1、高中化學3高中化學3目標導航預習導引目標導航預習導引目標導航預習導引一二一、認識合金 1.合金的概念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。2.合金的性能合金與各成分金屬相比,具有許多優良的物理、化學或機械的性能。(1)合金的硬度較大。(2)多數合金的熔點一般比各成分金屬的低。(3)合金的性能可以通過所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來調節。如:生鐵的熔點比純鐵的低;硬鋁(含Cu、Mg、Mn、Si)的強度和硬度都比純鋁的大。目標導航預習導引一二一、認識合金 目標導航預習導引一二合金是混合物還是化合物?能否用實驗來驗證?提示:合金是混合物,相互熔合的金屬

2、或者金屬與非金屬之間沒有發生化學反應,均保留各自的化學性質。如將鎂鋁合金投入NaOH溶液中,其中的Al能發生反應,而將其投入鹽酸中,其中的鎂、鋁均能反應。目標導航預習導引一二合金是混合物還是化合物?能否用實驗來驗證目標導航預習導引一二二、使用合金1.鐵合金(1)生鐵和鋼的比較:目標導航預習導引一二二、使用合金目標導航預習導引一二(2)鋼的分類: 目標導航預習導引一二(2)鋼的分類: 目標導航預習導引一二2.鋁合金和銅合金(1)地殼中含量最多的金屬元素是鋁。(2)硬鋁:合金元素為Cu、Mg、Mn和Si等。硬鋁密度小,強度高、抗腐蝕性強。適用于制造飛機和航天器。(3)常見的銅合金有黃銅(Cu-Zn

3、合金)和青銅(Cu-Sn合金)。(4)我國開始制造和使用青銅器的年代是商代。3.新型合金近年來為滿足某些尖端技術發展的需要,人們設計合成了許多新型合金材料,如能夠吸收大量氫氣的儲氫合金,廣泛應用于航空航天、生物工程和電子工業的鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等。目標導航預習導引一二2.鋁合金和銅合金目標導航預習導引一二鋁是地殼中含量最多的金屬元素,為什么鋁的發現和使用比鐵、銅等金屬要晚許多?提示:人類使用材料的先后順序:石器時代銅器時代鐵器時代鋁制品。因為銅、鐵、鋁的金屬活動性逐漸增強,要將它們的化合物還原為金屬單質的難度逐漸增大,銅和鐵的冶煉用熱還原法,而鋁的冶煉用電解法。目標導航預習導引一二

4、鋁是地殼中含量最多的金屬元素,為什么鋁的一二知識精要典題例解遷移應用一、合金的性質及應用 一二知識精要典題例解遷移應用一、合金的性質及應用 一二知識精要典題例解遷移應用2.不銹鋼抗腐蝕的原因不銹鋼中添加的元素主要是Cr和Ni,Cr是防氧化元素,使不銹鋼表面形成一層致密的氧化物保護膜,防止內部的Fe與外界物質接觸;Ni是防腐蝕元素,使不銹鋼在多種酸、堿、鹽溶液中也能具有很好的化學穩定性和耐腐蝕性。一二知識精要典題例解遷移應用2.不銹鋼抗腐蝕的原因一二知識精要典題例解遷移應用【例1】 下列有關合金性質的說法正確的是()合金與各成分金屬相比,具有許多優良的物理、化學或機械性能相同金屬元素形成的合金,

5、元素的含量有可能不同,但其性能是相同的鎂鋁合金在鹽酸中能完全溶解合金具有各成分金屬的性質之和A.B.C.D.解析:合金與各成分金屬相比,具有優良的物理、化學或機械性能,如熔點低,利于鑄造,硬度大,密度小,強度高等。鎂鋁合金可與鹽酸反應,化學方程式為Mg+2HCl MgCl2+H2,2Al+6HCl 2AlCl3+3H2。因合金元素的含量不同,其性能亦不同。合金具有比各成分金屬更優越的性能,但不是各成分金屬的性質之和。答案:B一二知識精要典題例解遷移應用【例1】 下列有關合金性質的說法一二知識精要典題例解遷移應用一二知識精要典題例解遷移應用一二知識精要典題例解遷移應用某合金與鐵的物理性質的比較如

