高中化学 3.3《用途广泛的金属材料》（课件+教案+试题+学案+素材）（打包12套）新人教版必修1.zip

1《用途广泛的金属材料》【要达成的目标】1．能说出铜合金、铝合金、铁合金材料的特性及用途。2．知道正确选用金属材料。3．知道金属材料的发展历史和重要作用。【“教”与“学”过程】本堂课使用的电教手段 【思考与交流】我们人类最早使用的材料是什么?说出你所知道的材料一、常见合金的重要应用【思考与交流】什么是合金?你知道哪些合金?它们有何用途?【思考】1.合金与纯金属性能有何差异?【思考】2.我国最早使用的合金是什么?1．铜合金【思考】 常见的铜合金有哪几种?含有哪些元素?填入下表铜合金 含有的元素 用途2．钢【思考】用量最大用途最广的合金是什么?【思考】 常见的钢有哪几种?含有哪些元素?填入下表主要元素 性能特征 主要用途碳素钢合金钢你还知道哪些合金?二、正确选用金属材料2【思考与交流】选择材料时，应从哪些方面考虑?【科学视野】用途广泛的稀土金属【课堂练习】1．下列用途主要是体现铝的物理性质的是（ ）①家用铝锅 ②盛浓硝酸的容器 ③制导线 ④焊接钢轨 ⑤包装铝箔⑥制成合金作飞机制造业材料 （ ）A. 只有①②③④ B. 只有④⑤⑥ C. 只有①③⑤⑥ D. ②④⑥ 2．据媒体报道：社会上曾有不法分子，以黄铜(铜、锌合金)假冒黄金进行诈骗活动。请你设计实验，鉴别黄铜和黄金。3．铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是 1 183.4 ℃，铁的熔点是 1 534.8 ℃。)【课后反思】（教师写成败得失和改进措施，学生写学习体会和存在的问题）1《用途广泛的金属材料》【学习目标】1．掌握合金的概念和性质。2．掌握常见合金的重要用途。3．初步认识合理适用金属材料的意义。【自主学习】一、常见合金的重要应用1．合金的定义合金是有两种或两种以上的_________(或___________________________)熔合而成的具有__________特性的物质。2．性质(1)合金的熔点一般__________它的各成分金属。(2)合金的硬度及机械性能一般__________它的纯金属成分。3．常见的合金(1)铜合金铜合金主要有___________(主要成分为铜、锡、铅)、____________(含锌及少量锡、铅、铝等)及_____________(含镍、锌及少量锰)。(2)钢钢是用量_________、用途_________的合金。根据化学成分，钢可以分为两大类：____________和____________。其中碳素钢可以分成____________、____________、_____________。二、正确选择金属材料1．在进行金属材料选择时，常常要考虑到一下几个方面：主要用途、外观、物理性质(密度、硬度、强度、导电性)、化学性质(对水的作用、耐腐蚀性)、价格等方面。2．稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称。包括原子序数 57~71(从镧到镥，称为镧系元素)的 15 种元素以及钪和钇，共 17 种元素。稀土元素能与其他元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料。如在合金中加入适量稀土金属就会大大改善合金的性能，被称为“冶金工业的维生素” ；稀土元素可以制造引火合金、永磁材料、超导材料和纳米材料等待，而被称为“神奇的新材料宝库” 。2【合作探究】1.人民网消息：“科学家发现，易拉罐饮料中铝含量比瓶装饮料高 3~6 倍，铝元素的过量摄入对人体的有害的。世界卫生组织 1998 年就把铝确定为食品污染物，许多发达国家已限制易拉罐的生产。若经常饮用易拉罐饮料，不利与人体健康。 ”以下是几位学生看了这条消息的分析结果，你认为正确的是( )A．拉罐壳是由某种含铝化合物制成的，所以会有部分铝化合物溶解在内装的饮料中B．拉罐壳的主要成分是铝合金，常温下铝易跟水反应使内装的饮料中含铝量增大C．汽水类饮料显酸性，所以这类易拉罐饮料中会有较多的铝离子D．表面易形成保护膜，所以铝制易拉罐不会使饮料中含铝量增大，这则报导有误2. 从金属的利用历史来看，先是青铜时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个顺序跟下列因素有关的是：①在地壳中的含量 ②金属的活动性 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度 ⑤金属的延展性 ( )A．①③ B．⑤② C．③⑤ D． ②④3.古代的“药金”外观与金相似，常被误认为金子。它的冶炼方法如下：将 ZnCO3、赤铜(Cu2O)和木炭混合加热至 800℃，得金光闪闪的“药金” ，则药金的主要成分是________，有关的化学方程式是_____________、__________、___________________ 。【课堂检测】1．所谓合金必须是( )①通过熔合而成；②有两种或两种以上金属或金属与非金属组成；③耐腐蚀；④耐高温；⑤具有金属特性；⑥铸造性能良好A．