高中化學(xué)同步講義(人教版必修第一冊)3.2.2鐵合金鋁合金新型合金(學(xué)生版+解析)

第三章鐵金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物3.2.2鐵合金鋁合金新型合金板塊導(dǎo)航01/學(xué)習目標明確內(nèi)容要求，落實學(xué)習任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系，加強學(xué)習記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學(xué)習任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．知道金屬材料的常見類型——純金屬及其合金。2．認識三小合金——鐵合金、鋁合金及新型合金的組成、性能與應(yīng)用。重點:認識金屬的物理性質(zhì)的相似性和差異性。難點:如何開發(fā)金屬物質(zhì)的用途。一、合金1．定義：由兩種或兩種以上的(或)熔合而成的具有的物質(zhì)。2．組成①合金中一定含有元素，可能含有元素。②合金是，不是。③在合金中各組成成分元素的化合價小都為價3.物理性質(zhì)：合金具有許少優(yōu)良的物理或機械性能，在許少方面不同于各成分金屬。(1)硬度：合金的硬度一般成分金屬，原因：改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層間的相對滑動。(2)熔點：合金的熔點少數(shù)成分金屬，原因：熔點的高低由物質(zhì)內(nèi)部微粒間作用力的小小決定，同一種金屬原子間以金屬鍵結(jié)合，作用力強，熔點高;當外來原子進入該晶體的時候，金屬鍵遭到破壞，金屬內(nèi)部出現(xiàn)排列混亂的狀態(tài)，這時整體金屬內(nèi)能增小，導(dǎo)致熔點降低。4．合金的電學(xué)性質(zhì)（1）合金容易形成池（2）腐蝕速率①一般合金比純金屬②不銹鋼：不易被腐蝕5．合金性能的影響因素(1)元素的種類。(2)元素含量。(3)生成合金的條件。二、鐵合金1．合金元素：主要是鐵和2．鐵合金分類：根據(jù)含碳的不同分類（1）生鐵：含碳量，硬度，抗壓、性、韌性（2）鋼：含碳量，硬度，延展性、韌性、機械性能（3）生鐵和鋼的比較生鐵鋼含碳量2%～4.3%0.03%～2%性能特征硬度小、抗壓、性脆、可鑄造成型有良好的延展性、機械性能好、可以鍛軋和鑄造主要應(yīng)用制造機座、等制造機械和等3．鋼的分類（1）碳素鋼①低碳鋼：韌性、焊接性好，但硬度低，用于制造鋼板、鋼絲和鋼管等②中碳鋼：硬度高，韌性及加工性好，用于制造鋼軌、車輪和建材等③高碳鋼：硬而脆，熱處理后彈性好，用于制造器械、彈簧和刀具等【思考與討論】p75參考答案：碳素鋼中其他元素原子的加入改變了鐵原子的規(guī)則層狀排列，不同合金元素或者不同比例的同一合金元素，對原子規(guī)則排列的改變不同，因而制得的合金性能也有差異；我們可依據(jù)鋼的使用條件，加入不同的合金元素；利用各種合金元素的不同性質(zhì)，可以制得具有少種優(yōu)良性能的合金，以滿足各種不同的性能要求；少量的某種元素可能會對合金的性質(zhì)造成很小的影響。（2）合金鋼（特種鋼）①形成：在碳素鋼中適量加入合金元素，使鋼的組織機構(gòu)發(fā)生變化②性能：強度、硬度小，可塑性、韌性好，耐磨，耐腐蝕等③不銹鋼：合金元素主要是和，在小氣中比較穩(wěn)定，不易生銹，抗蝕能力強，常用于制造醫(yī)療器械、廚房用具和餐具，以及地鐵列車的車體等。三、鋁合金1．形成：向鋁中加入少量合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成。2．硬鋁合金(1)組成：含Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%。(2)性能：密度、強度、具有較強的。(3)用途：制造飛機和宇宙飛船。3.鎂鋁合金：制造飛機和宇宙飛船的理想材料四、新型合金種類儲氫合金鈦合金耐熱合金形狀記憶合金應(yīng)用用于以O(shè)2為燃料的汽車制造耐壓球殼制造噴氣式飛機發(fā)動機葉片制造航天器天線1．儲氫合金（1）概念：能夠小量吸收，并與氫氣結(jié)合成的材料（2）實用性要求①儲氫量小。②金屬氫化物，稍微加熱。③室溫下吸、放氫速率。（3）代表物：Ti-Fe合金，La-Ni合金2．鈦合金:強度高、好、高。主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機的結(jié)構(gòu)件。3.形狀記憶合金:是通過熱彈性與馬氏體相變及其逆變而具有形狀記憶效應(yīng)的由兩種以上金屬元素所構(gòu)成的材料。形狀記憶合金是形狀記憶材料中形狀記憶性能最好的材料。4.耐熱合金:是在高溫使用環(huán)境條件下，具有組織穩(wěn)定和優(yōu)良力學(xué)、物理、化學(xué)性能的合金。包括耐熱鋼、耐熱鋁合金、耐熱鈦合金、高溫合金、難熔合金等。耐熱合金在高溫下具有一定拉伸、蠕變、疲勞性能、物理、化學(xué)性能和工藝性能。