体结构和特征
一、典型晶体结构及其几何特征
在元素周期表一共约有110种元素，其中80多种是金属，占2/3。而这80多种金属的晶体结构大多属于三种典型的晶体结构。它们分别是： 1、体心立方晶格（BCC） 2、面心立方晶格（FCC） 3、密排六方晶格（HCP）

金属和合金

青铜器时代

司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜84.77％、锡 11.64％、铅27.9 ％。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。
开封﹒初中化学
铁器时代

铁耙两汉时期西汉农具
开封﹒初中化学
一架波音767大型飞机约由 70%的铝及其合金构成。
20世纪，铝和铝合金的ห้องสมุดไป่ตู้用
钢的用途：钢有良好的延展性，机械性能好，用于制造机械和交通
工具。
开封﹒初中化学
⑵铜合金铜合金主要成掺入成分分 Cu 少量Zn 黄铜 Cu 少量Sn(锡) 青铜 Cu 少量Ni(镍) 白铜 ⑶钛合金：熔点高、密度小、抗腐蚀性好。用途：作航天、航海材料、通迅设备、人造骨等。
开封﹒初中化学
白
金
白金是黄金和其它金属熔炼而成的白色合金。选用黄金和钯金或镍、银、铜、锌等金属熔炼成一种白色的合金，
称之为“K白金”。
开封﹒初中化学
在铁、铝、铜、锌、钛五种金属中：
锌常用于电镀和作干电池电极的金属是＿铁生铁和钢是哪种金属的合金＿＿＿
铝包装糖果、香烟的银白色金属材料＿＿
铜铝常用于制造电线和电缆的金属＿＿＿
医疗材料。
低温下
用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
开封﹒初中化学
生活小常识
黄
金
金是一种贵重金属，是人类最早发现和开发利用的金属之
一。它是制作首饰和钱币的重要原料，又是国家的重要储
备物资，以“金属之王”著称。黄金的延展性好，具有良好的导电及导热性能。金的化学性质非常稳定，在低温或高温时都不会被氧直接氧化。黄金可与其他金属组成合金，如金银合金、金铜合金、金银铜合金。

第三章金属与合金的结晶

2015-1-4 材料科学与工程学院多媒体课件 2
第3章金属与合金的结晶
凝固：液体 ——> 固体（晶体或非晶体）结晶：液体 →晶体
液体晶体
2015-1-4
材料科学与工程学院多媒体课件
3
第3章金属与合金的结晶
§3.1 结晶的基本规律
一、冷却曲线：通过实验，测得液体金属在结晶时的温度－时间曲线称为冷却曲线。
按处理均匀形核同样的方法可求出非均匀形核的临界半径r’k和形核功ΔG’k:
2L 2LTm r' k GV LmT
(3-15)
3 1 2 3 cos cos (3-16) 2 G 4r kL 3 4
经比较知，均匀形核的临界半径与非均匀形核临界球冠半径是相等的，而它们的临界形核功关系为：
2015-1-4 材料科学与工程学院多媒体课件 16
第3章金属与合金的结晶
当 r<rk 时，晶胚的长大使系统自由能增加，晶胚不能长大。当 r>rk 时，晶胚的长大使系统自由能降低，这样的晶胚称为
临界晶核，rk为临界晶核半径。对 ΔG =-4/3πr3ΔGv+4πr2σ进行微分并令其等于零可得： 2Tm rk Lm T
σLα、σαβ、σLβ分别为各相应界面的表面能。经整理化解可得：
2 3 cos cos3 4 3 2 r GV 4r L GV (3-14) 4 3
2015-1-4 材料科学与工程学院多媒体课件 23
第3章金属与合金的结晶
结晶阻力：
液态金属结晶时，必须建立同液体相隔开的晶体界面而消耗能量A(表面能)。这种产生新界面所需的能量A即为液态金属结晶的阻力。

合金、金属的腐蚀和防护

合金、金属的腐蚀和防护一周强化一、一周内容概述1、合金及常见合金的组成、性能和用途；2、金属与合金在性能上的主要差异；3、金属腐蚀的种类和化学原理；4、金属防护的常用方法，防止金属腐蚀的重要意义；5、化学在发展生活用材料中的重要作用。