①②④ B．①②③ C．①②⑤ D．②③④2．有关合金的叙述正确的是( )A．合金的密度比各成分金属小 B．合金的抗腐蚀性能都很好C．合金的导电性能比各成分金属强 D．多数合金比成分金属熔点低，硬度大3．下列物质中，不属与合金的是( )A．硬铝 B．黄铜 C．钢铁 D．水银4．在我国最早使用的合金是( )A．青铜 B．白铜 C．生铁 D．石块5．下列关于铁的叙述正确的是( )3A．铁是地壳中含量最多的金属元素 B．纯铁是银白色金属C．铁是人类使用最早的金属 D．铁能在氧气中燃烧，但不能与高温水蒸气反应6．最不适宜制作炊事用具的金属是( )A．Fe B．Pb C．Al D．Cu7．铝镁合金因坚硬轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑材料，主要用于制作空框、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8．合金有许多特点，例如 Na－K 合金为液体，而 Na 和 K 的单质均为固体，据此试推断生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是( )A．纯铁 B．生铁 C．碳 D．无法确定9．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．放入稀硫酸中 C．放入盐酸中 D．观察外观10.高炉炼铁其主要的反应原理可以用 Fe2O3 和 CO 的反应来表示，试写出反应的方程式，并指出氧化剂和还原剂____________________________________________________11.物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：①导热性，②导电性，③还原性，④延展性，⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。（1）用铝制制成包装用的铝箔 （2）用铝制成的高压铝锅 （3）用铁粉回收照相业废液中的银 （4）电信业中大量使用的铜丝、金属电缆 1《用途广泛的金属材料》【学习目标】1．掌握合金的概念和性质。2．掌握常见合金的重要用途。3．初步认识合理适用金属材料的意义。【自主学习】一、常见合金的重要应用1．合金的定义合金是有两种或两种以上的_________(或___________________________)熔合而成的具有__________特性的物质。2．性质(1)合金的熔点一般__________它的各成分金属。(2)合金的硬度及机械性能一般__________它的纯金属成分。3．常见的合金(1)铜合金铜合金主要有___________(主要成分为铜、锡、铅)、____________(含锌及少量锡、铅、铝等)及_____________(含镍、锌及少量锰)。(2)钢钢是用量_________、用途_________的合金。根据化学成分，钢可以分为两大类：____________和____________。其中碳素钢可以分成____________、____________、_____________。二、正确选择金属材料1．在进行金属材料选择时，常常要考虑到一下几个方面：主要用途、外观、物理性质(密度、硬度、强度、导电性)、化学性质(对水的作用、耐腐蚀性)、价格等方面。2．稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称。包括原子序数 57~71(从镧到镥，称为镧系元素)的 15 种元素以及钪和钇，共 17 种元素。稀土元素能与其他元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料。如在合金中加入适量稀土金属就会大大改善合金的性能，被称为“冶金工业的维生素” ；稀土元素可以制造引火合金、永磁材料、超导材料和纳米材料等待，而被称为“神奇的新材料宝库” 。2【合作探究】1.人民网消息：“科学家发现，易拉罐饮料中铝含量比瓶装饮料高 3~6 倍，铝元素的过量摄入对人体的有害的。世界卫生组织 1998 年就把铝确定为食品污染物，许多发达国家已限制易拉罐的生产。若经常饮用易拉罐饮料，不利与人体健康。 ”以下是几位学生看了这条消息的分析结果，你认为正确的是A．拉罐壳是由某种含铝化合物制成的，所以会有部分铝化合物溶解在内装的饮料中B．拉罐壳的主要成分是铝合金，常温下铝易跟水反应使内装的饮料中含铝量增大C．汽水类饮料显酸性，所以这类易拉罐饮料中会有较多的铝离子D．表面易形成保护膜，所以铝制易拉罐不会使饮料中含铝量增大，这则报导有误2. 从金属的利用历史来看，先是青铜时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个顺序跟下列因素有关的是：①在地壳中的含量 ②金属的活动性 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度 ⑤金属的延展性 ( )A．