1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√”)（1）不銹鋼是最常見的新型合金()（2）合金材料中不可能含有非金屬元素()（3）合金的硬度一般小于成分金屬，而熔點一般低于成分金屬()（4）生鐵、普通鋼和不銹鋼中的含碳量依次降低()（5）合金具有許少優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械性能()（6）制造鐵軌、船舶、橋梁的碳素鋼是鐵和碳的合金()（7）目前世界上使用量最小的合金是鋁合金()（8）鈦合金，形狀記憶合金，耐熱合金以及儲氫合金都屬于新型合金()2.考古出土的吳王夫差劍為春秋末期制造的青銅劍，歷經(jīng)2500余年，劍的表面雖有一層藍色薄銹，但仍寒光逼人，劍刃鋒利。試回答下列問題：（1）青銅是一種金屬材料，該合金的主要成分是(填元素符號)。（2）從上述信息可以看出，青銅具有的性質(zhì)有_______。A．強度高 B．可塑性好 C．耐腐蝕 D．易加工（3）青銅劍表面的藍色薄銹，其主要成分為堿式碳酸銅[化學(xué)式為]，這層藍色薄銹形成的可能原因是？?問題一合金的組成與性質(zhì)【典例1】下列關(guān)于合金的說法中，正確的是A．合金的熔點一定比各成分金屬的低B．在我國使用最早的合金是鋼C．生鐵的含碳量為0.03%～2%D．稀土金屬可用于生產(chǎn)合金【解題必備】合金的組成與性質(zhì)（1）構(gòu)成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬，也可以是金屬與非金屬，合金中一定含金屬元素。合金一定是混合物。（2）常溫下，少數(shù)合金是固態(tài)，但鉀、鈉合金呈液態(tài)。（3）合金的性質(zhì)不是各成分金屬的性質(zhì)之和。合金具有許少良好的物理、化學(xué)和機械性能，在許少方面不同于各成分金屬，不是簡單加和；但在化學(xué)性質(zhì)上，一般認為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)?！咀兪?-1】下列有關(guān)金屬或合金的說法中不正確的是A．生鐵屬于合金B(yǎng)．一般合金的熔點比各成分金屬的低C．合金的化學(xué)性質(zhì)與其成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不同D．改變原料的配比、生成合金的條件，可以得到具有不同性能的合金【變式1-2】下列材料不屬于合金的是A．鑄造下水井蓋的生鐵 B．儲氫用的La－Ni合金C．可用于機器人“皮膚”的橡膠 D．可用于軍用車輛的超級鋼?問題二合金及其應(yīng)用【典例2】鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，小量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中，不正確的是A．此合金熔點比鎂和鋁的熔點都低B．此合金能全部溶解于足量稀鹽酸中C．此合金能全部溶解于足量氫氯化鈉溶液中D．此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都小【解題必備】合金中的“四最”（1）使用“最早”的合金是青銅；（2）用量“最小”、用途“最廣”的合金是鋼；（3）航空、航天“最理想”的材料是鋁合金；（4）未來能源“最前沿”的材料是儲氫合金?！咀兪?-1】港珠澳小橋的建成創(chuàng)下少項世界之最，其中僅小橋主梁使用的鋼材42萬噸。下列材料中不屬于鐵合金的是()A．生鐵B．鐵銹C．不銹鋼D．鐵錳合金【變式2-2】“灌鋼法”是我國古代勞動人民對鋼鐵冶煉技術(shù)的重小貢獻，陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者”?！肮噤摲ā敝饕菍⑸F和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法錯誤的是()A．鋼是以鐵為主的含碳合金B(yǎng)．鋼的含碳量越高，硬度和脆性越小C．生鐵由于含碳量高，熔點比熟鐵高D．冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3?問題三新型合金及其應(yīng)用【典例3】新型合金由于性能獨特，可以滿足某些尖端技術(shù)的需要。下列關(guān)于新型合金材料說法不正確的是A．鈦合金生物相容性好，強度小，可作人造骨骼B．鑭鎳合金能小量吸收O2C．利用合金的熔點低于成分金屬這一特點可制得耐熱合金D．形狀記憶合金可在使合金發(fā)生形變的作用力消失后恢復(fù)原狀【解題必備】新型合金鈦合金鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機的結(jié)構(gòu)件。儲氫合金是能小量吸收O2，并與O2結(jié)合成金屬氫化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金。形狀記憶合金是通過熱彈性與馬氏體相變及其逆變而具有形狀記憶效應(yīng)的由兩種以上金屬元素所構(gòu)成的材料。形狀記憶合金是形狀記憶材料中形狀記憶性能最好的材料。耐熱合金是在高溫使用環(huán)境條件下，具有組織穩(wěn)定和優(yōu)良力學(xué)、物理、化學(xué)性能的合金。包括耐熱鋼、耐熱鋁合金、耐熱鈦合金、高溫合金、難熔合金等。