1、第三章 金属及其化合物第三节 用途广泛的金属材料一、常见合金的重要应用1合金的定义合金是指由两种或两种以上的_(或_)熔合而成的具有_特性的物质。2合金与纯金属的性能差异(1) 硬度。合金的硬度及机械加工性能一般_各成分金属。(2) 熔点。合金的熔点一般_各成分金属。3常见的合金(1)铜合金(2)钢用量最大、用途最广的合金。(3)铝合金(4)钛合金二、正确选用金属材料1金属材料的分类2金属材料的正确选用在进行金属材料选择时，常常要考虑以下几个方面：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、加工难度、日常维护等方面。【答案】一、1.金属 金属跟
2、非金属 金属2.(1)高于 (2)低于3. (1)青 黄 白 (2)低 中 高 合金二、1.纯金属 合金 铁、铬、锰 合金 黑色金属一、合金的深化理解1合金是混合物而不是纯净物。2不锈钢的抗腐蚀能力比纯铁强。3合金具有许多优良的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。4并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点高于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。二、正确选用金属材料的一般思路1金属的性质决定其主要用途，在选用材料时应首先考虑其性质与用途的一致性。2
3、所选材料的强度、机械性能、外观、加工难度等主要从金属的物理性质考虑，如密度、强度、延展性、导电性、导热性、强度等。3材料的稳定性、日常维护应从其化学性质考虑，如在空气、水、酸、碱、盐环境中的化学稳定性及耐腐蚀性等。4材料的经济性，如价格，应从原料的储量、开采与冶炼难度等方面考虑。典例 1 (天津市六校 20172018 学年高一上学期期末联考)关于合金的说法不正确的是A青铜是我国使用最早的合金 B钢是用量最大、用途最广的合金C古代常用金属铁铸造货币 D焊锡中加入铅是为了降低熔点【答案】C【解析】A. 青铜是我国使用最早的合金，A 正确；B. 钢是用量最大、用途最广的合金，B 正确；C. 铁是活
4、泼的金属，不易冶炼，古代常用金属铜铸造货币，C 错误；D. 焊锡中加入铅是为了降低熔点，D 正确，答案选 C。典例 2 根据你的生活经验和下表所提供的信息，分析并回答下列问题。物理性质 物质性质比较银 铜 金 铝 锌 铁 铅导电性(以银的导电性为 100 作标准) 10099746127177.9金 铅 银 铜 铁 锌 铝密度/(gcm 3) 19.311.310.58.927.867.142.70钨 铁 铜 金 银 铝 锡熔点/ 3410153510831064962660232铬 铁 银 铜 金 铝 铅硬度(以金刚石的硬度为 10 作标准) 9452.542.532.5322.91.5(1
5、)为什么菜刀、锤子等通常用铁制而不能用铅制？_。(2)银的导电性比铜好，为什么导线一般用铜制而不用银制？_。(3)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？_。【答案】(1)因为铁的硬度比铅大，且铅有毒，故常用铁而不用铅制菜刀、锤子(2)银和铜的导电性相近，但银比铜的价格贵得多，且电线用量大，所以用铜不用银(3)因为钨的熔点(3 410 )高，而锡的熔点(232 )太低，通电时锡很快就熔化了，所以用钨丝而不用锡丝作灯泡的灯丝【解析】在确定金属的用途时，要考虑其硬度、熔点、导电性等多种性质；有时还要考虑价格、资源、是否便利、是否有毒、是否利于回收等因素。正确解答本题还要会读题，要充分利用题中所给信息。
6、典例 3 (陕西省西安市第一中学 20172018 学年高一上学期期末考试) 将一定量的铝钠合金置于水中，合金全部溶解，得到 20 mL c(OH)=1 molL1的溶液，然后向溶液中滴加 1 molL1的盐酸至沉淀质量最大，消耗盐酸 40 mL，则该合金中钠的质量为A0.46 g B0.69 g C0.92 g D0.23 g【答案】C【解析】将一定量的钠、铝合金置于水中，合金全部溶解，得到 20 mL、 c(OH)=1 molL1的溶液，溶液呈碱性，故溶液中溶质为氢氧化钠、偏铝酸钠，向溶液中加入 1 molL1的盐酸滴定，至沉淀质量最大时，此时溶液中溶质为氯化钠，根据溶液中电荷守恒以及钠元
