人教版高中化学必修一第三章第三节

第三节 用途广泛的金属材料一、常见合金的重要应用合金的特点：合金的熔点一般比它的各成分金属的______，但比成分金属具有更______的硬度、强度和机械加工性能，用途比纯金属广泛。

1．铜合金青铜：含__________；黄铜：含__________；白铜：含__________。

2．钢钢实际上是以______为主要成分的______的合金，因成分不同，性能也存在差异。

钢⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧碳素钢⎩⎪⎨⎪⎧ 低碳钢(含碳量＜0.3%)：韧性、焊接 性好，强度低中碳钢(含碳量为0.3%～0.6%)：强 度高，韧性及加工性好高碳钢(含碳量＞0.6%)：硬而脆，热 处理后弹性好合金钢(在碳素钢中加入Ni 、Cr 、Mn 等合金元 素，具有特殊的优良性能)二、正确选用金属材料1．金属材料的分类金属材料⎩⎪⎨⎪⎧ 按组成分⎩⎪⎨⎪⎧ ①② 按性能特点分⎩⎪⎨⎪⎧①黑色金属：包括 以 及它们的 ②有色金属：除 以外 的其他金属及合金 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、______、______性质(密度、硬度、强度、导电性)、化学性质(对水的作用、耐______性)、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等方面。

知识点1 合金的概念及特征1．下列关于合金的叙述，不正确的是( )A ．合金的熔点一般比它的成分金属的熔点低B ．合金的硬度一般比它的成分金属的大C ．合金的性质一般是各成分金属性质的总和D ．青铜是我国最早使用的合金2．下列物质中不属于合金的是( )A．硬铝B．黄铜C．生铁D．水银知识点2合金的分类3．生铁和钢都是铁的合金，两者含碳量的关系为()A．前者大于后者B．前者小于后者C．两者相等D．不确定4．把生铁冶炼成碳素钢，要解决的主要问题是()A．除去生铁中的各种杂质，把生铁提纯B．适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害物质C．用还原剂把铁的氧化物还原成铁D．加入合金元素改善生铁性能知识点3合金的性质及其应用5．铜锌合金的颜色酷似黄金的颜色，所以，近年来用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。

下列不宜区别真伪的方法是()A．测定密度B．放入硝酸中C．放入盐酸中D．观察外观6．钢铁是铁和铁的合金的总称，其强度高，价格便宜，应用广泛。

在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是()A．它们的组成元素是相同的B．耐腐蚀的性能不同C．它们都属于钢，因此物理性质是一样的D．构成普通钢和不锈钢的主要元素是铁，因此它们的化学性质完全相同练基础落实1．只含有下列成分的物质一定不是合金的是()A．Fe、C B．Cu、Zn C．Al、Cu D．C、Si2．现在，我国用量最多、用途最广的合金是()A．钢B．青铜C．铝合金D．塑料制品3．合金制成的金属材料与纯金属制成的金属材料相比，具有的优点是()①合金的硬度一般比它的各成分金属的都大②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的都低③改变原料的配比、变更制造合金的工艺，可得到不同性能的合金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A．①②④⑤B．①②③⑤C．②③④D．①②③④⑤4．黄金首饰的纯度常用“K”来表示，24K是指纯金，那么标号为18K的首饰中黄金的质量分数是()A．18% B．25% C．36% D．75%5．有资料显示，铝元素在人体内的残留积累量过多后，对大脑发育有不良影响，建议多用不锈钢代替铝合金作材料制作餐厨具等日用品，下列说法中不正确的是() A．不锈钢中的主要元素是铁、碳B．不锈钢属于铁合金C．不锈钢抗腐蚀性较好D．不锈钢是绝对不能被腐蚀的练方法技巧6．一份质量为4 g的合金，与足量的盐酸完全反应生成0.2 g H2，则该合金可能是() A．Fe－Mg合金B．Fe－Cu合金C．Fe－Zn合金D．Mg－Al合金规律对于合金的此类题，采用平均的摩尔质量判断非常有效。

但要注意：①不反应的金属摩尔质量可视作无穷大。

②三价金属(如Al)可折算成二价金属。

练综合拓展7．(1)选择填空：将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只选用一次)。

A ．质轻B ．延展性好C ．易传热D ．易导电E ．氧化时放热①太阳能热水器：__________；②飞机：__________；③焊接铁轨：____________；④电缆：__________；⑤铝箔：__________。