二、重难点知识剖析（一）合金1、认识合金（1）定义由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

（2）物理性质①一般情况下，合金比纯金属硬度大、更坚硬合金内加入了其他元素或大或小的原子，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。

因此，在一般情况下，合金比纯金属硬度大。

②多数合金的熔点一般比各成分金属的低③一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械的性能④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生铁调节。

如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝（Cu 、Mn 、Si ）的强度和硬度都比纯铝大。

2、常用的合金（1）铁和铁合金生铁钢含碳量2％～4.3% 0.03%～2% 性能生铁硬度大、抗压、性脆，可铸不可锻。

有良好的延展性，机械性能好，可铸可锻。

碳素钢和合金钢的比较相同点成分不同性能碳素钢合金铁的合金含碳量高，硬度大；含碳量低，韧性较强合金钢(不锈钢) 在铁的合金中加入铬和镍不锈钢在空气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力（2）铝和铝合金成分性能铝 Al 硬度、强度较小铝合金向Al 中加入少量的合金元素如：Cu 、Mg 、Si 、Mn 、Zn 及稀土元素1、抗腐蚀能力强，强度高，密度较小，如：高压锅是由铝合金制造的2、硬铝的性能（3）铜合金青铜：Cu —Sn （含Sn 10%～30%）黄铜：Cu —Zn （含Zn 20%～36%）（4）新型合金①储氢合金：Ti ～Fe ，La ～Ni ，室温下吸收氢气速度快，放出氢气速度快。

②钛合金：Ti 、V 、Fe 、Al 等，飞机起落架。

常见金属与合金

铁的物理性质：
状态颜色硬度导电性有导热性有延展性
延性
有
展性
有
铁磁性有
固
银白
质软
铁粉呈黑色,Fe2+溶液呈浅绿色,Fe3+ 溶液呈黄色,Fe(OH)3是红褐色沉淀
合
金
超强塑性的钛合金用于航空航天材料
凤铝为神六 ” 减肥 ”
是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。如：人类历史上使用最早的青铜是由铜、
锡等元素形成的合金
世界上最常见、应用很广泛的钢是由铁、碳等元素形成的合金
合金钢
铜合金
保险丝（武得性能：
1、硬度较大 2、熔点一般比各成分金属低
3、一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械的性能
4、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生铁调节。
记忆合金最令人鼓舞的应用是在航天技术中。1９６９年７月２０日，“ 阿波罗”１１号登月舱在月球着陆，实现了人类第一次登月旅行的梦想。宇航员登月后，在月球上放置了一个半球形的直径数米大的天线，天线就是用当时刚刚发明不久的记忆合金制成的。然后降低温度把它压成一团，装进登月舱带上天去。放到月面上以后，在阳光照射下温度升高，当达到转变温度时，天线又“记”起了自己的本来面貌，变成一个巨大的半球形。
思考题：
1、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢？金属与合金的结构比较：
改变了金属原子有规则的层状结构
思考题：
2、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低？在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分规整。而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属那样整齐，使得原子之间的相互作用力减小。所以，多数合金的熔点一般比各成分金属的低。

