3.3 用途廣泛的金屬材料
【學習目標】
1、了解合金的定義及一般性質；
2、了解銅合金、鋁合金、鐵合金等金屬材料的基礎知識；
3、學會正確選用金屬材料。
【要點梳理】
要點一、常見合金的重要應用
用途廣泛的金屬材料#認識合金
1．合金及其性質。
合金定義：由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合在一起形成的具有金屬特性的物質。合金屬於混合物，如：黃銅、青銅、鋼、生鐵、鈉鉀合金等。
合金的性質特點：一般說來，合金的熔點比其成分金屬都低，而在硬度、韌性等方面卻往往有其成分金屬所不具有的獨特性質。如：純鐵的硬度很小而鋼的硬度較大。
用途廣泛的金屬材料#使用合金
2．常見合金的比較。
（1）鐵合金（鋼）
（2）鋁合金
（3）銅合金
（4）新型合金
新型合金包括儲氫合金、鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等。
氫能的利用存在兩大難題：製取和儲存。儲氫合金是一類能夠大量吸收h2，並與h2結合成金屬氫化物的材料。
具有實用價值的儲氫合金要求：儲氫量大；金屬氫化物既容易形成，稍稍加熱又容易分解，室溫下吸、放氫的速率快。
要點二、正確選用金屬材料
1．選擇材料應注意的問題。
某種金屬能不能成為一種應用廣泛的材料主要取決於該金屬的儲量、冶煉成本、市場**以及所具有的效能和是否易於加工等。
選擇金屬材料時，除了要考慮金屬的用途、外觀和**外，還要考慮金屬的物理性質和化學性質。
（1）物理性質：密度、硬度、強度、導電性和導熱性等，這些性質決定金屬材料的加工難易程度。
（2）化學性質：對水的作用、耐腐蝕性等，這些性質決定金屬材料的日常維護和環境對其的影響。
2．金屬的**和資源保護。
（1）廢舊金屬的最好處理方法是**利用。
（2）**利用廢舊金屬的意義是減少垃圾量，防止汙染環境且緩解資源短缺的矛盾。
要點詮釋：金屬材料的基本元素是金屬，因此可籠統說金屬材料具有高強度、優良的可塑性和韌性，耐熱、耐寒，可鑄造、鍛造、沖壓和焊接，還有良好的導電性、導熱性和鐵磁性。因此是一切工業和現代科學技術中最重要的材料。
【典型例題】
型別一：合金的概念及其性質
例1 製取合金常用的方法是將兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）加熱到某一溫度。使其全部熔化，再冷卻成為合金。根據表中資料判斷（其他條件均滿足），下列合金不宜採用這種方法製取的是（ ）。
a．fe—al合金 b．na—al合金 c．mg—fe合金 d．mg—al合金
【答案】c
【解析】由題意知，c項的合金不宜採用題給方法製取，原因是鎂的沸點（1090℃）比鐵的熔點（1535℃）低，當溫度公升高到大於1090℃而小於1535℃時，鎂已經變成氣體逸散，而鐵還沒有熔化。
【總結昇華】涉及合金的知識還可以有合金的概念、常見合金的種類、熔點比較、硬度比較。
舉一反三：
【變式1】合金有許多特點，如na—k合金為液體，而na和k的單質均為固體。據此試推測生鐵、純鐵、碳三種物質中，熔點最低的是（ ）。
a．純鐵 b．生鐵 c．碳 d．無法確定
【答案】b
【變式2】有關合金的性質敘述不正確的是
a、合金的熔點比它的各成分的熔點低
b、合金一定是金屬熔合而成
c、合金的硬度和強度一般比純金屬高
d、硬鋁、黃銅、鋼均為合金
【答案】b
型別二：關於鐵合金
