第6章金屬資源綜合利用第2節(jié)金屬的性質(zhì)和應用第2課時合金及其應用教學目標1.認識在金屬中加入其他元素形成合金可以改變金屬材料的性能。2.體會金屬材料在生產(chǎn)生活和社會發(fā)展中的重要作用。3.感受金屬材料對人類的重要性，加深“化學就在身邊”的體會。重點和難點重點：合金的性質(zhì)。難點：合金的性質(zhì)?！糁R點一合金及其應用1、概念：在金屬中加熱融合某些金屬或非金屬，制得具有金屬特征的合金。①合金是混合物②形成合金的過程是物理變化③合金各成分的化學性質(zhì)不變2、合金的性能：合金和組成其的純金屬相比較，硬度一般更大，熔點一般更低，抗腐蝕性更好。合金鐵的合金銅合金焊錫鈦和鈦合金形狀記憶合金生鐵鋼黃銅青銅成分含碳量2%～4.3%含碳量0.03%～2%銅鋅銅錫鉛錫合金與人體有很好鈦鎳合金備注鐵的合金主要含F(xiàn)e、C，區(qū)別主要是含碳量不同紫銅是純銅熔點低焊接金屬與人體有很好的相容性，可用于制造人造骨具有形狀記憶效應用于制成人造衛(wèi)星天線注意：①“百煉成鋼”的原理是降低含碳量，通入純氧的目的是使生鐵中的碳充分反應。C+O2CO2教材拓展：教材拓展：1.合金中至少含有一種金屬元素，同時也可能含有非金屬元素。有些物質(zhì)雖然含有金屬元素，但不具有金屬的性質(zhì)，不屬于合金，如Fe3O4、MnO2等。2.合金具有金屬的共性，如金屬光澤，優(yōu)良的導電性、導熱性等。3.形成合金的過程是物理變化，合金中各成分保持各自原有的化學性質(zhì)。3、一些常見合金的特性和用途名稱主要組成元素特性用途黃銅銅、鋅堅硬、耐腐蝕制造機器零件、電器零件等青銅銅、錫耐腐蝕、易鑄造成型制造形狀復雜的鑄件、精致的工藝品、塑像等硬鋁鋁、銅、鎂、錳質(zhì)輕而堅硬制造飛機、汽車，作建筑材料等焊錫錫、鉛熔點低、能粘接金屬焊接電子元件、金屬片等不銹鋼（含鉻10.5%以上的鐵合金）鐵、鉻、鎳耐腐蝕制造醫(yī)療器械、化工設備、日用品等碳素鋼鐵、碳堅硬作建筑材料，制造機器零件、鐵軌、船舶、橋梁等武德合金鉍、鉛、錫、鎘熔點低制造電路保險絲、自動滅火和防爆安全裝置等即學即練1．中華傳統(tǒng)文化中包含很多化學知識?！秴问洗呵铩分杏涊d“金（指銅）柔錫柔，合兩柔則剛”，說明合金比其組分純金屬A．硬度大 B．熔點低 C．色澤光亮 D．耐腐蝕性強2.北斗系統(tǒng)的全面建成彰顯了中國航天的力量，在航天科技中會用到大量金屬材料。下列有關(guān)金屬材料的說法正確的是A．生鐵含碳量比鋼大 B．合金中一定只含金屬元素C．合金的熔點比其成分金屬高 D．合金的硬度比其成分金屬的小◆知識點二我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會進步的一個重要標志。中華人民共和國成立后，我國的鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展。2、我國鋼鐵工業(yè)的狀況或成就時間我國鋼鐵工業(yè)的狀況或成就1949年鋼年產(chǎn)量僅15.8萬噸，位居世界第26位1996年鋼年產(chǎn)量首次突破1億噸，躍居世界第一1997年～2021

