高中化学人教版 (新课标)必修1第三章 金属及其化合物第三节 用途广泛的金属材料教案

第三节　用途广泛的金属材料

目标与素养：1.了解合金的定义、特性和常见合金的组成及应用。(宏观辨识与社会责任)2.了解合理选择金属材料的方法及意义。(社会责任)

一、常见合金的重要应用

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

①硬度：合金的硬度及机械加工性能一般高于各成分金属；

②熔点：合金的熔点一般低于各成分金属。

2．常见的合金

(1)铜合金

(2)钢——用量最大、用途最广的合金。

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

选择金属材料时，一般考虑的主要因素是：①主要用途；②外观；③物理性质；④化学性质；⑤价格；⑥加工难度；⑦日常维护；⑧对环境的影响等。

3．金属的回收和资源保护

(1)废旧金属的最好处理方法是回收利用。

(2)回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量，防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(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、钢均是铁合金。  (　　)

(3)Na­K形成的合金熔点比Na、K的都低。 (　　)

(4)金与黄铜的颜色很相近，可以用稀硫酸鉴别。 (　　)

[答案]　(1)×　(2)√　(3)√　(4)√

2．联合国卫生组织认为我国的铁锅是一种理想的炊具而向世界推广。其主要原因是    (　　)

A．升热慢，退热也慢，保温效果好

B．烹饪的食物中含有丰富的“铁质”

C．生产过程简单，价格便宜

D．生铁中含有碳元素，因而含有对人体有益的有机物

[答案]　B

3．铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装饰材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途有关的性质是        。

①不易生锈　②导电性好　③密度小　④强度高　⑤不溶于酸液　⑥熔点较低

[答案]　①③④

1.合金的形成条件

(1)金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。

(2)金属与非金属形成合金时：部分不活泼非金属与金属可形成合金，活泼非金属与活泼金属则不能形成合金。

2．合金的组成及性能

(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，不是化合物。

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

3．选择材料应注意的问题

某种金属能不能成为一种应用广泛的材料主要取决于该金属的储量、冶炼成本、市场价格以及所具有的性能和是否易于加工等。选择金属材料时，除了要考虑金属的用途、外观和价格外，还要考虑金属的物理性质和化学性质。

(1)物理性质：密度、硬度、强度、导电性和导热性等，这些性质决定金属材料的加工难易程度。

(2)化学性质：对水的作用、耐腐蚀性等，这些性质决定金属材料的日常维护和环境对其的影响。

1．下列关于合金相对于纯金属制成的金属材料的叙述中正确的是(　　)

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．①②③⑤　　　　　　 B．②③④

C．①②④   D．①②④⑤

[答案]　A

2．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是(　　)

A．用来作保险丝  

B．用于制造航天飞机  

 C．用来制造人造骨   

D．用于家庭装修，作钛合金装饰门  

A　[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，作钛合金装饰门，D正确；由于其熔点高，不适合作保险丝，A错误。]

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

[答案]　B

2．马踏飞燕是我国的旅游标志，出土的马踏飞燕是由青铜制成。下列有关该标志的叙述不正确的是   (　　)

A．青铜硬度比纯铜的硬度小   

B．青铜的主要成分是Cu、Sn、Pb等

C．历史上铜制品早于铁制品出现

D．青铜是我国使用最早的合金 

A　[一般合金的硬度较大，故青铜比纯铜的硬度大。]

3．下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是    (　　)

A．工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来

B．不锈钢抗腐蚀性能好，长期使用绝对不会生锈

C．制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金

D．使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素

B　[不锈钢在潮湿的环境也会生锈。]

4．哈大齐高铁的通车，标志我国高寒地区高铁技术领先世界，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金(　　)

A．质地轻，强度大，抗腐蚀能力比较强

B．具有比较活泼的化学性质

C．各种成分在自然界中含量丰富，容易获取

D．比纯铝熔点高，耐高温

[答案]　A

5．合金是生活中常用的材料，请回答下列问题。

(1)现代社会应用最广泛的金属是        。

(2)钢铁的腐蚀给社会造成的损失是巨大的，所以采取措施防止钢铁的腐蚀是十分必要的，请列举两种防止钢铁腐蚀的方法                                                     。

[解析]　(1)现代社会应用最广泛的金属是铁。

(2)钢铁的腐蚀主要是与环境中化学物质(如空气、水、酸等)接触而发生的化学反应，故防止钢铁的腐蚀，只要使其避免与上述物质接触即可，可采用覆膜法、改变内部结构等方法。

[答案]　(1)铁　(2)在钢铁的表面喷涂油漆；表面涂油；在钢铁的表面镀上铬、锌等金属；对钢铁的表面进行烤蓝处理(增厚氧化膜)；制成不锈钢(答案合理即可)