新人教版高一化学必修一第三章第二节金属材料讲义

新人教版高一化学必修一第三章第二节金属材料讲义

知识点一 铁合金

1．合金

(1)定义：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。

(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：合金的硬度一般大于成分金属。

②熔点：合金的熔点多数低于成分金属。

2．铁合金

铁碳合金⎩

⎨⎧生铁钢

合金钢，常见的是不锈钢

知识点二 铝和铝合金

1．铝与氧化铝的化学性质

(1)Al 与O 2的反应：4Al ＋3O 2===2Al 2O 3。

(2)Al 与盐酸的反应 (实验3－4)

2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑。

Al 2O 3与盐酸的反应

Al 2O 3＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2O

(3)Al 与NaOH 溶液的反应 (实验3－5)

2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑。

Al 2O 3与NaOH 溶液的反应

Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O 。

2．两性氧化物

像Al 2O 3这类既能与酸反应，生成盐和水，又能与碱反应，生成盐和水的氧化物，叫两性氧化物。

3．铝合金

向铝中加入少量合金元素，如Cu 、Mg 、Si 、Mn 、Zn 及稀土元素等，可制成铝合金，例如硬铝。

知识点三 新型合金

新型合金⎩⎪⎨⎪⎧储氢合金⎩⎨⎧Ti －Fe 合金La －Ni 合金钛合金

耐热合金形状记忆合金

知识点四 物质的量在化学方程式计算中的应用

1．物质的量与各物理量之间的关系

(1)已知物质的质量m ：n ＝m M

(2)已知标准状况下气体体积V ：n ＝V V m

(3)已知物质的粒子数N ：n ＝N N A

(4)已知溶液中的物质的量浓度c：n＝cV

2．物质的量在化学方程式计算中的应用

微判断

(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物。()

(2)生铁的熔点比铁低，但机械强度和硬度比铁高。()

(3)青铜比纯铜的硬度低。()

(4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。()

答案(1)×(2)√(3)×(4)×

微训练

1．镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是()

A．不易生锈

B．导电性好

C．密度小

D．强度高

答案B

2．制造货币，应该根据下列哪些性质而选材()

A．从化学性质来看，金属材料化学性质应稳定

B．从物理性质来看，金属材料应有较低的熔点

C．从物理性质来看，金属材料应对强度、硬度无要求

D．制造货币的金属本身的价值应高于货币的面值

答案A

3．对于铝和烧碱溶液的反应，下列说法错误的是()

A．铝是还原剂

B．该反应是氧化还原反应

C．该反应说明所有金属都能与碱反应

D．H2为还原产物

解析铝与烧碱溶液反应的化学方程式为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，分析元素化合价变化可知反应为氧化还原反应，铝是还原剂，H2为还原产物，A、B、D正确。铝能与烧碱溶液反应，并不能说明所有金属都能与碱反应，如镁、铁、铜等均不与碱溶液反应。

答案C

4．物质在发生化学反应时()

A．它们的质量一定相等

B．它们的物质的量一定相等

C．它们的质量比等于化学方程式中化学计量数之比

D．它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比

解析发生化学反应时各物质的物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比。

答案D

微思考

“化学反应前后质量是守恒的，那么物质的量也一定守恒。”这种说法正确吗？提示错误。化学方程式中各物质的物质的量之比＝各物质的化学计量数之比，所以化学反应前后物质的量可能增大，可能减小，也可能不变。

学习任务1合金的性质

1．合金的性质是各成分金属的性质之和吗？

提示合金具有许多优良的物理、化学性质和机械性能，在物理性质、机械性能方面优于各成分金属，不是简单地加合；但一般认为在化学性质上，合金体现的是各成分金属的化学性质。

2．已知铜的熔点为1 083 ℃，钠的沸点为883 ℃，试问铜与钠能否形成合金？提示不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。

合金的组成及性质合金不一定全是金属元素

(1)合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。

(2)合金是混合物。

(3)合金具有金属特性，如导电、传热等。

(4)合金形成后会影响各成分金属的物理性质，如合金的熔点一般比成分金属低，

而硬度、机械强度一般比成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。

【例题1】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．镁铝合金的熔点比镁和铝都高

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

解析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；镁铝合金的熔点比镁和铝都低，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，就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。

答案B

变式训练1合金相对于纯金属制成的金属材料来说优点是()

①合金的硬度一般比它的各成分金属的大②一般合金的熔点比它的各成分金属的更低③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金④合金比纯金属的导电性更强⑤合金比纯金属的应用范围更广泛

A．①②③⑤B．②③④

C．①②④D．①②④⑤

解析合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面优于各成分金属。例如，合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大，多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低，但合金的导电性比纯金属弱。

答案A