6、下表所示:(注:硬度以金剛石為10作標準,導電性以銀的導電性為100作標準)已知該合金耐腐蝕、強度大,從性能看,該合金不適合制()A.門窗框B.爐具C.導線D.飛機外殼一二知識精要典題例解遷移應用某合金與鐵的物理性質的比較如下表一二知識精要典題例解遷移應用解析:A項主要從硬度方面考慮,該合金硬度大于鐵,適合制門窗框;B項從熔點方面考慮,該合金熔點高于鐵,適合制爐具;C項從導電性方面考慮,該合金的導電性能比鐵差很多,不適合制導線;D項從密度方面考慮,該合金的密度小于鐵,適合制飛機外殼。綜上分析,本題答案為C。答案:C一二知識精要典題例解遷移應用解析:A項主要從硬度方面考慮,該一二知識精要典題例解

7、遷移應用二、新型合金及用途 1.儲氫合金(1)氫能的利用存在的兩大難題:制取和儲存。H2是一種易燃易爆的氣體,要利用H2,關鍵要解決H2的安全儲存和運輸問題。一般情況下,H2采用氣態或液態儲存。但運送裝有H2的鋼瓶既不安全又不方便。(2)對儲氫合金的要求:一是能夠大量吸收H2,并與H2結合成金屬氫化物;二是儲氫量大,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,如:H2+儲氫合金 金屬氫化物常見的儲氫合金一般為Ti-Fe合金、La-Ni合金。一二知識精要典題例解遷移應用二、新型合金及用途 1.儲氫合金一二知識精要典題例解遷移應用2.形狀記憶合金形狀記憶合金是一種新型功能金屬

8、材料,用這種合金做成的金屬絲,即使將它揉成一團,但只要達到某個溫度,它便能在瞬間恢復原來的形狀。最早研究成功的形狀記憶合金是Ni-Ti合金,稱為鎳鈦腦(Nitanon)。它的優點是可靠性強、功能好,但價格高。3.鈦合金鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦合金的優點:強度高;耐熱性好;抗蝕性好;低溫性能好;化學活性大;導熱系數小、彈性模量小。4.耐熱合金耐熱合金又稱高溫合金,它對于在高溫條件下的工業部門和應用部門,有著重大的意義。“耐熱”是指其在高溫下能保持足夠的強度和良好的抗氧化性。一二知識精要典題例解遷移應用2.形狀記憶合金一二知識精要典題例解遷移應用【例2】 下列說法不正確的是()

9、A.儲氫合金可用于以H2為燃料的汽車B.由鈦、釩、鐵和鋁組成的鈦合金常用于制造飛機的起落架C.鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型記憶合金廣泛應用于衛星、航空航天、生物工程和電子工業等領域D.金首飾中的千足金就是純金解析:純金質軟,不適合直接制造金首飾,向純金中加入一定量的Cu或Ag,可制成硬度較大的合金,金首飾的成色是以首飾中金的最低含量的千分數來計量的,999為千足金,990為足金,750為18K金,D項錯誤。答案:D一二知識精要典題例解遷移應用【例2】 下列說法不正確的是(一二知識精要典題例解遷移應用高功率Ni/MH(M表示儲氫合金材料)電池已經用于混合動力汽車,其放電時的反應為NiOO

10、H+MH M+Ni(OH)2,下列有關說法不正確的是()A.儲氫合金是一種新型合金B.儲氫合金的一大重要特點是吸收H2的能力強C.此電池工作時,儲氫合金中的H2釋放出來參與反應D.此電池工作時,釋放出的H2在原電池的負極上發生失電子的還原反應解析:工作時,儲氫合金釋放出的H2在負極上發生失電子的氧化反應。答案:D一二知識精要典題例解遷移應用高功率Ni/MH(M表示儲氫合金案例探究思悟升華合金認識中的誤區 所謂合金,就是不同種金屬(或金屬與非金屬)在熔化狀態下形成的一種熔化物,下表中的金屬能與表中其他金屬形成合金的是()A.Cu和KB.K和NaC.Fe和NaD.Cu和Na案例探究思悟升華合金認識中的誤區 所謂合金,就是不同種金屬(案例探究思悟升華審題:由合金的形成可知,兩種金屬若能形成合金,則熔點較高的金屬的熔點不能高于熔點較低的金屬的沸點。解題:Cu的熔點高于K的沸點,二者不能形成合金;Na的熔點低于K的沸點,兩種金屬能夠形成合金;Fe的熔點高于Na的沸點,兩種金屬不能形成合金;Cu的熔點高于Na的沸點,兩種金屬不能形成合金,故B項符合題意。答案:B案例探究思悟升華審題:由合金的形成可知,兩種金屬若能形成合金案例探究思悟升華正確認識