①③ B．⑤② C．③⑤ D． ②④3.古代的“药金”外观与金相似，常被误认为金子。它的冶炼方法如下：将 ZnCO3、赤铜(Cu2O)和木炭混合加热至 800℃，得金光闪闪的“药金” ，则药金的主要成分是_______，有关的化学方程式是______________________________________、【课堂检测】1．所谓合金必须是( )①通过熔合而成；②有两种或两种以上金属或金属与非金属组成；③耐腐蚀；④耐高温；⑤具有金属特性；⑥铸造性能良好A．①②④ B．①②③ C．①②⑤ D．②③④2．有关合金的叙述正确的是( )A．合金的密度比各成分金属小 B．合金的抗腐蚀性能都很好C．合金的导电性能比各成分金属强 D．多数合金比成分金属熔点低，硬度大3．下列物质中，不属与合金的是( )A．硬铝 B．黄铜 C．钢铁 D．水银4．在我国最早使用的合金是( )A．青铜 B．白铜 C．生铁 D．石块5．下列关于铁的叙述正确的是( )3A．铁是地壳中含量最多的金属元素 B．纯铁是银白色金属C．铁是人类使用最早的金属 D．铁能在氧气中燃烧，但不能与高温水蒸气反应6．最不适宜制作炊事用具的金属是( )A．Fe B．Pb C．Al D．Cu7．铝镁合金因坚硬轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑材料，主要用于制作空框、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8．合金有许多特点，例如 Na－K 合金为液体，而 Na 和 K 的单质均为固体，据此试推断生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是( )A．纯铁 B．生铁 C．碳 D．无法确定9．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．放入稀硫酸中 C．放入盐酸中 D．观察外观10.高炉炼铁其主要的反应原理可以用 Fe2O3 和 CO 的反应来表示，试写出反应的方程式，并指出氧化剂和还原剂____________________________________________________11.物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：①导热性，②导电性，③还原性，④延展性，⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。（1）用铝制制成包装用的铝箔 （2）用铝制成的高压铝锅 （3）用铁粉回收照相业废液中的银 （4）电信业中大量使用的铜丝、金属电缆 1钢的分类1、按化学成分分(1)炭素钢(炭钢)钢中除铁外．主要只含有碳，及少量的硅、锰、旗、硫等杂质元素。它按含碳量多少又可分为：①低碳钢：含碳最小于 0.25%。性软、韧，故又称软钢，建筑上应用很广。②中炭钢：含碳量为 0.25～0.6%，质较硬，多用以制造钢轨和机械传动部件等。③高碳钢：含碳量超过 0.6%，含碳愈多，质愈硬、脆。一般用以制造工具。(2)合金钢钢中除含有碳素钢所合有的各种元素外，为了提高其某种或某些机械性能或使获得某些特殊性能。特意加入一种成几种合金元素，这种钢称为合金钢。合金元素有锰(含量超过0.8%)，硅(含量超过 0.4%)，铬、镍、钨、钒、钛……等。合金钢又按合金元素的含量分为：①低合金钢：合金元素总含量不超过 4%，建筑应用的合金钢主要是低合金钢。②中合金钢：合金元素总含量为 4-10％。③高合金钢：合金元素总含量大于 10％。2、按质量分(1)普通钢钢中含硫量不超过 0.055～0.065％，合磷量不超过 0.045～0.085％。建筑用钢多属此种钢。(2)优质钢(质量钢)钢中含硫量不超过 0.030～0.045%，含磷量不超过 0.035～0.040%。(3)高级优质钢(高级质量钢)钢中含硫量不超过 0.020～0.030％，含磷量不超过 0.027～0.035%。多用作工具和机器零件。3、按用途分(1)结构钢指作建筑结构、机器零件等用的钢。(2)工具钢(3)指作工具、模具、量具等用的钢。(3)专门用途或特殊性能钢2(4)指作专门用途的钢，如桥梁用钢，铆螺用钢等，和具特殊性能的钢，如不锈钢酸钢、耐热钢等。4、按炼钢方法分(1）转炉钢用转炉冶炼的钢。它按炉衬材料分为酸性转炉锅[贝氏炉钢)和碱性转炉钢(托马斯炉钢)两种；酸性炉对炉料要求较严格，钢的质量较好。又按送风方法分为侧吹转炉钢和纯氧顶吹转炉钢两种。转炉钢的特点是冶炼时间短，生产率高。侧吹转炉钢由于含气体杂质氮、氧等较高，故质量较乎炉钢为低。纯氧顶吹转炉钢的质量按近于炉钢，为目前大有发展前途的冶炼方法。(2)平炉钢用平炉(马丁炉)冶炼的钢。它按炉衬材料分为酸性平炉钢和碱性平炉钢两种。我国平炉钢主要为碱性平炉钢。(3)电炉钢用电炉冶炼的钢，也按炉衬材料分为酸性电炉钢和碱性电炉钢两种。电炉钢的质量最好，适于冶炼高级钢和合金钢。