7、素守恒可以知道原合金中钠为 0.04mol，所以原合金中钠的质量为：0.0423=0.92 g；正确选项 C。K 基础1 (20172018 学年上海杨浦高级中学高二上学期期末考试)生铁的熔点是 11001200，纯铁的熔点是A1055 B1100 C1200 D15352合金在生产及生活中具有广泛的应用，下列物质属于合金的是A石墨 B水晶 C不锈钢 D陶瓷3 (2018 年丰台区夏季化学合格性考试)合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是A狗头兽首铜像B柔性显示屏(基础材料：石墨烯)C流通硬币D潜水器外壳(钛、铝等)4下列说法不正确的是A钢是铁合金，钢的含碳量低于生铁，性能优
8、于生铁B金属具有的物理通性是具有良好的延展性、导热性、导电性，并有银白色光泽C符号 Al 既能表示铝元素，又能表示一个铝原子，还能表示铝单质 D焊锡是锡铅合金，把铅加入锡中制成合金的主要目的是降低熔点5目前用量最大，用途最广的合金是A钢铁 B塑料 C铝合金 D青铜6下列用途或说法主要体现铝的物理性质的是家用铝锅 铝具有还原性 制导线 铝锅不能长期贮存碱液 制包装铝箔 做防锈油漆 制成合金作制造飞机的材料A B C D7下列日常生活中铝制品的使用与维护方法中，你认为不合理的是A不能用碱水洗涤 B不宜长期盛酸性食品C不宜用火烧 D不宜用钢丝球擦表面的污垢8 (黑龙江省哈尔滨市第六中学 2019 届
9、高三上学期开学阶段性考试)下列有关金属及合金的说法不正确的是A目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用C镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹D生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加K 能力9 (湖南省师范大学附属中学 20172018 学年高二上学期期末考试)合金有许多特点，如NaK 合金为液体，而 Na 和 K 的单质均为固体。据此推测：青铜(CuSn 合金)、铜和锡三种物质中，熔点最低的是A铜 B锡 C青铜 D无法确定10 (福建省厦门市 2017-2018 学年高一下学期期末质量检测)下列金属用途和有关性质的对应关系错误的是选项 金
10、属用途 金属的有关性质A 金可以制成比纸还薄的金箔 延展性B 生活用铁锅 导热性C 用铁回收照相定影废液中的银 氧化性D 用铜制作印刷电路 导电性11碲锌镉(TeZnCd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关它的叙述中不正确的是A它是由 Te、Zn、Cd 按一定比例混合而成的，无固定的熔、沸点B它易导电、导热，具有延展性C它的熔、沸点比 Zn 的低D它的硬度和强度比 Cd 的大12钛和钛的合金被誉为“21 世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的”生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的
11、是A用来做保险丝 B用于制造航天飞机C用来制造人造骨 D用于家庭装修，做钛合金装饰门13某铁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)某铁合金2500 3.00 7.4 2.3铁 1535 7.86 4.5 17又知该铁合金耐腐蚀，强度大。从以上性能看，该铁合金不适合用作A导线 B门窗框 C炉具 D飞机外壳14(双选)有资料显示，铝元素在人体内的残留积累量过多后会对大脑发育有不良影响，建议多用不锈钢代替铝合金作为材料制作餐具等日用品。下列说法中，不正确的是A不锈钢中的主要元素是镍、铬 B不锈钢属于铁合金C不锈钢是无腐蚀性的 D不锈钢是
12、绝对不能被腐蚀的15某课外活动小组收集了一种合金进行研究。(1)外观暗灰色，表面光滑。(2)在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色；合金片熔化，但不滴落。(3)取用砂纸打磨过的金属 10.0 g，放入足量 H2SO4中，收集到标准状况下的 H2 9.96 L。(4)另取用砂纸打磨过的金属 10.0 g，放入足量 NaOH(aq)中，也收集到标准状况下的 H2 9.96 L。试据此判断，合金中一定含有的元素是_(写元素符号)，下列元素可能含有的是_(填选项编号)。aAg bMg cNa dFe如果该合金中只含两种元素，它们的质量比是_。16 (宁夏育才中学 20172018 学年高一下学期期末考试)将 9.