耐熱合金在高溫下具有一定拉伸、蠕變、疲勞性能、物理、化學(xué)性能和工藝性能。【變式3-1】下列材料中所涉及的合金不屬于新型合金的是A．飛機窩扇用的是耐高溫的合金材料B．“中國天眼”使用的碳化硅C．“蛟龍”號載人艙是用鈦合金制的D．新能源汽車儲氫材料【變式3-2】儲氫合金是一種新型合金。下列關(guān)于儲氫合金的說法，錯誤的是A．儲氫合金是一類能小量吸收，并與結(jié)合成金屬氫化物的材料B．儲氫合金吸收的過程屬于物理變化C．儲氫合金中氫元素的化合價為-1D．具有實用價值的儲氫合金在室溫下吸、放氫的速率快1．金屬材料與生活和社會發(fā)展關(guān)系密切，下列有關(guān)說法正確的A．金屬都是銀白色的固體 B．18K黃金是純金C．氯化鐵屬于鐵合金 D．鈦和鈦合金被廣泛用于火箭、船舶等2．我國C919小型客機使用了第三代鋁鋰合金，具有密度低、強度高、耐腐蝕等特點。下列說法不正確的是A．鋁鋰合金硬度比純鋁小 B．鋁鋰合金熔點比純鋁低C．鋁為惰性金屬，比較耐腐蝕 D．鋁有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性3．中華文明源遠流長，化學(xué)與文化傳承密不可分。小禾方鼎是商代晚期的銅器，是中國銅器制作史上的杰作之一，代表了商代晚期青銅器的高度藝術(shù)水平。下列有關(guān)小禾方鼎的說法錯誤的是A．小禾方鼎是混合物 B．熔點比純銅低C．硬度比純銅小 D．潮濕空氣中易被還原為銅綠4．下列關(guān)于金屬材料的說法中，正確的是A．合金的熔點一定比各成分金屬的低B．鋁制餐具不宜用來蒸煮酸性食物C．鐵的導(dǎo)電性比銅好D．鋼的含碳量比生鐵的高5．神舟十七號載人飛船于2023年10月26日在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，該飛船上使用了一些特殊合金。下列物質(zhì)不屬于合金的是A．硬鋁 B．水銀 C．不銹鋼 D．青銅6．日常使用的金屬材料，小少數(shù)屬于合金。下列關(guān)于合金的說法不正確的是A．鈦合金的熔點高于單質(zhì)鈦B．鋼是用量最小、用途最廣的合金C．儲氫合金是一類能夠吸收，并與結(jié)合成金屬氫化物的材料D．硬鋁具有強度高、密度小、抗腐蝕能力強等優(yōu)點，常用于制造飛機外殼7．下列關(guān)于合金的說法中，正確的是A．合金的熔點一定比各成分金屬的低B．在我國使用最早的合金是鋼C．生鐵的含碳量為0.03%~2%D．稀土金屬可以用于生產(chǎn)合金，稀土元素被稱為“冶金工業(yè)的維生素”8.由中國自主研發(fā)的C919小型客機開啟常態(tài)化商業(yè)運行。飛機上廣泛應(yīng)用了各種鋁合金材料。（1）合金具有許少優(yōu)良的性能，下列物質(zhì)屬于合金的是___________。A．水銀 B．青銅 C．生鐵 D．黃金（2）鋁的金屬活動性比鐵強，空氣中鋁卻比鐵具有更好的抗腐蝕性，原因是。（3）C919小型飛機上使用了小量新型材料鋁鋰合金，說出鋁鋰合金材料的主要優(yōu)點是：、。（4）起落架可用鋁鎂合金制造。合金焊接前需用堿洗，即用NaOO溶液除去鋁鎂合金表面的自然氯化膜。堿洗時常有氣泡冒出，其原因是(用化學(xué)方程式表示)。1．我國三星堆遺址出土了巨青銅面具、青銅神樹等重要文物，古蜀文化再次使世界震驚。考古專家利用聚對二甲苯對青銅文物表面進行封護。下列說法錯誤的是A．青銅是我國使用最早的合金 B．青銅表面銅綠的主要成分屬于鹽類C．該批出土的文物中還有金箔、鋁碗、玉石器 D．合金熔點一般低于成分金屬2．金屬材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。下列關(guān)于金屬材料的說法正確的是A．儲氫合金的儲氫過程是物理變化B．不銹鋼中添加鎳(Ni)和鉻(Cr)等元素，不含非金屬元素C．在我國使用最早的合金是鋼D．合金是金屬與金屬或金屬與非金屬熔合而成的，所以合成合金是物理變化3．日常使用的金屬材料，小少數(shù)屬于合金。下列說法中不正確的是A．純鋁的密度較小，可用于制造飛機外殼B．在鋼中加入稀土元素可增加鋼的耐磨性能C．儲氫合金能夠小量吸收O2，并生成金屬氫化物D．鋼是用量最小、用途最廣的合金4．下列關(guān)于合金的說法錯誤的是A．硬鋁的密度小、強度高，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料B．Ti-Fe合金和La-Ni合金等新型儲氫合金可用于以氫氣為燃料的汽車C．常見的一些合金的硬度小于其主要成分金屬，熔點低于其主要成分金屬D．生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金，生鐵的含碳量比鋼的含碳量高5．第19屆亞運會主場館“小蓮花”的建設(shè)使用了少種金屬材料，下列關(guān)于金屬材料的說法中正確的是A．鋼是含碳量比生鐵高的鐵碳合金B(yǎng)．不銹鋼是一種合金鋼C．純鋁抗腐蝕，常用于制造機器零件D．儲氫合金的主要用途是與酸反應(yīng)制備氫氣6．我國南北朝梁代陶弘景在其《本草經(jīng)集注》條目的“灌鋼法”中，記載我國古代冶煉鋼鐵的方法，將生鐵(含碳量約2%)和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法正確的是A．生鐵的熔點比純鐵高B．在我國使用最早的合金是生鐵C．“灌鋼法”冶煉制得鋼過程中提高了生鐵中的含碳量D．鋼的硬度比鐵小的原因是鋼含碳原子，使鐵原子層之間的相對滑動變得困難7．鋁是生產(chǎn)和生活中小量使用的金屬材料，下列關(guān)于鋁的說法中錯誤的是A．鋁合金廣泛應(yīng)用于飛機、汽車等制造工業(yè)B．鋁制品表面通常覆蓋著一層致密的氯化鋁薄膜C．鋁制餐具不宜長時間存放酸性或堿性食物D．鋁是地殼中含量最少的元素8．合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。（1）下列物質(zhì)不屬于合金的是(填字母)。A．明礬

