第16讲 金属材料与合金（学生版）-【帮课堂】2022-2023学年高一化学同步精品讲义（人教2019必修第一册 ）

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知识点一：一、合金与铁合金
1．合金
(1)定义
由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
(2)性质
① 硬度：合金的硬度及机械加工性能一般高于各成分金属；
② 熔点：合金的熔点一般低于各成分金属。
2．铁合金
(1)生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。
(2)生铁的含碳量比钢的高。生铁的硬度大，钢具有良好的延展性。
(3)钢是用量最大，用途最广的合金，钢的分类如下：
(4)不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍。不易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。
(5)常见合金的比较
① 铜合金
合金 主要成分 主要性能 主要用途
第 16 讲 金属材料与合金
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、锌 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加
工钱币、代替银做饰品
② 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。
【即学即练 1】
1．中国传统文化对人类文化贡献巨大。在很多古代文献中都涉及到丰富的化学知识，对其理解不合理的
是
A．《抱朴子·黄白》中“曾青涂铁， 铁赤色如铜”主要发生了置换反应
B．《浪淘沙》中“吹尽狂沙始到金”，说明金在自然界中以游离态形式存在
C．《梦溪笔谈》中“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”中的剂钢是指铁的合金
D．《天工开物·五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内……众人柳棍疾搅，即时炒成熟
铁。”炒铁是为了降低铁水中的碳含量，且熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差
2．铝合金是目前用途广泛的合金之一，下列说法错误的是
A．铝合金具有硬度大，密度小特点
B．合金材料的熔点一般低于其成分金属
C．铝的化学性质不活泼，常温下纯铝不与氧气反应
D．可以使用铝制槽罐储存浓硫酸
3．2022 年北京冬奥会上，我国短道速滑队所用冰刀材料是特殊的钢材料。下列说法中正确的是
A．该合金熔点比纯铁熔点高 B．该合金硬度比纯铁高
C．该合金碳含量比生铁高 D．该合金属于共价晶体
4．下列不属于合金的是
A．青铜 B．玻璃 C．碳钢 D．生铁
知识点二： 二、铝合金与新型合金
1．铝及其氧化物
铝是地壳中含量最多的金属元素。
(1)Al 与O2反应：常温下能与空气中的 O2发生反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜。其反应方程式为
4Al＋3O2===2Al2O3。
(2)Al、Al2O3与酸反应
将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，一段时间后才产生气 泡 ，有关反应的化学方程式为 Al2O3＋
6HCl == =2AlCl 3＋ 3H 2O 、 2Al ＋ 6HCl == =2AlCl 3＋ 3H 2↑。
(3)Al、Al2O3与强碱的反应
将一铝片放入 NaOH 溶液中，开始没有气泡，一段时间后才产生气泡，有关的化学方程式为 Al2O3＋
2NaOH == =2NaAlO 2＋ H 2O、2Al ＋ 2NaOH ＋ 2H 2O == =2NaAlO 2＋ 3H 2↑。
(4)两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物，如
Al2O3。
铝与强酸、强碱反应的实验探究
实验
操作
实验
现象
试管中产生气泡，铝片溶解，点
燃的木条放在试管口时发出爆鸣
声
试管中产生气泡，铝片溶解；点燃的木条放在试
管口时发出爆鸣声
有关化学
方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2．铝合金——目前用途广泛的合金之一
硬铝：一种铝合金，含 Cu、Mg、Mn、Si 等合金元素。密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造
飞机和宇宙飞船的理想材料。
3．新型合金
(1)储氢合金
①储氢方法
② 含义
储氢合金是一类能够大量吸收
H 2，并与H2结合成金属氢化物的材料。
③要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下
吸、放氢的速率快。
④ 实例：TiFe 合金、LaNi 合金。
(2)其他新型合金
① 钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
②喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金制造的，能承受1 100 ℃的高温。
③ 我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是由钛合金制造的。
【即学即练 2】
1．下列关于铝及其化合物的说法中，正确的是
A．铝的化学性质不活泼 B．氢氧化铝是一种强碱
C．氧化铝可与水反应生成氢氧化铝 D．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
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