合金和金属间化合物

合金和金属间化合物你们都见过铁做的东西吧，像家里的铁锅。

铁是一种金属，它很有用，但是有时候呢，铁也有一些小缺点。

比如说，铁容易生锈，要是铁锅不好好保养，过一段时间就会变得锈迹斑斑的。

这时候啊，人们就想办法把铁和其他的金属混合在一起，就形成了合金。

合金就像是一群小伙伴手拉手。

比如说，不锈钢就是一种合金，它是铁和铬、镍等金属混合起来的。

不锈钢做的东西可厉害了，像我们在餐厅看到的那些亮晶晶的餐具，很多都是不锈钢做的。

不锈钢不像铁那么容易生锈，而且还很结实呢。

这就好像是铁这个小伙伴找来了铬和镍这两个小伙伴帮忙，大家一起变得更强大了。

还有铝合金，大家知道飞机吧。

飞机的机身好多都是用铝合金做的。

铝是很轻的金属，就像一个轻盈的小瘦子。

但是呢，它单独的时候可能不够结实。

当它和其他金属混合成铝合金后，就变得又轻又结实了。

这就好比一个小瘦子找了几个强壮的朋友，然后就可以承担起像飞机那么重的任务啦。

那什么是金属间化合物呢？这有点像两个金属之间特殊的组合。

就像两个好朋友之间有一种独特的默契。

比如说，有一种金属间化合物叫铜铝化合物。

铜是那种红红的、很亮的金属，铝是白白的。

当它们形成这种特殊的化合物的时候，就会有一些新的本事。

它们可能会变得更耐热或者导电性变得很特别。

我给你们讲个小故事吧。

有一个小铁匠，他只会用铁做东西。

他做出来的工具呢，总是容易坏掉。

有一天，他遇到了一个很聪明的人，那个人告诉他可以把铁和其他金属混合起来。

小铁匠就试了试，他把铁和一些神秘的金属混合，做出来的工具又好用又不容易坏。

小铁匠可高兴了，他的生意也越来越好。

这个神秘的混合就是合金啦。

高考化学一轮复习考点集训金属与合金在性能上的主要

金属与合金在性能上的主要差异【知识点的知识】1、合金的概念：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．①合金可以是金属与金属或金属与非金属的混合物，不一定全部由金属组成．②合金具有金属特性，如导电性、导热性、延展性等．③合金是几种成分熔合在一起形成的，发生的是物理变化，不是化学变化；合金不是几种成分简单地混合而成的．④合金中各成分仍保持自己的性质．2、合金与组成它们的金属的性质比较：金属熔合了其他金属或非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部结构也发生了改变，从而引起性质的变化．因而合金比纯金属具有更广泛的用途．纯金属与合金性质的比较：①合金一般比其组分金属的颜色更鲜艳．②合金的硬度一般应工组成它的金属．③合金的熔点一般低于成它的金属．④合金的抗腐蚀能力一般强工组成它的金属．⑤合金的导电性、导热隆能一般差于组成它的金属．3、生铁和钢的比较生铁钢含碳量2%-4% 0.03%%其他元素Si、Mn、S、P（少量）Si、Mn等机械性能硬而脆，无韧性坚硬，韧性大，塑性好，有弹性机械加工性质可铸不可锻可铸，可锻，可压延分类白口铁，灰口铁，球墨铸铁碳素钢，合金钢知识点拨：①生铁和熟铁：生铁是指含碳量在2%～4.3%之间的铁合金，熟铁是用生铁精炼而成的较纯的铁，含碳量低于0.02%．②生铁与铸铁：铸铁是生铁中的一种，是指可用来铸造的生铁，通常指球墨铸铁．③碳素钢的性能与含碳址有关，含碳量越高，硬度越大，但韧性越差；含碳量越低，韧性越好，但硬度越小．④纯铁与日常生活中铁的颜色差异日常生活，我们接触的铁一般不是纯铁，而是一些铁的氧化物或含铁的混合物，故我们常见的铁的颜色是黑色的，但它并不是纯铁的颜色，纯铁的颜色是银白色的．一、选择题（共15小题）1．化学与生活、社会密切相关，下列说法正确的是（）A．合金的许多性能优于其组成成分，如硬度都会增大，熔点都会升高B．硅是地壳中含量第二多的元素，其中石英、玛瑙、光导纤维的主要成分为SiO2C．要除去衣服上的顽固污渍，可将衣服泡在漂白液中D．淀粉、蛋白质、脂肪是人体必需的营养物质，因此可以通过静脉输液的方式向人体注射淀粉、蛋白质、脂肪2．在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用．下列说法正确的是（）A．地球上绝大多数金属元素是以游离态存在于自然界中的B．在化学反应中，金属容易失去电子，是还原剂C．多数合金的熔点高于组成它的成分的金属的熔点D．硅单质是良好的半导体，所以它是金属元素3．化学与生产、生活、社会密切相关，下列有关说法中不正确的是（）A．合金材料中可能含有非金属元素B．人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物C．人体内没有能使纤维素水解成葡萄糖的酶，因此纤维素不能作为人类的营养食物D．柠檬、桔子等虽然是具有酸味的水果，但属于碱性食物4．据外电报道，中国自行研制的第四代隐身战机也已经进入了试飞阶段，由于我国航空工业基础薄弱，如此神速的研制速度让西方先进国家感到非常吃惊．高科技飞机的生产离不开先进材料，你认为下列材料不宜在飞机上使用的是（）A．机身隔框一般采用超硬铝，承受较大载荷的加强框采用高强度结构钢或钛合金B．航空发动机对材料的要求非常高，所以其气缸必须使用纯度相当高的金属材料C．很多飞机的机载雷达装在机身头部，一般采用玻璃纤维增强塑料做成的头锥将机身头部罩住以便能透过电磁波D．采用特殊的新型复合材料作为表面涂层，使其几乎不反射雷达所发出的电磁波，雷达就检测不到5．下列说法正确的是（）A．焊锡（锡铅合金）熔点比金属锡高B．油脂的皂化反应生成脂肪酸和甘油C．焰火的五彩缤纷是某些金属元素的性质的展现D．NaFeO4自身处理水的原理与明矾和漂白粉共同处理水的原理不同6．下列有关说法正确的是（）A．