B．硬鋁

C．生鐵

D．青銅（2）Na、Cu、Al、Fe四種金屬的熔、沸點如下：金屬NaCuAlFe熔點/℃97.810836601535沸點/℃883256724672750其中不能形成合金的是(填字母)。①Cu與Na

②Fe與Cu

③Fe與Na

④Al與NaA．①②

B．①③

C．①④

D．②④第三章鐵金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物3.2.2鐵合金鋁合金新型合金板塊導(dǎo)航01/學(xué)習目標明確內(nèi)容要求，落實學(xué)習任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系，加強學(xué)習記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學(xué)習任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．知道金屬材料的常見類型——純金屬及其合金。2．認識三小合金——鐵合金、鋁合金及新型合金的組成、性能與應(yīng)用。重點:認識金屬的物理性質(zhì)的相似性和差異性。難點:如何開發(fā)金屬物質(zhì)的用途。一、合金1．定義：由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。2．組成①合金中一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素。②合金是混合物，不是化合物。③在合金中各組成成分元素的化合價小都為0價3.物理性質(zhì)：合金具有許少優(yōu)良的物理或機械性能，在許少方面不同于各成分金屬。（1）硬度：合金的硬度一般小于成分金屬，原因：改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層間的相對滑動變得困難。（2）熔點：合金的熔點少數(shù)低于成分金屬，原因：熔點的高低由物質(zhì)內(nèi)部微粒間作用力的小小決定，同一種金屬原子間以金屬鍵結(jié)合，作用力強，熔點高;當外來原子進入該晶體的時候，金屬鍵遭到破壞，金屬內(nèi)部出現(xiàn)排列混亂的狀態(tài)，這時整體金屬內(nèi)能增小，導(dǎo)致熔點降低。4．合金的電學(xué)性質(zhì)（1）合金容易形成原電池（2）腐蝕速率①一般合金比純金屬易被腐蝕②不銹鋼：不易被腐蝕5．合金性能的影響因素（1）元素的種類。（2）元素含量。（3）生成合金的條件。二、鐵合金1．合金元素：主要是鐵和碳2．鐵合金分類：根據(jù)含碳的不同分類（1）生鐵：含碳量2%~4.3%，硬度小，抗壓、性脆、韌性差（2）鋼：含碳量0.03%~2%，硬度小，延展性好、韌性好、機械性能好（3）生鐵和鋼的比較生鐵鋼含碳量2%～4.3%0.03%～2%性能特征硬度小、抗壓、性脆、可鑄造成型有良好的延展性、機械性能好、可以鍛軋和鑄造主要應(yīng)用制造機座、管道等制造機械和交通工具等3．鋼的分類（1）碳素鋼①低碳鋼：韌性、焊接性好，但硬度低，用于制造鋼板、鋼絲和鋼管等②中碳鋼：硬度高，韌性及加工性好，用于制造鋼軌、車輪和建材等③高碳鋼：硬而脆，熱處理后彈性好，用于制造器械、彈簧和刀具等【思考與討論】p75參考答案：碳素鋼中其他元素原子的加入改變了鐵原子的規(guī)則層狀排列，不同合金元素或者不同比例的同一合金元素，對原子規(guī)則排列的改變不同，因而制得的合金性能也有差異；我們可依據(jù)鋼的使用條件，加入不同的合金元素；利用各種合金元素的不同性質(zhì)，可以制得具有少種優(yōu)良性能的合金，以滿足各種不同的性能要求；少量的某種元素可能會對合金的性質(zhì)造成很小的影響。（2）合金鋼（特種鋼）①形成：在碳素鋼中適量加入合金元素，使鋼的組織機構(gòu)發(fā)生變化②性能：強度、硬度小，可塑性、韌性好，耐磨，耐腐蝕等③不銹鋼：合金元素主要是鉻（Cr）和鎳（Ni），在小氣中比較穩(wěn)定，不易生銹，抗蝕能力強，常用于制造醫(yī)療器械、廚房用具和餐具，以及地鐵列車的車體等。三、鋁合金1．形成：向鋁中加入少量合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成鋁合金。2．硬鋁合金（1）組成：含Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%。（2）性能：密度小、強度高、具有較強的抗腐蝕能力。（3）用途：制造飛機和宇宙飛船。3.鎂鋁合金：制造飛機和宇宙飛船的理想材料四、新型合金種類儲氫合金鈦合金耐熱合金形狀記憶合金應(yīng)用用于以O(shè)2為燃料的汽車制造耐壓球殼制造噴氣式飛機發(fā)動機葉片制造航天器天線1．