5、按浇铸前脱氧程度分(1)镇静钢脱氧完全的钢。钢锭的组织紧密，但上部有较深缩孔，轧制钢材时损耗较大。镇静钢的化学成分和机械性能都较均匀，故质量较好。除部分含碳量低的普通炭素钢和含炭量低的优质炭素结构钢外，一般都是制成镇静钢或半镇静钢。(2)沸腾钢脱氧不完全的钢。钢锭内部有许多分散的小气泡， 上部没有缩孔。对于低炭钢，分散的小气泡大部分可于扎制过程中被焊合消除，仍能保证钢材的强度，但由于它的化学成分称性能不够均勺，特别是冲击韧性较低，容剔时效，不宜用于低温条件和重要结构。沸腾钢的优点是轧制时的损耗小，成水较低。一部份含碳量低的普通炭素钢和优质炭素结构钢系由沸腾钢制成。(3)半镇静钢钢的脱氧程度和性能介于镇静钢和沸腾钢之间。1《用途广泛的金属材料》教学目标知识与技能（1）了解常见合金如铜合金和钢材料的重要应用。（2）了解金属材料的分类，认识合金材料的组成。过程与方法通过对金属材料在日常生活中的应用讨论、交流，培养学生自主学习和合作学习的意识，学会获取信息及对信息进行加工。情感态度价值观（1）通过了解金属材料的广泛使用对日常生活乃至人类社会的发展所起的重要作用，激发学生学习化学的积极性。 （2）通过对金属材料的用途方面的讨论与交流活动，培养学生辩证唯物主义的观点，及对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断能力。二、教学重、难点教学重点（1） 合金的特性 （2） 合金材料的应用与材料的选择教学难点金属材料的选择三、教学方法归纳法、分组讨论法、实验探究法、多媒体课件教学四、课时1 课时五、教学过程[新课导入] 从材料的发展史和今天的高科技材料简介导入 。 [知识回顾] 1．金属材料包括哪些？(纯金属，合金) 2．什么是合金？合金有哪些特性？ [学习交流] 试列举我们生活周围的用品有哪些是金属材料制成的。在这些材料中哪些是金属？哪些是合金？2[知识导入] 一．常见合金的重要应用 合金的特性 [归纳整理] （1）合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。（2）合金的硬度和强度比纯金属的大，合金的密度较小。（3）合金具有不同成分金属的特殊化学性能和机械性能。[学习交流] 硬铝是 Al、Cu、Mg、Si 的合金，它可以用来作制造飞机的材料，与同学交流一下，这种合金的最大优势是什么？它的主要成分是 Al，为什么不可以直接用 Al 来制造飞机？ [过渡] 合金材料分为黑色金属材料和有色金属材料，其中钢铁是最重要的黑色金属材料，而铜合金是人类使用最早的有色金属。 [知识导入] 1．铜合金 [学习探究] （1）人类对金属认识的早晚与该金属的性质有什么关系？ （2）铜合金的种类有哪些？ [学习交流] 列举铜合金在我们身边有哪些应用？ [知识导入] 2．钢 [复习回顾] 钢和铁有什么区别? 铁是如何炼成钢的？ 碳素钢 合金钢钢低碳钢 中碳钢 高碳钢 锰钢 不锈钢硅钢 钨钢组成 元素 铁和碳 锰 铬 硅 钨含碳量 低于 0.3% 0.3%—0.6% 0.6%—2%性能 韧性、焊接性好强度高，韧性，加工性好硬而脆，热处理后弹性好韧性好，硬度大抗腐蚀导磁性耐高温，硬度大用途 制钢板,钢丝等制钢轨，车轮，建材制机械，弹簧，刀具钢轨，轴承，坦克，耐高温，硬度变压器，发电刀具3[归纳整理] [学习探究] 合金的性质与成分有什么关系？合金中元素含量的多少对合金的性质有何影响？ 结合铁合金的组成和性能讨论回答。[知识导入] 3．铝合金 [学习交流] 说说你所知道的铝合金有哪些用途？有哪些优良的性能？ 思考交流 铝合金的用途非常广泛，但人类用铝的历史却很晚，为什么？[应用 实践] 铝制器具不能用来盛放醋、酸梅汤和碱水等物质。如果盛放这些物质的话，铝制器具就容易被腐蚀。请你尝试分析其中所发生的化学反应并写出有关化学反应方程式。[知识导入] 4．金和银 [学习交流] 金、银、铜、铁、锡合称“五金” ，而金、银、铜则更是金属家族中的贵族，它们曾做过货币，又被制作成高贵的装饰品，同时，金牌、银牌、铜牌又是对胜利者的奖赏。试分析它们受宠的理由。[应用实践] 用铜锌合金制成的假金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．放入硝酸中 Ｃ．放入盐酸中 Ｄ．观察外观 [知识导入] 二．正确选用金属材料 [活动天地] 指导学生带着“如何选用材料”的任务，采取小组合作的方式进行调查，同时完成教材提供的“实践活动”任务。 归纳整理 由各小组选出代表在全班交流自己的实践体会，上一次汇报课。[总结] 选择材料时需要考虑的几个方面。装甲等 大 机芯1《用途广泛的金属材料》一、教学目标知识与技能 1、明确合金的概念以及合金的性质。 2、了解常见的合金的主要组成、机械性能和用途。过程与方法 1、学会正确选用金属材料。2、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。情感态度与价值观 了解金属材料的发展历史、重要作用和面临的挑战，通过激发学生的爱国热情和社会责任感来提高学生的求知欲。