例2 取3.00 g某鋼樣粉末放在o2氣流中充分灼燒後，將得到的氣體通到足量含140ba(oh)2的溶液中，得到了0.50 g沉澱。
（1）寫出下列反應的化學方程式。
①fe和o2點燃
②產生的氣體通入140ba(oh)2溶液
（2）鋼樣中碳的質量分數是________。
【答案】（1）①3fe+2o2fe3o4 ②co2+140ba(oh)2==140baco3↓+h2o （2）1.0％
【解析】鋼是除去s、p等雜質後的fe—c合金，所以將鋼樣粉末放在o2氣流中灼燒時，fe、c分別與o2反應生成fe3o4和co2。co2通入140ba(oh)2溶液中得到140baco3沉澱，根據40baco3的質量求出n (co2)，利用原子守恆，鋼樣中n (c)=n (co2)，從而求出碳的質量分數。
【總結昇華】在計算中要注意使用守恆法使解題靈活快捷。
舉一反三：
【變式1】將一塊低碳鋼放入裝有足量鹽酸的燒杯中，充分反應後燒杯中剩下的固體物質是（ ）。
a．hcl b．fecl2 c．c d．fe
【答案】c
型別三：正確選用金屬材料
例3 根據你的生活經驗和下表所提供的資訊，分析並回答下列問題。
（1）為什麼菜刀、錘子等通常用鐵製而不用鉛製？
（2）銀的導電性比銅好，為什麼導線一般用銅製而不用銀製？
（3）為什麼燈泡裡的燈絲用鎢制而不用錫製？
【答案】（1）因為鐵的硬度比鉛大，且鉛有毒。故常用鐵而不用鉛做菜刀、錘子。
（2）銀和銅導電性相近，但銀比銅貴得多，且電線用量大，所以用銅不用銀。
（3）因為鎢的熔點高（3410℃），而錫的熔點（232℃）太低，通電時錫就熔化了。所以用鎢絲而不用錫絲做燈泡的燈絲。
【解析】在確定金屬的用途時，要考慮其硬度、熔點、導電性等多種性質，有時還要考慮**、資源、是否便利、是否有毒、是否利於**等因素。正確解答本題還要會讀題，充分利用題中所給資訊進行比較解題。
【總結昇華】化學是**於生活同時又服務於生活的一門學科。通過金屬性質的學習，進一步了解金屬在實際生活中的運用。
舉一反三：
【變式1】用於飛機製造業的重要材料是
a、鎂鋁合金
b、銅錫合金
c、鋁矽合金
d、不鏽鋼
【答案】a
【變式2】某合金與鐵的物理性質的比較如下表所示：
還知該合金耐腐蝕，強度大。從以上效能看，該合金不適合做（ ）。
a．導線 b．門窗框 c．爐具 d．飛機外殼
【答案】a
3 3用途廣泛的金屬材料》導學案
第三章金屬及其化合物 乾縣二中李強班級 姓名 明確學習目標 1 了解合金的概念以及性質特點，了解常見的合金的主要組成和效能。學習重點 2 初步認識合理使用金屬材料的意義，學會正確選用金屬材料。預學能掌握的內容 一 常見合金的重要應用 1 合金的概念 合金是有兩種或兩種以上的或熔合而成的具有特性的物質...
用途廣泛的金屬材料
專題 元素及其化合物 第五講 用途廣泛的金屬材料即開發利用金屬礦物 考綱解讀 1.知道鎂 銅及其重要化合物的性質。2.了解合金的概念及重要應用。3.了解常見金屬的活動順序及金屬冶煉的一般方法。4.了解化學科學發展對自然資源開發利用的作用。高考熱點 熱點一 1 鎂的性質 深度思考 鎂可以和空氣中的哪些...
用途廣泛的金屬材料
第三章第三節用途廣泛的金屬材料 班級姓名 學習目標 1 認識金屬與合金在效能上的主要差異。2 知道生活中常見合金鐵合金及銅合金的主要成分及效能。3 通過實踐活動認識如何正確使用金屬及如何愛護金屬資源。4 訓練學生用對比的方法認識事物和全面地分析事物的邏輯思維能力。一 常見合金的重要應用 1 銅合金 ...