因为合金在潮湿的空气中易形成原电池，所以合金耐腐蚀性都较差B．常温下，MgO（s）+C（s）=Mg（s）+CO（g）不能自发进行，则其△H＞0C．在NaCl和KBr的混合溶液中滴加AgNO3溶液，一定先产生淡黄色沉淀D．加热0.1mol•L﹣1Al2（SO4）3溶液，水解程度增大、溶液的酸性增强7．2009年2月21日，法国佳士得拍卖行“伊去•圣洛朗与皮埃尔•贝尔热珍藏”专物拍卖会拍卖品预展在法国巴黎大皇宫拉开帷幕．25日，中国圆明园流失文物鼠首和兔首铜像被拍卖．普通铜器的时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2（OH）2CO3．这两件铜铸的国宝仍然熠熠生辉不生锈，下列对其主要原因的分析，最可能的是（）A．它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶液溶解洗去C．铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化D．它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金8．科学家研制出了一种新型的贮氢材料﹣﹣镁铝合金．这种镁铝合金具有特定的组成，其成分可表示为Mg17Al12．其贮氢和释氢的原理可表示为：Mg17Al12+17H217MgH2+12Al下列有关说法正确的是（）A．该合金的熔点介于镁和铝的熔点之间B．Mg17Al12是离子化合物C．732g的合金能吸收380.8L氢气D．熔炼制备Mg17Al12时需通入氩气，目的是防止金属被氧化9．合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔点（℃）密度（g/cm3）硬度（金刚石为10）导电性（银为100）某合金2500 3.00 7.4 2.3铁1535 7.86 4.5 17又知该合金耐腐蚀，强度大．从以上性能看，该合金不适合用作（）A．导线B．门窗框C．炉具D．飞机外壳10．生活处处有化学．下列说法正确的是（）A．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金B．做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体C．煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类D．磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸11．下列说法正确的是（）A．铝合金的熔点比纯铝高B．电解MgCl2溶液可获得金属镁C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D．铜具有良好的导电性，常用来制作印刷电路板12．下列说法正确的是（）A．工业上常通过电解熔融的MgO冶炼金属镁B．合金的硬度一般比其成分金属的硬度大C．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应是4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑D．在铁上镀铜，应选用铜作阴极13．镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域．下列关于镁铝合金性质的叙述中，正确的是（）A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都高B．此合金能全部溶解于稀盐酸中C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都小14．纯铁的实际应用范围有限，人们大量使用的是铁的合金．钢铁是铁和碳的合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛．在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，不正确的是（）A．它们的组成元素大部分是相同的B．耐腐蚀的性能不一样C．它们都属于钢，因此物理性能一样D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同15．下列有关金属的说法中不正确的是（）A．纯铁比生铁抗腐蚀性强B．青铜、不锈钢、硬铝都是合金C．铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属D．人体缺钙会引起骨质疏松症，缺铁会引起贫血二、填空题（共5小题）16．合金的熔点一般比组分金属的熔点，硬度．17．中国是世界上最早研究和生产合金的国家之一．①在原子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金在常温下呈液态，说明合金的熔点比其成分金属的熔点．②黄铜（铜锌合金）外观同金（Au）相似，常被误认为黄金．试写出一种鉴别黄铜与黄金的化学方法：．③下列对金属制品采取的防护方法不正确的是（填序号）．A．在电线的外面包上一层塑料层B．在自行车钢圈上镀上一层金属铬C．在海轮的铁制外壳上焊上铜块．18．我国使用最早的合金是．合金的硬度一般比它的各成分金属，熔点比它的各成分金属．19．钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用．①炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是．