二、教学重、难点教学重点常见的合金的性质及应用教学难点通过金属材料的性质、应用及资源现状的认识这种拓展性内容的学习，开展有效的、积极探究、合作交流的自主学习活动，学会正确选用金属材料。三、教学方法归纳法、展示交流、交流讨论四、课时1 课时五、教学过程［引入］金属材料对推动社会文明的发展做出了巨大贡献，青铜时代和铁器时代曾在人类历史上留下光辉的篇章，钢铁的大规模应用则成为工业时代的基础。现在，新型金属材料层出不穷，在工业、农业、国防，科学技术以及人类生活等方面发挥着日益重要的作用。 ［问］什么叫合金？合金有哪些特性？有哪些用途？ ［讲解］合金是在金属加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的金属材料。2不同的合金具有不同的性能，主要表现在机械强度、韧性、强度、可塑性、制腐蚀性等方面。例如，不锈钢抗腐蚀性好，用来做医疗器械、炊具等；硬铝强度和硬度好，用来制门窗，也用于制火箭、飞机、轮船等；青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀，用于制机器零件，等等。 ［讲解］合金除了具有以上特点外还具有以下性质： （1）合金的硬度一般比它的各成分金属要大。（2）多数合金的熔点比它的各成分金属要低。（3）改变原料的配比或改变生成合金的条件，可以得到不同性能的合金。［投影］1、合金的硬度一般比它的各成分金属要大。 2、多数合金的熔点比它的各成分金属要低。 3、改变原料的配比或改变生成合金的条件，可以得到不同性能的合金。 ［引］今天我们来介绍几种合金 ［投影并讲解］ （1）铜材：以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法，铜材中板材和条材有热轧和冷轧的；而带材和箔材都是冷轧的，管材和棒材则分为挤制品和拉制品，线材都是拉制的。 （2）黄铜：黄铜是铜与锌合金。最简单的黄铜是铜锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。黄铜中锌的含量较高，其强度也较高，塑性稍低。工业上采用的黄铜含锌量不起过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。为了改善黄铜的某种性能，在二元黄铜的基础上加入其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝小于 4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加 1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和大气腐蚀的能力，因此称为“海军黄铜” 。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。黄铜可以分为铸造和压力加工两类产品。 （3）青铜：青铜是历史上应用最早的一种合金，原指铜锡合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能，大部分青铜内还加入其他合金元素，如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素，所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅价格便宜，还具有而需要的特殊性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜3等。此外还有成分较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜（铜镍合金）以外的铜合金均称为青铜。锡青铜有较高的机械性能，较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接性能好，无铁磁性，收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性，有良好的流动性，无偏析倾向，可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素，可进一步改善合金的各种性能。青铜也分为压力加工和铸造产品两大类。 （4）白铜：以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色，称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。［讲解］钢的分类方法较多，按照品种，划分为普通碳素钢、低合金钢、低硅钢、一般碳素结构钢、合金结构钢、合金弹簧钢、轴承钢等。综合划分为普通钢和优质钢两大类。按照规格，划分为大、中、小三类。我们教材按照化学成分分成两类，即碳素钢和合金钢。［问］碳素钢按什么分成哪几类？各具有哪些性能？合金钢中含有哪些元素？ ［讲解］随着现代工业与科学技术的迅速发展，碳钢的性能已不能完全满足需要，于是人们研制了各种合金钢。