年連續(xù)保持世界第一2022年粗鋼產(chǎn)量達10.2億噸，占世界鋼產(chǎn)量的一半多即學即練1．鐵畫是我國工藝美術(shù)百花園中的一朵奇葩．它以鋼材為主料，經(jīng)鍛打、焊接、酸洗和上漆等多道工藝制成．下列關(guān)于鐵畫的敘述不正確的是（）A．鐵畫應懸掛在干燥的環(huán)境中B．經(jīng)常清掃鐵器表面灰塵可以防止鐵生銹C．給打制成型的鐵畫噴漆既美觀又可以防銹蝕D．所用的主要材料–低碳鋼，有較好的鍛軋性能，它不屬于鐵的合金2.某市即將正式跨入高鐵時代。高鐵鋼軌制造使用的是含錳鋼，軌道鋪設時每段鋼軌的長度達1~2千米，從而大幅減少軌道借口數(shù)量。下列說法錯誤的是A．制造鋼軌的材料是鐵的合金B(yǎng)．鋼軌制造時加入錳是為了增大硬度、增強韌性C．在鋼軌接口處涂上油或扣上帽，可以防止接口處銹蝕D．鋼軌熱脹冷縮、歪曲變形是化學變化一、幾種合金及其性質(zhì)、用途1.不銹鋼不銹鋼是指含鉻10.5%以上的鐵合金。這種合金在空氣中較穩(wěn)定，不容易生銹，能夠長久保持銀白色金屬光澤。但在某些情況下（如在海水中），不銹鋼仍然會被腐蝕。所以，不銹鋼并不是絕對不會生銹，只不過是它的“自我保護能力”比較強而已。304和316是日常生活中常用的不銹鋼型號，均可以滿足日常生活需求。與304不銹鋼相比，316不銹鋼添加了金屬鉬（Mo），其抗腐蝕性更好、硬度更大。2.形狀記憶合金形狀記憶合金是指具有特殊的形狀記憶功能的合金。從組成上看，有的是鎳鈦合金，有的是鎳銅合金等。用形狀記憶合金做成的金屬絲，即使被揉成一團，但只要達到一定的溫度，就能自發(fā)恢復原來的形狀。這類合金被廣泛地用于衛(wèi)星、航空、生物工程、醫(yī)療、能源和自動化等領(lǐng)域。3.高溫合金在高溫下仍能保持較高強度的合金稱為高溫合金。它主要用于制造飛機和航天飛行器的關(guān)鍵部件。4.儲氫合金儲氫合金是指能在室溫下吸收氫氣，稍稍加熱即能很快放出氫氣的合金。它是以鎂或稀土金屬為主形成的合金。氫氣是21世紀要開發(fā)的新能源之一。儲氫合金不但能解決氫氣的儲存和運輸問題，而且可用于氫氣的回收、分離和凈化等方面。實踐應用1.我國第五套人民幣硬幣從1999年開始發(fā)行，一元為鋼芯鍍鎳合金，五角幣為鋼芯鍍銅合金，一角幣為鋁合金或不銹鋼，選擇鑄造硬幣的材料不需要考慮的因素是A．金屬的硬度 B．金屬的導電性C．金屬的耐腐蝕性 D．金屬價格與硬幣面值的吻合度2.中國空間站——“天宮號”的建造使用了大量鈦合金材料，鈦合金具有密度小、強度高等性能。下列有關(guān)鈦合金的說法錯誤的是A．鈦合金的硬度大于金屬鈦的硬度B．鈦合金在生產(chǎn)、生活中的應用沒有金屬鈦廣泛C．鈦合金的耐腐蝕性比金屬鈦強D．鈦合金屬于金屬材料考點一合金及其性質(zhì)【例1】青銅是人類最早使用的銅錫合金。下列說法中錯誤的是A．青銅屬于金屬材料 B．青銅的硬度比純銅更大C．青銅的熔點比純銅的熔點要低 D．銅是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬解題要點解題要點本知識點主要考察常見的合金及其性質(zhì)，解題時應注意合金的性質(zhì)易錯點（1）有新的物質(zhì)生成，一定發(fā)生了化學反應。（2）合金一定是混合物。儲氫合金是一類能夠大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料。此過程發(fā)生化學變化（填“化學”或“物理”），儲氫合金屬于混合物（填“純凈物”或“混合物”）。【變式1-1】下列有關(guān)金屬及合金的說法正確的是A．生鐵和金剛石都是金屬材料 B．常溫下所有的金屬都是固體C．合金的硬度比其成分金屬大 D．銅是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬【變式1-2】下列有關(guān)合金敘述正確的是A．