13、4 克的铜铝合金，投入到足量的稀硫酸中充分反应后，共收集到标准状况下氢气 6.72 升，计算：(1)参加反应的 H2SO4 的物质的量；(2)合金中金属铜的质量。K 真题17 (2017 上海 )关于合金的叙述，不正确的是A合金的熔沸点一般比组成它们的各成分金属要高B合金的硬度可以比原金属更高，化学性质也可能和原成分金属不同C非金属和金属之间也可以形成合金D合金的用途比纯金属的用途更广1 【 答案】D【解析】合金的熔点比各成分金属的熔点低，所以纯铁的熔点高于 1200，故选 D。2【答案】C3 【 答案】B【解析】合金是由两种或两种以上金属或金属与非金属熔合而成具有金属特性的物质，据此解答。A
14、狗头兽首铜像属于合金，A 错误；B柔性显示屏(基础材料：石墨烯 )不属于合金，B 正确；C流通硬币属于合金，C 错误；D潜水器外壳 (钛、铝等)属于合金，D 正确。答案选 B。4【答案】B【解析】A钢的含碳量是：0.03%2%，生铁的含碳量是：2%4.3%。钢的性能优于生铁，正确；B金属具有的物理通性是具有导电性、延展性、导热性、大多数是银白色光泽的物质，Cu 是红色，Au 是黄色金属，错误；C符号 Al 是铝元素的元素符号，既能表示铝元素，又能表示一个铝原子，还能表示铝单质，正确；D合金的特性之一是合金的熔点一般要比其组分低，焊锡的熔点要低于锡和铅，所以在焊接金属时，为节约时间，节约能源、节
15、约成本采用锡铅合金，所以焊锡是锡铅合金，把铅加入锡中制成合金的主要目的是降低熔点，正确。5【答案】A【解析】目前用量最大，用途最广的合金是钢铁，答案选 A。6【答案】C7【答案】C【解析】Al 很活泼，常温下与 O2反应，生成一层致密且坚固的氧化膜，保护内部的 Al 不被氧化，但它能与酸、碱起反应，用钢丝球擦会破坏氧化膜，故 A、B、D 三项合理，金属均易于导热，故 C 项不合理，选C 项。8 【 答案】D【解析】A. 目前我国流通的硬币是由合金材料制成：1 角的为不锈钢，5 角的为钢芯镀铜，1 元的为钢芯镀镍，所以 A 选项是正确的；B.制造照明弹就是利用了镁燃烧发出耀眼的白光，所以 B 选
16、项是正确的；C. 铝表面覆盖致密的氧化物薄膜，对金属起保护作用，所以 C 选项是正确的；D. 生铁含碳量最高，普通钢次之，不锈钢最少，故 D 错误。综上所述，本题选 D。9 【 答案】C【名师点睛】掌握合金的含义和性能是解答的关键，合金是指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。合金具有许多优良的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于它的各成分金属：多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大。10 【 答案 】C【解析】A. 金做成金箔，说明有延展性，故正确；B.生活用铁锅，利用其导热性，故正确；C.铁回收银，利用其还原性，不是氧
17、化性，故错误；D.铜能做印刷电路，说明其有导电性，故正确。故选 C。11【答案】A【解析】碲锌镉晶体是由 Te、Zn、Cd 按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金，只要比例确定，其组成就固定，因而有固定的熔、沸点；合金具有比成分金属低的熔、沸点，具有较高的硬度和强度。12 【 答案 】A【解析】由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B 正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性” ，可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，C 正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，D正确；只有 A 错误，由于其熔点高，不适合做保
18、险丝。13 【 答案 】A【解析】根据表中数据进行分析，A合金的导电性差，不适合做电源线，故 A 正确；B合金的硬度大，可做门窗框，故 B 错误；C合金的熔点高，可做炉具，故 C 错误；D合金的硬度大，密度小，熔点高，可做飞机外壳，故 D 错误； 故选 A。14【答案】AD【解析】不锈钢是含有镍、铬元素的铁合金，主要成分还是铁。不锈钢本身无腐蚀性，耐腐蚀性也很强，但不锈钢也并不是绝对不能被腐蚀的。15【答案】Cu、Al a m(Cu) m(Al)=14【解析】焰色反应呈绿色，表明此合金中含有铜。相等质量的合金分别与 H2SO4(aq)或 NaOH(aq)反应，放出等体积的 H2，表明该合金中含
19、有两性金属铝，且不再含有比铜活泼的金属，否则与酸反应放出的 H2多。2Al 3H 254 g 67.2 Lm(Al) 9.96 Lm(Al)=8.00 g，则 m(Cu)=10.0 g8.00 g=2.0 g， m(Cu) m(Al)=14。16 【 答案 】(1)0.3 mol(2)4 g【解析】Cu 与稀盐酸不反应，只发生发生 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2，n(H 2)= =0.3 mol。(1)由反应可以知道，n (H2SO4)=n(H2SO4)= 0.3 mol。(2)Al 的质量为 0.3 mol 27 g/mol=5.4 g，则 Cu 的质量为 9.4 g5.4 g=4 g。17 【 答案 】A