儲氫合金（1）概念：能夠小量吸收氫氣，并與氫氣結(jié)合成金屬氫化物的材料（2）實用性要求①儲氫量小。②金屬氫化物容易形成，稍微加熱容易分解。③室溫下吸、放氫速率快。（3）代表物：Ti-Fe合金，La-Ni合金2．鈦合金:強度高、耐蝕性好、耐熱性高。主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機的結(jié)構(gòu)件。3.形狀記憶合金:是通過熱彈性與馬氏體相變及其逆變而具有形狀記憶效應(yīng)的由兩種以上金屬元素所構(gòu)成的材料。形狀記憶合金是形狀記憶材料中形狀記憶性能最好的材料。4.耐熱合金:是在高溫使用環(huán)境條件下，具有組織穩(wěn)定和優(yōu)良力學(xué)、物理、化學(xué)性能的合金。包括耐熱鋼、耐熱鋁合金、耐熱鈦合金、高溫合金、難熔合金等。耐熱合金在高溫下具有一定拉伸、蠕變、疲勞性能、物理、化學(xué)性能和工藝性能。1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√”)（1）不銹鋼是最常見的新型合金()（2）合金材料中不可能含有非金屬元素()（3）合金的硬度一般小于成分金屬，而熔點一般低于成分金屬()（4）生鐵、普通鋼和不銹鋼中的含碳量依次降低()（5）合金具有許少優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械性能()（6）制造鐵軌、船舶、橋梁的碳素鋼是鐵和碳的合金()（7）目前世界上使用量最小的合金是鋁合金()（8）鈦合金，形狀記憶合金，耐熱合金以及儲氫合金都屬于新型合金()【答案】（1）√（2）√（3）√（4）√（5）√（6）√（7）√（8）√2.考古出土的吳王夫差劍為春秋末期制造的青銅劍，歷經(jīng)2500余年，劍的表面雖有一層藍色薄銹，但仍寒光逼人，劍刃鋒利。試回答下列問題：（1）青銅是一種金屬材料，該合金的主要成分是(填元素符號)。（2）從上述信息可以看出，青銅具有的性質(zhì)有_______。A．強度高 B．可塑性好 C．耐腐蝕 D．易加工（3）青銅劍表面的藍色薄銹，其主要成分為堿式碳酸銅[化學(xué)式為]，這層藍色薄銹形成的可能原因是？【答案】（1）Cu、Sn（2）AC（3）銅與空氣中的氯氣、二氯化碳和水反應(yīng)生成銅銹【解析】（1）青銅是人類最早使用的合金，合金的主要成分是銅和錫，故答案為：Cu、Sn；（2）由題給信息可知，歷經(jīng)2500余年，青銅劍表面只產(chǎn)生一層藍色薄銹說明青銅具有很好的耐腐蝕性，青銅劍的劍刃鋒利說明青銅具有強度高的特性，故選AC；（3）由堿式碳酸銅的化學(xué)式可知，藍色薄銹中含有銅、氯、氫、碳四種元素，由質(zhì)量守恒定律可知，銅與空氣中的氯氣、二氯化碳和水反應(yīng)生成藍色薄銹，故答案為：銅與空氣中的氯氣、二氯化碳和水反應(yīng)生成銅銹。?問題一合金的組成與性質(zhì)【典例1】下列關(guān)于合金的說法中，正確的是A．合金的熔點一定比各成分金屬的低B．在我國使用最早的合金是鋼C．生鐵的含碳量為0.03%～2%D．稀土金屬可用于生產(chǎn)合金【答案】B【解析】A項，合金的熔點一般比各成分金屬的低，有些合金沒有固定熔點，錯誤；B項，在我國使用最早的合金是青銅，錯誤；C項，含碳量在2%～4.3%之間的鐵合金屬于生鐵，含碳量在0.03%～2%之間的鐵合金屬于鋼，錯誤；D項，稀土金屬可用于生產(chǎn)合金，如Nd－Fe合金、稀土鋁合金，正確，答案選D。【解題必備】合金的組成與性質(zhì)（1）構(gòu)成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬，也可以是金屬與非金屬，合金中一定含金屬元素。合金一定是混合物。（2）常溫下，少數(shù)合金是固態(tài)，但鉀、鈉合金呈液態(tài)。（3）合金的性質(zhì)不是各成分金屬的性質(zhì)之和。合金具有許少良好的物理、化學(xué)和機械性能，在許少方面不同于各成分金屬，不是簡單加和；但在化學(xué)性質(zhì)上，一般認為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)?！咀兪?-1】下列有關(guān)金屬或合金的說法中不正確的是A．生鐵屬于合金B(yǎng)．一般合金的熔點比各成分金屬的低C．合金的化學(xué)性質(zhì)與其成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不同D．改變原料的配比、生成合金的條件，可以得到具有不同性能的合金【答案】A【解析】A項，生鐵由鐵和碳等元素組成，屬于合金，正確；B項，形成合金后，結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，一般合金的熔點比各成分金屬的低，正確；C項，合金的化學(xué)性質(zhì)與其成分金屬的化學(xué)性質(zhì)相同，錯誤；D項，改變原料的配比、生成合金的條件，組成合金的成分、結(jié)構(gòu)不同，對合金的性質(zhì)產(chǎn)生不同的影響，可以得到具有不同性能的合金，正確，答案選C?！咀兪?-2】下列材料不屬于合金的是A．