合金钢是在碳钢基础上，有目的地加入某些元素（称为合金元素，如：铬、锰、钨、钼、钴、硅等）而得到的多元合金。合金钢具有优良的性能。 ［过渡］我们了解金属合金的性质，那么在实际生活中如何使用呢？ ［思考与交流］如何选用材料 案例剖析：某家庭准备装修窗户，可使用的材料有：木材、钢铁、铝合金等，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。 提示：选材需要考虑以下几个方面：（1）主要用途（2）外观（3）物理性质（密度、硬度、强度、导电性） （4）化学性质（对水的作用，耐腐蚀性） （5）价格（6）加工难度（7）日常维修等。可以让学生对自己家庭或某一单位的装潢根据以上提示的几个方面进行调查，可写出调查报告，再让学生进行比较。 ［实践活动］针对是否应该停止使用铝制饮料罐的问题，让学生自选扮演角色，准备好表达自己看法的材料，开展一下讨论。 ［小结］本节讨论了合金的特点、组成和性质，通过铜合金、合金钢的学习加深了学4生对合金的认识，同时通过对我国合金的发展和现状的了解培养学生的社会责任感，明确了自己努力的方向，可以鼓励学生奋发学习，将来去更大的社会责任。积极开展社会调查活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力，开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神。 ［自我检测］ 1、下列物质中,不属于合金的是（ ） A、硬铝 B、黄铜 C、钢铁 D、水银 2、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属的时间顺序是（ ） A、铜、铁、铝、钛 B、铁、铝、铜、钛 C、铜、铁、钛、铝 D、铁、铜、铝、钛 1《用途广泛的金属材料》一、选择题1．在托盘天平右盘上放一个盛有 100mL3mol．L －1 NaOH溶液的烧杯，左盘上放一个盛有 100mL3mol．L －1 盐酸的烧杯，调节天平至平衡，然后在两烧杯中各加入等质量的铝片，反应完全后，则天平可能出现的情况是（ ）A．左盘下沉 B．右盘下沉 C．仍保持平衡 D．无法判断2．某溶液中放入铝片后生成大量气泡，则在此溶液中（ ）A．可能含有大量的 H B．可能含有大量的 H＋ 和 OH－C．不可能含有 H＋ 和 OH－ D．可能含有大量的 OH－3．下列物质中可用于治疗胃酸过多的是（ ）A．碳酸钠 B．氢氧化铝 C．氧化钙 D．碳酸钡4．按图 3－3 装置通入 X气体，并在管口 P处点燃，实验结果是澄清石灰水变浑浊，则 X、Y 可能是（ ）A．H 2和 Fe2O3 B．CO 和 CuOC．H 2和 NaHCO3 D．CO 和 Na2CO35．下列物质中，不属于合金的是（ ）A．硬铝 B．黄铜 C．钢铁 D．水银6．常用来制造刀具的含铁材料是（ ）A．生铁 B．低碳钢 C．中碳钢 D．高碳钢7．分析推理是化学学习的方法之一。下列实验推理中，正确的是（ ）A．金属的冶炼方法与金属的活泼性有很大关系，所以银和汞可以用热分解的方法冶炼B．钠比铜活泼，所以钠可以从硫酸铜溶液中置换出铜C．工业上电解熔融氯化镁可制得金属镁，所以工业上电解熔融氯化铝可制得铝D．将镁条和铝片用导线连接再插进稀 NaOH溶液中，镁条上产生气泡，说明镁比铝活泼8．下列说法不正确的是________(填序号)。①合金具有优良物理、化学或机械性能②合金硬度一般比它的各成分金属的低③在我国，使用最早的合金是青铜2④目前用量最大，用途最广泛的合金是铝合金⑤合金作为制造电缆的材料的主要原因是易导电⑥合金作为硬币材料一般从耐腐蚀性、硬度和密度等因素考虑9．下列说法正确的是( )A．青铜是我国使用最早的合金，也是目前使用最广泛的合金B．不管哪种铜合金都含有铜元素，所以它们的性质也和金属铜一样C．我们日常生活中用到的铜合金制品主要是黄铜制的D．各种铜合金都有良好的导电、导热性二、填空题10．元素 X、Y 在周期表中位于同一主族，化合物 Cu2X和 Cu2Y可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物)：Cu2X 澄清溶液、悬浊液 Cu2Y(砖红色沉淀)(1)非金属性 X________Y(填“＞”或“＜”)。(2)Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成，化学方程式为_____________。11．在铁和氧化铁的混合物 15g中，加入稀硫酸 150mL，标准状况下放出 1.68LH2，同时铁和氧化铁均无剩余；向溶液中滴入 KSCN溶液未见颜色变化。为了中和过量的硫酸，且使 Fe2＋ 完全转化成 Fe（OH） 2，共耗去了 3mol·L－1 的 NaOH溶液 200mL。求原硫酸溶液的物质的量浓度。参考答案1．解析：有关的化学反应方程式为：2Al＋2NaOH＋2H 2O==2NaAlO2＋3H 2↑，2Al＋6HCl==2AlCl 3＋3H 2↑。