《创新方案》高中化学人教版必修一第三章 第三节 用途广泛的金属材料

第三章第三节课前预习·巧设计名师课堂·一点通考点一创新演练·大冲关设计1设计2考点二设计3课下30分钟演练课堂10分钟练习课堂5分钟归纳第三节用途广泛的金属材料(1)金属具有许多共同的物理性质，如不透明、有光泽、导电、导热、有性。(2)工业上常把金属分为黑色金属和有色金属两大类：属于黑色金属，其余的金属都属于有色金属。(3)生产、生活中应用较多的合金是，历史上应用最早的金属是。金属易易延展铁、锰、铬生铁和钢铜一、常见合金的重要应用1．合金(1)定义：由两种或两种以上的(或)熔合而成的具有特性的物质。(2)性质：①硬度：合金的硬度及机械加工性能一般各成分金属；②熔点：合金的熔点一般各成分金属。金属金属与非金属金属高于低于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1．判断正误。(1)合金只能由两种或两种以上的金属熔合而成()(2)钢是纯净物，不是合金()(3)铜比黄铜的熔点低()(4)镁铝熔合成合金的过程是化学变化()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×2．碳素钢的分类依据是()A．硬度B．含碳量C．用途D．机械性能分析：根据含碳量的不同，把碳素钢分为低碳钢，中碳钢和高碳钢。答案：B3．将下列合金与其用途接线。①青铜A．不锈钢②铬镍合金B．司母戊鼎③低碳钢C．门窗框架④铝合金D．钢丝、钢管答案：①－B，②－A，③－D，④－C4．下列适宜制作不锈钢用具的钢是()A．低碳钢B．中碳钢C．高碳钢D．合金钢解析：不锈钢是在碳素钢中加入Ni、Cr等制成的合金钢，有很好的耐腐蚀性。答案：D常见合金的成分、性能及应用1．铜合金合金主要成分主要性能主要用途青铜铜、锡强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机械零件，如轴承、齿轮等黄铜铜、锌强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机械零件、仪表、日用品白铜铜、镍光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品2．合金钢名称主要合金元素主要特性主要用途锰钢锰韧性好，硬度大钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲不锈钢铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、容器、反应釜、炊具硅钢硅导磁性好变压器、发电机和电动机中的铁芯钨钢钨耐高温、硬度大刀具3．铝合金成分元素主要特性主要用途Al、Mg、Cu、Si等密度小，强度大用于汽车、飞机、火箭、船舶制造4．钛合金钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温等优点，主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等领域。[例1]铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。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都是铁，因此它们的化学性质完全相同[解析]不锈钢是在普通钢的基础上，加入Cr、Ni等多种元素炼制成的钢材，它在空气中能保持金属光泽，也就是具有不易生锈的特性。铬元素的加入使不锈钢表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部铁与外部物质接触。镍元素的加入，使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。综上所述，不锈钢具有优良的性能，在很多方面不同于普通钢，故B项正确。[答案]B(1)合金的种类和性能与成分有关。不同的原料，不同的原料配比，不同的制造工艺，得到不同性能的合金。(2)由于合金的形成改变了金属的内部结构，所以对金属的物理性质和化学性质都有影响。如不锈钢的抗腐蚀性比普通钢(碳素钢)强得多。金属材料的选择及利用1．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。2．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。[例2]下列用途主要体现铝的物理性质的是()①家用铝锅②制盛浓硝酸的容器③制导线④焊接钢轨⑤制包装铝箔⑥做防锈油漆⑦制成合金作制造飞机的材料A．①②③④B．②⑤⑥⑦C．①③⑤⑦D．②④⑤⑥[解析]因为金属铝具有良好的导热、导电性，故可制作家用铝锅和输电线路的导线；铝的密度小、延展性好，可制包装铝箔；铝合金的密度小、强度高，可作飞机、火箭等航空制造业的材料；制盛浓硝酸的容器是利用了铝被钝化的化学性质；焊接钢轨是利用了铝热反应，做防锈油漆是利用了铝是活泼金属的化学性质。[答案]C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)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、硬度、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。(1)合金是指由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)合金属于混合物，其硬度一般大于它的成分金属，其熔点一般低于它的成分金属。(3)青铜是我国使用最早的合金。(4)钢是用量最大，用途最广的合金，它可分为碳素钢和合金钢。