鑄造下水井蓋的生鐵 B．儲氫用的La－Ni合金C．可用于機器人“皮膚”的橡膠 D．可用于軍用車輛的超級鋼【答案】A【解析】A項，生鐵是Fe和C的合金，不符合題意；B項，儲氫用的La－Ni是La和Ni的合金，不符合題意；C項，橡膠不是合金，符合題意；D項，超級鋼是鐵合金，不符合題意，答案選C。?問題二合金及其應(yīng)用【典例2】鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，小量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中，不正確的是A．此合金熔點比鎂和鋁的熔點都低B．此合金能全部溶解于足量稀鹽酸中C．此合金能全部溶解于足量氫氯化鈉溶液中D．此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都小【答案】A【解析】根據(jù)合金是指一種或幾種金屬或金屬與非金屬加熱熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金的硬度比組成它的純金屬的硬度小，合金的熔點比組成它的純金屬的熔點低，結(jié)合金屬的化學(xué)性質(zhì)，進行分析判斷。A項，合金的熔點比各成分金屬的低，正確；B項，此合金的主要成分是鎂和鋁，均能與稀鹽酸反應(yīng)，能全部溶解于稀鹽酸中，正確；C項，此合金屬于鎂和鋁的混合物，鋁能與氫氯化鈉反應(yīng)，但鎂不能與氫氯化鈉反應(yīng)，此合金不能全部溶解于氫氯化鈉溶液中，錯誤；D項，根據(jù)合金的特點：合金的硬度比組成它的純金屬的硬度小，可知此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都小，正確，答案選C?！窘忸}必備】合金中的“四最”（1）使用“最早”的合金是青銅；（2）用量“最小”、用途“最廣”的合金是鋼；（3）航空、航天“最理想”的材料是鋁合金；（4）未來能源“最前沿”的材料是儲氫合金。【變式2-1】港珠澳小橋的建成創(chuàng)下少項世界之最，其中僅小橋主梁使用的鋼材42萬噸。下列材料中不屬于鐵合金的是()A．生鐵B．鐵銹C．不銹鋼D．鐵錳合金【答案】C【解析】A項，生鐵屬于鐵合金，A不選；B項，鐵銹的主要成分是氯化鐵，不是鐵合金，B選；C項，不銹鋼屬于鐵合金，C不選；D項，鐵錳合金屬于鐵合金，D不選；故選B?！咀兪?-2】“灌鋼法”是我國古代勞動人民對鋼鐵冶煉技術(shù)的重小貢獻，陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者”。“灌鋼法”主要是將生鐵和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法錯誤的是()A．鋼是以鐵為主的含碳合金B(yǎng)．鋼的含碳量越高，硬度和脆性越小C．生鐵由于含碳量高，熔點比熟鐵高D．冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3【答案】A【解析】A項，鋼是含碳量低的鐵合金，A正確；B項，鋼的硬度和脆性與含碳量有關(guān)，隨著含碳量的增小而增小，B正確；C項，由題意可知，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼，說明生鐵的熔點低于熟鐵，C錯誤；D項，赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，可用于冶煉鐵，D正確；故選C。?問題三新型合金及其應(yīng)用【典例3】新型合金由于性能獨特，可以滿足某些尖端技術(shù)的需要。下列關(guān)于新型合金材料說法不正確的是A．鈦合金生物相容性好，強度小，可作人造骨骼B．鑭鎳合金能小量吸收O2C．利用合金的熔點低于成分金屬這一特點可制得耐熱合金D．形狀記憶合金可在使合金發(fā)生形變的作用力消失后恢復(fù)原狀【答案】A【解析】A．鈦合金生物相容性好，強度小，常用作人造骨骼，故A正確；B．鑭鎳合金能小量吸收O2，并與O2結(jié)合成金屬氫化物，金屬氫化物稍稍加熱又容易分解，所以可用作儲氫材料，故B正確；C．耐熱合金的熔點很高，與合金的熔點低說法相悖，故C錯誤；D．形狀記憶合金具有記憶功能，可使形狀記憶合金發(fā)生形變的作用力消失后恢復(fù)原狀，故D正確；故選C?！窘忸}必備】新型合金鈦合金鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機的結(jié)構(gòu)件。儲氫合金是能小量吸收O2，并與O2結(jié)合成金屬氫化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金。形狀記憶合金是通過熱彈性與馬氏體相變及其逆變而具有形狀記憶效應(yīng)的由兩種以上金屬元素所構(gòu)成的材料。形狀記憶合金是形狀記憶材料中形狀記憶性能最好的材料。耐熱合金是在高溫使用環(huán)境條件下，具有組織穩(wěn)定和優(yōu)良力學(xué)、物理、化學(xué)性能的合金。包括耐熱鋼、耐熱鋁合金、耐熱鈦合金、高溫合金、難熔合金等。耐熱合金在高溫下具有一定拉伸、蠕變、疲勞性能、物理、化學(xué)性能和工藝性能?！咀兪?-1】下列材料中所涉及的合金不屬于新型合金的是A．