当铝不足量时，等量的铝失去等量的电子，生成等量的 H2，天平保持平衡；当铝足量时，0.3molNaOH 生成0.45molH2，0.3molHCl 生成 0.15molH2，左盘下沉。答案：AC2．解析：Al 既可以与酸反应放出 H2，又可以和碱反应释放出H2:2Al＋6H ＋ ==2Al＋ ＋3H 2↑，2Al＋2OH － ＋2H 2O==2AlO＋3H 2↑，溶液中不可能同时含有大量的 H＋ 和 OH－ ，因为 H＋ ＋OH － ＝H 2O。故本题答案应选 A、D。答案：AD3．解析：胃酸中含有少量盐酸，以上 4种物质都能跟盐酸反应。但是，碳酸钠在反应后生成气体，造成“胀气” ，而且碳酸钠碱性较强，对口腔和食道有刺激作用；氧化钙与水3作用放出大量热，生成强碱，会烧伤口腔；碳酸钡溶于盐酸后生成有剧毒的氯化钡。只有氢氧化铝无副作用，对消化道无影响。答案：B4．解析：使澄清石灰水变浑浊的气体应为 CO2，它可能是加热 NaHCO3分解产生的（如C项） ；也可能是 CO与 CuO在加热条件下反应产生的：CO＋CuO==Cu＋CO 2（如 B项） 。答案：BC5．解析：合金是两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。硬铝是由 Al、Cu、Mg、Mn、Si 形成的合金，黄铜是 Cu—Zn合金，钢铁是 Fe与其他元素形成的合金。因此唯一不属于合金的是水银。答案应为 D。答案：D6．解析：钢比生铁具有更好的机械性能，可以锻轧和铸造。制造刀具要求硬度要大，而含碳量越高，硬度越大，故应选用高碳钢。答案：D7．解析：B 项，钠比铜活泼，但将钠放入硫酸铜溶液中钠与水反应，不能从硫酸铜溶液中置换出铜；C 项，工业上电解熔融氯化镁可制得金属镁，但熔融氯化铝不导电，所以不能用电解熔融氯化铝的方法来制取铝；D 项，由于铝片能够与 NaOH溶液反应，而镁条与NaOH溶液不反应，所以将镁条和铝片用导线连接再插进稀 NaOH溶液中，镁条为原电池正极，镁条上产生气泡，但不能说明镁比铝活泼。答案：A8．解析：合金的硬度比成分金属的大，②错，④应是铁合金。答案： ②④9．解析：我们目前使用最广泛的合金是铁合金，A 错。合金因其构成元素及配比的不同，性质各异，B 错。黄铜的性质使其宜于制造日用品，C 对。白铜的导电、导热性很差，D错。答案： C10．解析： 已知纤维素水解的最终产物——葡萄糖能与新制的氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉淀 Cu2O，故 X为 S，Y 为 O。非金属性 S＜O，Cu2O 与过量浓硝酸反应的化学方程式为：Cu2O＋6HNO3(浓)===2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋3H2O。答案：(1)＜ (2)Cu2O＋6HNO3(浓)===2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋3H2O11．解析：本题的反应式很多，有 Fe2O3与 H2SO4反应，生成的 Fe2（SO 4） 3又与 Fe反4应，Fe 与 H2SO4反应；加入的 NaOH与 H2SO4、FeSO 4反应等。但最终产物是 Na2SO4和 Fe(OH)2。根据守恒原理：（SO）＝（Na ＋ ） ，亦即（H 2SO4）＝（NaOH）＝0.6mol＝0.3mol。（H 2SO4）＝＝2mol·L －l 。答案：2mol·L －11《用途广泛的金属材料》一、选择题1．我国古代的湿法冶金术是世界闻名的，我国在世界上最先应用湿法冶金的金属是（ ）A．Fe B．Cu C．Ag D．Hg2．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu 2==FeCl2＋CuCl 2。向盛氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无3．焰色反应每次实验都要用试剂洗净铂丝，这种试剂是（ ）A．Na 2CO3溶液 B．NaOH 溶液C．硫酸 D．稀盐酸4．由钠、镁、铝、锌四种金属单质中的两种组成的合金共 12g，跟足量的盐酸反应产生 5.6L 氢气（标准状况），那么此合金中一定含有的金属是（ ）A．Na B．Mg C．Al D．Zn5．分离硫粉和铁粉的混合物的适宜方法是（ ）A．加热升华 B．用磁铁分离 C．溶于水过滤 D．溶于盐酸后过滤6．将铁的化合物溶于盐酸，滴加 KSCN 溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色的是（ ）A．Fe 2O3 B．FeCl 3 C．Fe 2（SO4） 3 D．FeO7．纯铁的熔点为 1535℃，而高炉中炼铁时生铁（含碳量较高的铁的合金）在 1200℃左右就熔化了，这是因为（ ）A．铁的纯度越高熔点越低B．合金的熔点比其成分物质的熔点高C．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低D．