②不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹（填“前”或“后”）加入．③炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是．从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作．20．合金是建造航空母舰的主体材料．（1）航母升降机可由铝合金制造．Al﹣Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为．焊接过程中使用的保护气为（填化学式）．航母舰体材料为合金钢．①合金钢中的铁元素为过渡金属．日常生活中常用FeCl3为“腐蚀液”刻制铜印刷电路板，请写出对应的离子方程式．②将H2S气体通入到FeCl3溶液中，请写出对应的离子方程式．（3）航母螺旋桨主要用铜合金制造．①将80.0g Cu﹣Al合金用酸溶解后，加入过量的氨水，过滤得白色沉淀39.0g．则合金中Cu的质量分数为．（请保留三位有效数字）②已知Cu2S是火法炼铜的一种重要原料，请写出以Cu2S为原料进行火法炼铜的化学方程式．三、解答题（共3小题）21．辽宁舰航母入列到中国海军极大提升了中国的军心、民心，我国的国防从此又多了一把利器．（1）航母升降机可由铝合金制造．①铝合金硬度较纯铝的硬度（填“大”或“小”）．工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，写出电解氧化铝炼铝的化学方程式．②Al﹣Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，焊接过程汇总使用的保护气为（填化学式）．航母舰体为合金钢．①舰体在海水中发生的电化学腐蚀的类型主要为，写出此类腐蚀的正极反应式．②舰母用钢由生铁冶炼而成，在炼钢过程中为降低生铁中碳的含量需加入的物质为．（3）舰母螺旋桨主要用铜合金制造．①80.0Cu•Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0g，则合金中Cu的质量分数为（保留一位小数）．②某些金属离子形成氢氧化物沉淀的Ph如下表所示，为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调pH．当pH=3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀，结合表中信息推断该合金中除铜外一定含有．金属离子Fe2+Fe3+Al3﹣Mg2+Ni2+开始沉淀的pH值 6.5 1.6 3.4 9.4 7.2完全沉淀的pH值9.7 3.2 5.4 12.4 9.322．材料的不断发展可以促进社会进步．①“玉兔”号月球车开创了我国月球表面探索的先河，其制备材料中使用了镁铝合金，选用镁铝合金的优点是（任答一点）．②生产玻璃时，纯碱与石英反应的化学方程式为．碳化硅硬度很大，它属于（填字母）．a．金属材料b．无机非金属材料c．有机高分子材料③用于包装食品的塑料袋，应选用（填“聚乙烯塑料”或“聚氯乙烯塑料”），合成该塑料的化学方程式为．23．铁是人类较早使用的金属之一．运用铁的有关知识，回答下列问题：（1）据有关报道，目前已能冶炼纯度高达99.9999%的铁，关于纯铁的如下叙述中，正确的是（填序号）．A．硬度比生铁高B．耐腐蚀性强，不易生锈C．不能与盐酸反应D．与不锈钢成分相同E．在冷的浓硫酸中钝化向沸水中逐滴滴加1mol•L﹣1 FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，形成该分散系的微粒直径范围是nm．（3）电子工业需用30%的FeC13溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板．请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式，检验反应后的溶液中还存在Fe3+的试剂是．（4）欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeC13溶液，现有下列试剂：①蒸馏水②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤烧碱⑥浓氨水⑦氯气，需要用到的一组试剂是（填序号）A．①②④⑦B．①③④⑥C．②④⑤D．①④⑥⑦参考答案一、选择题（共15小题）1．B 2．B 3．B 4．B 5．C 6．BD 7．D 8．D 9．A 10．A 11．D 12．B 13．B 14．CD 15．C二、填空题（共5小题）16．低大17．低取少许合金加入少量盐酸（或稀硫酸、醋酸等），若有气泡产生，则可证明是假黄金C 18．青铜大低19．脱氧和调整钢的成分后CO燃料（或还原剂）20．Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2OAr2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+2Fe3++H2S═2Fe2++2H++S↓83.1% Cu2S+O22Cu+SO2三、解答题（共3小题）21．大2Al2O34Al+3O2↑Ar吸氧腐蚀O2+4e-+2H2O=4OH-氧气（或氧化亚铁等）83.1%Al、Ni 22．密度小、强度大、耐腐蚀Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑b聚乙烯塑料23．BE1002Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+KSCN溶液A。