焊錫的熔點比純錫的熔點高B．鋼是含碳量在2%—4.3%的鐵的合金C．黃銅的硬度比純銅的硬度大D．合金中至少含有兩種金屬考點二合金的應用【例2】下列有關(guān)金屬或金屬材料的說法不正確的是A．鋁能制成鋁箔，說明鋁有良好的延展性B．生鐵的含碳量小于鋼的含碳量C．“真金不怕火煉”，說明金的化學性質(zhì)不活潑D．制造化工生產(chǎn)設備的金屬材料要耐腐蝕解題要點解題要點本知識點主要考察對常見合金的應用，解題時應注意根據(jù)合金的性質(zhì)對應其用途作答?！咀兪?-1】材料的研制水平和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，直接決定了一個國家的制造實力和裝備水平。我國最新一代超高強高韌鋁合金材料，徹底突破國外技術(shù)封鎖，用作國產(chǎn)大飛機機翼壁板，成功托舉國產(chǎn)大飛機展翅飛天。(1)鋁合金屬于材料；(2)用鋁合金作飛機機翼壁板的優(yōu)點是（答一點即可）；(3)結(jié)合化學方程式說明鋁制品不易銹蝕的原因：?！咀兪?-2】“天舟二號”的成功發(fā)射彰顯了中國航天的力量，在航天科技中會用到大量金屬材料。下列有關(guān)金屬材料的說法錯誤的是A．黃銅的硬度比純銅的大B．生鐵的含碳量比鋼的高C．生銹的鐵制品沒有回收價值D．鋁合金被廣泛用于火箭、飛機、輪船等制造業(yè)基礎(chǔ)達標1．下列物品所用的金屬材料不屬于合金的是A．青銅奔馬B．水銀體溫計C．焊錫D．不銹鋼盆2．如圖所示，將同樣綠豆大小的焊錫(錫鉛合金)、錫、鉛放在鐵片上，加熱鐵片的中心部分。你認為最先熔化的是A．錫 B．鉛 C．焊錫 D．同時熔化3．下列關(guān)于金屬材料的說法不正確的是A．鈦合金與人體有很好的“相容性”，可以用來制造人造骨B．合金中至少含兩種金屬元素C．合金的強度和硬度一般高于組成它們的純金屬，抗腐蝕性能也更好D．日常使用的金屬材料，大多數(shù)屬于合金4．合金由于其優(yōu)良的性能在生產(chǎn)生活中得到廣泛的使用，下列關(guān)于合金及金屬的比較中，不正確的是A．含碳量：鋼>生鐵 B．抗腐蝕性：不銹鋼>純鐵C．硬度：黃銅>銅 D．熔點：錫>焊錫5．“神舟十三號”航天員乘組在軌駐留六個月，已返回地球。確保航天員安全返回地面的返回艙側(cè)壁金屬殼鋁合金不具有的性質(zhì)是

A．強度高 B．韌性強 C．耐腐蝕 D．熔點低6．我國生產(chǎn)裝載機的廠家很多。如圖是某工程機械廠生產(chǎn)的一種裝載機。請回答下列有關(guān)問題。裝載機的鏟斗材料采用錳鋼制成，這利用了錳鋼的物理性質(zhì)是____。A．導電性好、機械性能好 B．熔點高、密度小 C．韌性好、硬度大7．物質(zhì)世界異彩紛呈。下列生活中的物質(zhì)，其主要成分屬于金屬單質(zhì)的是A．鉆戒——金剛石 B．體溫計填充液——汞C．裝飾材料——大理石 D．炊具一—不銹鋼8．中國是世界上最早研究和生產(chǎn)合金的國家之一，下列屬于合金的是A．不銹鋼 B．氧化銅 C．金剛石 D．水銀9．證據(jù)推理是化學學科核心素養(yǎng)之一，下列說法不正確的是A．鐵能導熱，可用于制造鐵鍋，說明性質(zhì)決定用途B．紅磷在氧氣中比在空氣中燃燒更旺，說明燃燒與氧氣的濃度有關(guān)C．質(zhì)子和中子可以構(gòu)成原子核，所以原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的D．