在高炉中熔化的过程中发生了化学反应8．我国在春秋战国时期就懂得将白口铁（含碳量＞2％）经淬火热处理得到相当于铸钢的器物（如锋利的宝剑），这一技术要比欧洲早近两千年；白口铁淬火热处理的主要作2用是（ ）A．除硫、磷杂质 B．适当降低了含碳量C．掺进合金元素 D．改善表面的结构性质2、填空题9．古代的“药金”外观与金相似，常被误认为金子。它的冶炼方法如下：将 ZnCO3、赤铜（Cu 2O）和木炭混合加热至 800℃，得金光闪闪的“药金”，则药金的主要成分是________，有关的化学方程式是_______________、_______________、_______________。10．Fe 2O3与 CO 反应的化学方程式为______________________，其中还原剂是________，当有 2molFe 生成时，转移的电子数为________。11．某磁铁矿石样品中含 Fe3O476%，其他不含铁的杂质 24%，则这种矿石中铁的质量分数为________。12．铜是重要金属，Cu 的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如 CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：(1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为__________________；(2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_____________。13．(1)若银铜合金中铜的质量分数为 63.5%，理论上 5.0kg 废料中的铜可完全转化为________molCuAlO2，至少需要 1.0mol·L－1 的 Al2(SO4)3溶液________L。(2)Mg2Cu 是一种储氢合金。350℃时，Mg 2Cu 与 H2反应，生成 MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为 0.077)。Mg 2Cu 与 H2反应的化学方程式为________________。参考答案1．解析：对化学史缺乏了解而错选，有的同学甚至是对化学史一无所知。答案：B2．解析：在题设条件下，如果氯化铁溶液足量，铁粉和铜粉都可与之完全反应，在此情况下，烧杯中既无铁也无铜。如果铁粉和铜粉足够多，氯化铁溶液相对不足，则反应后铁和铜都会存在。如果氯化铁溶液与铁粉、铜粉适量，则下列反应优先发生：Fe＋2FeCl 3==3FeCl2，这样，烧杯中将有铜，而铁粉没有剩余。无论如何有铁无铜的现象不可能存在。答案：B33．解析：用盐酸可使铂丝上能影响下一次焰色反应实验的杂质转化为易清除掉的氯化物。答案：D4．解析：依题意，当产生 22.4L 即 1molH2时，消耗合金的质量为 48g。而欲产生1molH2，所消耗的 Na、Mg、Al 质量分别为 46g、24g、18g，均小于 48g，它们两两组成合金均不合要求，只有 Zn 的质量 65g＞48g，所以，该合金中必含有 Zn。答案：D5．答案：B6．解析：A、B、C 溶于盐酸后，溶液中即有 Fe3＋ 存在，滴加 KSCN 溶液会立即变红；而 D 溶于盐酸后，生成的是 Fe2＋ ，遇 KSCN 不变色，再滴加适量氯水，会将 Fe2＋ 氧化成Fe3＋ 溶液立即呈红色。故答案选 D。答案：D7．解析：合金的熔点低于其成分物质的熔点，生铁的熔点低是因为 Fe 和 C 形成了合金。所以本题的正确答案应选 C。答案：C8．解析：淬火是一种单纯热处理方法，只是对降低含碳量有效（将碳氧化成气体），所以选 B。答案：B9．解析：我们知道，煅烧石灰石（CaCO 3）能得到其氧化物，而木炭可以还原金属氧化物。把所学知识迁移过来，善于运用，不难解答。答案：Zn、Cu ZnCO 3==ZnO＋CO 2↑ C＋2Cu 2O4==Cu＋CO 2↑ C＋2ZnO 2==Zn＋CO 2↑10．答案：Fe 2O3＋3CO 2==Fe＋3CO 2 CO 6NA 或 6×6.02×102311．解析： 假定矿石质量为 100g，则含 Fe 的质量为 100g×76%×＝55g。故铁的质量分数为×100%＝55%。答案：55%12．解析：(2)CuSO 4易与水结合生成蓝色的 CuSO4·5H2O 晶体，白色粉末变成蓝色晶体，反应现象明显。答案：(1)Cu＋2H 2SO4(浓)==CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O (2)CuSO4粉末遇水生成蓝色晶体13．解析：(1)生成 CuAlO2的物质的量为 50mol，据 Al 元素守恒可知，至少需要4Al2(SO4)3的物质的量为 25mol，则需溶液体积为 25L。(2)根据原子守恒和金属元素氢化物中氢的质量分数为 0.077 可判断，该金属元素的氢化物为 MgH2。答案：(1)50 25 (2)2Mg2Cu＋3H 2Mg==Cu2＋3MgH 2