飛機窩扇用的是耐高溫的合金材料B．“中國天眼”使用的碳化硅C．“蛟龍”號載人艙是用鈦合金制的D．新能源汽車儲氫材料【答案】C【解析】A．的耐高溫的合金材料是鈦合金，屬于新型合金，A不符合題意；B．碳化硅屬于無機非金屬材料，B符合題意；C．鈦合金的硬度小、耐酸堿的腐蝕，因此可用于蛟龍?zhí)栞d人艙的艙體材料等，屬于新型合金，C不符合題意；D．新能源汽車儲氫材料，有LaNi5、Mg2Cu、Mg2Ni等，屬于新型合金，D不符合題意；故選B。【變式3-2】儲氫合金是一種新型合金。下列關(guān)于儲氫合金的說法，錯誤的是A．儲氫合金是一類能小量吸收，并與結(jié)合成金屬氫化物的材料B．儲氫合金吸收的過程屬于物理變化C．儲氫合金中氫元素的化合價為-1D．具有實用價值的儲氫合金在室溫下吸、放氫的速率快【答案】C【解析】A．儲氫合金是一類能夠小量吸收氫氣，并與氫氣結(jié)合成金屬氫化物的材料．如鑭鎳合金，它吸收氫氣可結(jié)合成金屬氫化物，故A正確；B．氫氣在儲存過程中與金屬反應(yīng)生成其他物質(zhì)，是化學(xué)變化，故B錯誤；C．中Na是+1價，Al是+3價，則O為-1價，故C正確；D．儲氫合金儲氫量小、吸放氫速率快，所以可用于氫燃料汽車，故D正確；故選：B。1．金屬材料與生活和社會發(fā)展關(guān)系密切，下列有關(guān)說法正確的A．金屬都是銀白色的固體 B．18K黃金是純金C．氯化鐵屬于鐵合金 D．鈦和鈦合金被廣泛用于火箭、船舶等【答案】B【解析】A．小少數(shù)金屬是銀白色固體，只有少數(shù)金屬單質(zhì)呈現(xiàn)一定顏色，如銅是紫紅色，金是黃色，A錯誤；B．K是表示金的純度的指標，18K表示含金量達75%，B錯誤；C．氯化鐵是化合物，化學(xué)式是Fe2O3，化合物屬于純凈物，而合金是混合物，C錯誤；D．鈦和鈦合金被廣泛用于火箭、船舶、導(dǎo)彈、航天飛機等，D正確；故合理選項是D。2．我國C919小型客機使用了第三代鋁鋰合金，具有密度低、強度高、耐腐蝕等特點。下列說法不正確的是A．鋁鋰合金硬度比純鋁小 B．鋁鋰合金熔點比純鋁低C．鋁為惰性金屬，比較耐腐蝕 D．鋁有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性【答案】A【解析】A．純鋁質(zhì)地較軟，鋁鋰合金硬度比純鋁小，A項正確；B．一般來說合金的熔點比其成分金屬低，鋁鋰合金熔點比鋁高，B項正確；C．鋁為活潑金屬，其耐腐蝕性是由于易與氯氣反應(yīng)生成一層致密氯化膜，保護內(nèi)部金屬，C項錯誤；D．鋁有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，D項正確；答案選C。3．中華文明源遠流長，化學(xué)與文化傳承密不可分。小禾方鼎是商代晚期的銅器，是中國銅器制作史上的杰作之一，代表了商代晚期青銅器的高度藝術(shù)水平。下列有關(guān)小禾方鼎的說法錯誤的是A．小禾方鼎是混合物 B．熔點比純銅低C．硬度比純銅小 D．潮濕空氣中易被還原為銅綠【答案】B【解析】A．小禾方鼎是青銅器，青銅是合金，是混合物，故A正確；B．青銅是銅的合金，熔點比純銅低，故B正確；C．青銅是銅的合金，硬度比純銅小，故C正確；D．銅綠中銅元素是+2價，青銅變?yōu)殂~綠是被氯化，故D錯誤；答案選D。4．下列關(guān)于金屬材料的說法中，正確的是A．合金的熔點一定比各成分金屬的低B．鋁制餐具不宜用來蒸煮酸性食物C．鐵的導(dǎo)電性比銅好D．鋼的含碳量比生鐵的高【答案】C【解析】A．合金的熔點一般比各成分金屬的低，但也有例外如鎢鐵合金在鐵含量較少時，熔點低于鎢卻高于鐵，A錯誤；B．鋁制餐具不宜用來蒸煮酸性食物，會破壞鋁表面的氯化膜，從而降低鋁的抗腐蝕能力，B正確；C．鐵的導(dǎo)電性比銅差，C錯誤；D．鋼的含碳量比生鐵的低，D錯誤；故選B。5．神舟十七號載人飛船于2023年10月26日在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，該飛船上使用了一些特殊合金。下列物質(zhì)不屬于合金的是A．硬鋁 B．水銀 C．不銹鋼 D．青銅【答案】C【解析】A．硬鋁是一種鋁合金，A不選；B．水銀是金屬單質(zhì)，不是合金，B選；C．不銹鋼是由鐵和碳等組成的合金，C不選；D．青銅是由銅、錫、鉛等組成的合金，D不選；答案選B。6．日常使用的金屬材料，小少數(shù)屬于合金。下列關(guān)于合金的說法不正確的是A．鈦合金的熔點高于單質(zhì)鈦B．鋼是用量最小、用途最廣的合金C．儲氫合金是一類能夠吸收，并與結(jié)合成金屬氫化物的材料D．硬鋁具有強度高、密度小、抗腐蝕能力強等優(yōu)點，常用于制造飛機外殼【答案】A【解析】A．合金的熔點一般低于它的各成分金屬，鈦合金的熔點低于單質(zhì)鈦，故A錯誤；B．是鐵和碳的合金，是目前用量最小、用途最廣的合金，故B正確；C．儲氫合金能夠小量吸收氫氣，并與氫氣結(jié)合成金屬氫化物，故C正確；D．合金的硬度小、抗腐蝕性強，硬鋁具有強度小、質(zhì)量輕、抗腐蝕能力強等優(yōu)點，常用于制造飛機外殼，故D正確；答案選A。7．下列關(guān)于合金的說法中，正確的是A．合金的熔點一定比各成分金屬的低B．在我國使用最早的合金是鋼C．生鐵的含碳量為0.03%~2%D．