在金屬中熔合其他的金屬或非金屬可以制得合金，所以合金一定是混合物10．C919大型客機為降低能源消耗、實現(xiàn)節(jié)能減排，飛機輕量化發(fā)展已成趨勢，輕量化結(jié)構(gòu)材料需求不斷增長。我國國產(chǎn)C919大型客機用到了大量的鋁合金，選用鋁合金作為飛機制造材料的最大優(yōu)點是A．硬度較大 B．密度較小 C．強度較高 D．顏色美觀11．下列關(guān)于合金的說法正確的是A．生鐵是人類使用最早的合金B(yǎng)．鋼的硬度比純鐵小C．武德合金熔點低，常用作保險絲D．不銹鋼是永不生銹的鋼12．下列有關(guān)金屬材料的說法錯誤的是A．純金屬和合金都是金屬材料 B．生鐵的主要成分是碳C．金制成金箔是利用了金具有良好的延展性 D．一般來說，合金比組成它的純金屬硬度大13．下列有關(guān)金屬材料的說法正確的是A．合金中一定只含金屬元素 B．生鐵和鋼是含碳量不同的鐵合金C．金屬單質(zhì)都是銀白色的 D．合金的抗腐蝕性比組成它們的純金屬更差14．下列關(guān)于生鐵和鋼的敘述正確的是A．生鐵和鋼都是純凈物 B．生鐵是鐵和碳的化合物C．生鐵是煉鋼的主要原料 D．生鐵和鋼的硬度都比純鐵小15．下列鑒別假黃金（銅鋅合金）方法中錯誤的是A．用稀硫酸溶液 B．硝酸銀溶液 C．用火燒 D．看顏色16．2022年北京冬奧會火種燈的創(chuàng)意源自于青銅器精品“中華第一燈”——西漢長信宮燈。燈體外部材料使用了再生鋁合金，并首創(chuàng)雙層玻璃結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于金屬說法不正確的是A．鋁合金硬度比純鋁大B．鋁是地殼中含量最多的金屬元素C．人類使用金屬銅晚于鋁D．鋁制品表面能形成致密保護膜17．金屬材料在生活、生產(chǎn)中應用十分廣泛。(1)如圖A是金屬的一個應用實例，利用了金屬的、。(2)如圖B是兩塊金屬片相互刻畫后，在純銅片上有明顯的劃痕。該實驗探究的目的是。87．把某種金屬用小刀輕輕切下一小塊放入盛有水的燒杯中，觀察到該金屬與水劇烈反應，并放出熱量，本身熔化成銀白色的小圓球，浮在水面上根據(jù)以上敘述，可推斷出該金屬的物理性質(zhì)為：(1)熔點（填“較高”或“較低”）；(2)密度比水（填“大”或“小”）；(3)顏色為；(4)與反應放熱。18．人類文明進步與金屬材料的發(fā)展關(guān)系十分密切，金屬在生活生產(chǎn)中有著非常廣泛的應用，請回答下列問題：(1)根據(jù)如圖金屬應用實例推斷，金屬具有的物理性質(zhì)：電線電纜主要應用金屬的性，熱水壺主要應用金屬的性，金屬絲主要應用金屬的性。(2)廚房刀具不使用純金屬而大多使用合金，利用了合金的特性是。(3)銀可以形成多種合金，補牙常用到銀汞合金，它塑形期柔軟、成型后堅韌，為牙醫(yī)提供了一種極好的鑲牙材質(zhì)。下列物質(zhì)中屬于合金且成分中含銀的是______。A．青銅 B．水銀 C．不銹鋼 D．18K黃金19．中華文明源遠流長，金屬材料在創(chuàng)造中華文明的過程中起到了重要的作用?！菊J識金屬材料】(1)三星堆古遺址出土的黃金面具、青銅立人像、青銅神樹、象牙等均堪稱獨一無二的曠世神品。其中不是由金屬材料制得的是?！窘饘俚奈锢硇再|(zhì)】(2)人類認識和利用金屬有著悠久的歷史?！短旃ら_物》中記述：“凡金箔，每金七厘造方寸金一千……金性又柔，可屈折如枝柳”。黃金可制成金箔。說明金具有良好的。