(2)佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半。

铝合金材料属于__________(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)。

8．我国是世界电缆生产大国，具有很强的生产及科研能力。

但在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料(如零碎电缆)。

某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法。

Ⅰ.甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案：Ⅱ.乙同学在查阅资料后得知，在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应：2Cu ＋2H 2SO 4＋O 2=====△2CuSO 4＋2H 2O ，于是他提出了另一套方案： (1)甲同学方案的①②③三个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应的化学方程式分别为①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________， ③________________________________________________________________________。

(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为______________(填“甲”或“乙”)同学的方案更合理。

理由是___________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)丙同学认为，无论是甲同学还是乙同学的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑。

你认为丙这么说的理由是________________________。

丁同学又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该怎么处理呢？”请提出你的想法________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

第三节 用途广泛的金属材料基础落实一、低 大 1.铜和锡 铜和锌 铜和镍 2.铁 铁二、1.①金属单质 ②合金 ①铁、铬、锰 合金 ②黑色金属 2.外观 物理 腐蚀 对点训练1．C2．D [水银是汞的俗名，是金属单质，不是合金。

]3．A 4.B 5.D 6.B课后作业1．D [由合金的定义可知，合金中至少有一种成分为金属，其他成分可以是金属，也可以是非金属。

]2．A3．B [合金的硬度比各成分金属的大，①正确；合金的熔点一般低于各成分金属，但电阻比纯金属要大，故②正确，④错误；使用不同的原料和工艺，可以得到不同性能的合金，③正确；合金的性能比纯金属好，应用更广泛，⑤正确。

]4．D [标号为24K 的黄金首饰含金的质量分数是100%，则标号为18K 的首饰含金的质量分数与之成比例，换算应为75%。

]5．D [不锈钢不是绝对不能被腐蚀，只是抗腐蚀性较好。

]6．A [设该合金为一种特殊的金属M(反应后的金属在化合物中的化合价为＋2价)，其摩尔质量为M g/mol 则M ～ H 2M 24 g 0.2 gM 4 g ＝20.2 gM ＝40 g/mol则组分金属的摩尔质量必有其一大于40 g/mol ，另一小于40 g/mol 。

注意：由于Cu 不与盐酸反应，摩尔质量可视为无穷大，Al 相当于摩尔质量为18 g/mol 的二价金属。

]7．(1)①C ②A ③E ④D ⑤B (2)混合物8．(1)①2Cu ＋O 2=====灼烧2CuO ②CuO ＋H 2SO 4===CuSO 4＋H 2O ③Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu(2)乙 甲同学的方案在灼烧含铜废料的过程中会产生对空气有污染的气体、粉尘、烟雾等有害物质(3)为了将CuSO 4中的Cu 2＋全部转化为Cu 过滤前再加适量的酸以除去剩余的铁粉解析 (1)甲同学的方案是首先将含铜废料在空气中高温灼烧，将Cu 转化为黑色的CuO ：2Cu ＋O 2=====灼烧2CuO ，然后将其溶解在稀硫酸中生成CuSO 4：CuO ＋H 2SO 4===CuSO 4＋H 2O ，过滤得到CuSO 4溶液，CuSO 4与铁屑反应得到FeSO 4和Cu ：Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu ，最后过滤即得Cu 。

(2)比较甲、乙两位同学的方案可知，乙同学没有采用在空气中灼烧的方法，而是将含铜废料进行粉碎，然后在硫酸溶液中发生反应：2Cu ＋O 2＋2H 2SO 4=====△2CuSO 4＋2H 2O ，从而将含铜废料中的铜转化为CuSO 4。

甲同学的方案在灼烧含铜废料的过程中会产生对空气有污染的气体、粉尘、烟雾等有害物质，故乙同学的方案更合理。

(3)为了将CuSO 4中的Cu 2＋全部转化为Cu ，甲、乙两位同学方案中所加的Fe 都应稍过量，根据Cu 和Fe 性质的差异可设计出除去过量铁屑的方法——将所得铜粉酸洗后再洗涤、干燥(或过滤前再加适量的酸以除去剩余的铁粉)。