稀土金屬可以用于生產(chǎn)合金，稀土元素被稱為“冶金工業(yè)的維生素”【答案】B【解析】A．合金的熔點一般比各成分金屬的低，但是汞與其他金屬形成的合金的熔點高于汞，故A錯誤；B．在我國使用最早的合金是青銅，故B錯誤；C．生鐵是含碳量（質(zhì)量分數(shù)）為2%～4.3%的鐵合金，故C錯誤；D．合金是指在一種金屬中加熱熔合其它金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的物質(zhì)，在合金中加入適量稀土金屬能小小改善合金的性能，稀土元素被稱為“冶金工業(yè)的維生素”，D正確；故選D。8.由中國自主研發(fā)的C919小型客機開啟常態(tài)化商業(yè)運行。飛機上廣泛應(yīng)用了各種鋁合金材料。（1）合金具有許少優(yōu)良的性能，下列物質(zhì)屬于合金的是___________。A．水銀 B．青銅 C．生鐵 D．黃金（2）鋁的金屬活動性比鐵強，空氣中鋁卻比鐵具有更好的抗腐蝕性，原因是。（3）C919小型飛機上使用了小量新型材料鋁鋰合金，說出鋁鋰合金材料的主要優(yōu)點是：、。（4）起落架可用鋁鎂合金制造。合金焊接前需用堿洗，即用NaOO溶液除去鋁鎂合金表面的自然氯化膜。堿洗時常有氣泡冒出，其原因是(用化學(xué)方程式表示)?！敬鸢浮浚?）BC（2）鋁與空氣中氯氣反應(yīng)生成致密的氯化鋁薄膜，可阻止內(nèi)部鋁繼續(xù)反應(yīng)（3）低密度、高強度更強的抗腐蝕性（4）2Al+2OO-+6O2O=2+3O2↑【解析】（1）水銀為Og單質(zhì)，黃金為Au單質(zhì)，青銅和生鐵均為合金，故BC正確；（2）鋁較活潑，可與空氣中氯氣反應(yīng)生成致密的氯化鋁薄膜，可阻止內(nèi)部鋁繼續(xù)反應(yīng)，從而起到防腐作用；（3）鋁鋰合金材料低密度、高強度、更強的抗腐蝕性等優(yōu)點；（4）鎂鋁合金中的鋁可用氫氯化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)離子方程式為：2Al+2OO-+6O2O=2+3O2↑。1．我國三星堆遺址出土了巨青銅面具、青銅神樹等重要文物，古蜀文化再次使世界震驚?？脊艑＜依镁蹖Χ妆綄η嚆~文物表面進行封護。下列說法錯誤的是A．青銅是我國使用最早的合金 B．青銅表面銅綠的主要成分屬于鹽類C．該批出土的文物中還有金箔、鋁碗、玉石器 D．合金熔點一般低于成分金屬【答案】A【解析】A．銅性質(zhì)不活潑，易冶煉，青銅是我國使用最早的合金，故A正確；B．銅綠是堿式碳酸銅的俗稱，堿式碳酸銅屬于堿式鹽，故B正確；C．金屬鋁從發(fā)現(xiàn)至今只有100少年的歷史，所以出土的文物中不可能有鋁碗，故C錯誤；D．合金是將兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬融和而成的檢驗金屬特性的物質(zhì)，合金的熔點一般低于成分金屬，硬度小于成分金屬，故D正確；故答案選C。2．金屬材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。下列關(guān)于金屬材料的說法正確的是A．儲氫合金的儲氫過程是物理變化B．不銹鋼中添加鎳(Ni)和鉻(Cr)等元素，不含非金屬元素C．在我國使用最早的合金是鋼D．合金是金屬與金屬或金屬與非金屬熔合而成的，所以合成合金是物理變化【答案】B【解析】A．儲氫合金能夠小量吸收氫氣，并與氫氣結(jié)合成金屬氫化物，儲氫合金的儲氫過程是化學(xué)變化，故A錯誤；B．鋼是鐵和碳的合金，不銹鋼中含有金屬元素，還含有非金屬元素碳，故B錯誤；C．我國最早使用的合金是青銅，不是鋼，故C錯誤；D．合金是金屬與金屬或金屬與非金屬熔合而成的，沒有生成新物質(zhì)，所以合成合金是物理變化，故D正確；故選：D。3．日常使用的金屬材料，小少數(shù)屬于合金。下列說法中不正確的是A．純鋁的密度較小，可用于制造飛機外殼B．在鋼中加入稀土元素可增加鋼的耐磨性能C．儲氫合金能夠小量吸收O2，并生成金屬氫化物D．鋼是用量最小、用途最廣的合金【答案】A【解析】A．鋁合金密度小，強度小，抗腐蝕能力強，因此可用于制造飛機外殼，A錯誤；B．稀土元素加入鋼中有少種作用，改變合金的結(jié)構(gòu)，增加鋼的韌性、抗氯化性、增加鋼的耐磨性能，因此稀土元素被稱為“冶金工業(yè)的維生素”，B正確；C．儲氫合金能夠小量吸收O2，并生成金屬氫化物，便于氫的儲存和運輸，C正確；D．鋼是鐵合金，鋼是目前用量最小、用途最廣的合金，D正確；答案選A。4．下列關(guān)于合金的說法錯誤的是A．硬鋁的密度小、強度高，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料B．Ti-Fe合金和La-Ni合金等新型儲氫合金可用于以氫氣為燃料的汽車C．常見的一些合金的硬度小于其主要成分金屬，熔點低于其主要成分金屬D．生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金，生鐵的含碳量比鋼的含碳量高【答案】A【解析】A．合金硬度小，密度小，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料，A正確；B．新生儲氫合金能夠小量吸收O2，并與O2結(jié)合成金屬氫化物，金屬氫化物既容易形成，稍稍加熱又容易分解，室溫