(3)鈉鉀合金在室溫下為液態(tài)，其熔點為-11℃，鈉的熔點為97.8℃，鉀的熔點為63.5℃，比較鈉鉀合金與鈉、鉀熔點的差異。得出的合理結(jié)論是。【金屬的化學性質(zhì)】(4)探究金屬與酸的反應，如圖1，向250mL燒瓶內(nèi)注入25mL某濃度的稀硫酸，分別剪取完全相同的鎂、鋅、鐵、銅金屬片，打磨后投入燒瓶中，迅速塞緊帶有壓強傳感器的橡皮塞，點擊采集，得到圖2所示的變化曲線。①曲線(填字母)對應的金屬是銅。②曲線c對應的金屬是鎂，反應的化學方程式為，在30s左右曲戰(zhàn)c達到最高點后又略微下降的原因是。③綜合分析可知，下列說法不正確的是。A．如果延長反應時間，曲線d的圖像仍將是一條直線B．曲線d對應的反應速率適中，適合實驗室制取氫氣C．曲線b代表的金屬是鐵，與稀硫酸充分反應后溶液由無色變?yōu)樗{色D．某酸雨多發(fā)地區(qū)，欲鑄一座金屬雕像，上述金屬中銅最合適(5)探究金屬的活動性，利用圖3裝置驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序。在甲中注入某溶液，一段時間后觀察，無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生。打開開關(guān)K，剩余液體全部注入試管乙，則乙中的現(xiàn)象之一是?！練w鈉總結(jié)】金屬具有共同的物理性質(zhì)，相似的化學性質(zhì)，但反應的難易和劇烈程度不同。20．金屬與我們的生活息息相關(guān)?！窘饘俨牧稀?024年12月26日，科幻感十足的六代機掠過成都上空。六代機部分機身采用鈦合金。(1)鈦合金屬于(選填“單質(zhì)”“化合物”或“混合物”，它耐蝕性好、耐熱性高，嫦娥六號外殼也使用了鈦合金以適應月球巨大的晝夜溫差。則鈦合金具有的優(yōu)點有(填字母，可多選)。A．

質(zhì)軟

B．低溫性能好

C．耐腐蝕【金屬的性質(zhì)】如圖所示，彈簧秤下掛著一重物A，燒杯中盛有溶液B。(2)若A為鐵塊，B為稀硫酸，則將A放入B中，過一會兒，彈簧秤的讀數(shù)將(選填“變大”“變小”或“不變”)。(3)若A為鐵塊，B為硫酸銅溶液，將A放入B中，則發(fā)生的化學反應方程式為?！窘饘俚囊睙挕?4)鋁鋰合金被認為是目前航空航天工業(yè)最具競爭力的輕質(zhì)高強結(jié)構(gòu)材料之一，生產(chǎn)中利用鋁土礦(主要成分是Al2O3)來冶煉其中一種金屬鋁，化學反應方程式為：?，F(xiàn)有含Al2O3質(zhì)量分數(shù)為51%的鋁土礦200噸，計算可冶煉出的金屬鋁的質(zhì)量。(寫出計算過程)綜合應用21．人類的生產(chǎn)和生活都離不開金屬。I.金屬材料的使用作為一個時代的標志，見證了人類文明發(fā)展的過程。歷史上人類冶煉不同金屬的大致年代如圖所示：(1)由圖可知人類最早使用的合金是。(2)北宋《夢溪筆談》中記載：“信州鉛山有苦泉，流以為澗。挹其水熬之則成膽礬(硫酸銅晶體)。熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”。下列敘述不正確的是______(填序號)。A．“苦泉”的溶質(zhì)之一——CuSO4B．“挹其水熬之”——蒸發(fā)溶劑C．“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”——發(fā)生復分解反應(3)現(xiàn)代煉鐵的主要原料是赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空氣等，轉(zhuǎn)化過程如圖所示：反應③的化學方程式為；制得的生鐵為(填“純凈物”或“混合物”)。Ⅱ.金屬的性質(zhì)(4)在一定量的硫酸亞鐵溶液中加入金屬粉X和金屬粉Y的混合物，完全反應前后相關(guān)微觀粒子的數(shù)量如表所示。微觀粒子X原子Fe原子Fe2+X2+反應前數(shù)量(個)a0a×80%0反應后數(shù)量(個)a×20%a×80%0______①表格的空白處對應微觀粒子的數(shù)量為。②金屬X、Y與Fe的活動性強弱關(guān)系為。A．X＞Fe＞Y

B．X＞Fe、X＞Y但Y和Fe無法判斷Ⅲ.金屬的銹蝕與防護(5)①鐵生銹是鐵與空氣中的作用的結(jié)果。②鋁的利用距今100多年，現(xiàn)在鋁的年產(chǎn)量得到大幅度提高。鋁雖然較活潑，但抗腐蝕性能好，原因是(用化學方程式表示)。22．從多角度了解金屬材料，探究金屬的性質(zhì)。I．認識金屬材料及防護(1)陶瓷餐具、不銹鋼水壺、塑料托盤其中屬于金屬材料的是。(2)為防止學?；▓@里的鐵制品生銹，工人師傅采取的保護方法通常是。Ⅱ．金屬冶煉(3)早在春秋時期我們就掌握了煉鐵的方法，以赤鐵礦石等為原料，利用還原劑(填物質(zhì)名稱或化學式)將鐵礦石中的鐵還原出來。Ⅲ．驗證金屬的化學性質(zhì)(4)用坩堝鉗加持銅片，用酒精燈外焰加熱，現(xiàn)象是。運用手持技術(shù)探究金屬與酸的反應。如圖1向250mL燒瓶內(nèi)注入25mL某濃度的稀鹽酸，分別剪取相同長度、寬度和厚度的鎂、鋁、鋅、鐵、銅金屬片，打磨后投入燒瓶中，迅速塞緊帶有壓強傳感器的橡膠塞，點擊采集，得到圖2所示的變化曲線。(5)曲線(填字母)對應的金屬是銅。(6)曲線b對應的金屬是鐵，在40s時溶液中含有的物質(zhì)除水外還有。(7)曲線c對應的金屬是鎂，化學方程式為，基本反應類型是。(8)在18s左右曲線c達到最高點后又略微下降的原因是。(9)綜合分析可知，下列說法正確的是___________。A．延長反應時間，曲線d的圖像仍然是一條直線B．曲線d對應的反應速率適中，適合實驗室制取氣體C．曲線e在0～10s幾乎沒有上升，說明該金屬打磨不徹底利用圖3裝置驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序。(10)在甲中注入某溶液，一段時間后打開開關(guān)K，剩余液體全部注入試管乙。若甲乙兩支試管中均有明顯現(xiàn)象，則乙中的現(xiàn)象之一是。23．對于金屬材料，我們應該從多角度了解。Ⅰ.金屬冶煉(1)《天工開物》中記載了煉錫的場景：“凡煎煉亦用洪爐，入砂數(shù)百斤，叢架木炭亦數(shù)百斤，鼓鞴（指鼓入空氣）熔化?！雹俟娜胱懔靠諝獾哪康氖牵瑥亩岣郀t溫。②煉錫時混入少許鉛形成合金，產(chǎn)物更易熔化流出，原因是。Ⅱ.金屬的性質(zhì)(2)如圖所示將金屬X插入燒杯內(nèi)的溶液中，觀察到溶液顏色變藍后取出X，向燒杯內(nèi)再加入一定量鋅粉，振蕩后，溶液藍色逐漸消失。①金屬X是；②加入鋅粉，溶液藍色消失的原因是；（用化學方程式表示）③實驗結(jié)束后，燒杯內(nèi)的溶液中一定（填“存在”或“不存在”）。Ⅲ.金屬的銹蝕與防護(3)鎏金指的是將金溶于汞制得“金汞漆”，涂于器物表面，加熱除汞，留下金附著器物表面，從而起到保護器物的作用，這體現(xiàn)金的化學性質(zhì)。Ⅳ.金屬的回收再利用(4)某學習小組同學欲從含、、等金屬的金屬板中回收金屬，設計流程如圖：①操作①的名