资源简介

金属与合金
【学习目标】
（1）知道铁、铜等常见金属与氧气的反应。
（2）初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
（3）通过对金属的性质的实验探究，学习利用实验认识物质的性质和变化的方法。
【学习重点】
常见金属与氧气的反应，以及与盐溶液的置换反应。
【学习难点】
金属的性质的实验探究
【学习过程】
一、金属的物理性质（问题导课）
1．为什么铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？
2．银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜而不用银制？
3．为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？
二、认识合金
（一）合金的概念：
由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）融合而成的具有金属特性的物质。
（二）合金的性能：
1．硬度较大。
2．熔点一般比各成分金属低。
3．合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制。
（三）合金
1．铁合金：不锈钢中各成分与性能以上说明合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制。
2．铜合金
各种成分的铜合金的结晶特征不同，铸造性能不同，铸造工艺特点也不同。
（1）锡青铜：结晶特征是结晶温度范围大，凝固区域宽。铸造性能方面流动性差，易产生缩松，不易氧化。工艺特点是壁厚件采取定向凝固（顺序凝固），复杂薄壁件、一般壁厚件采取同时凝固。
（2）铝青铜和铝黄铜：结晶特征是结晶温度范围小，为逐层凝固特征。铸造性能方面流动性较好，易形成集中缩孔，极易氧化。工艺特点是铝青铜浇注系统为底注式，铝黄铜浇注系统为敞开式。
（3）硅黄铜：结晶特征是介于锡青铜和铝青铜之间。铸造性能最好（在特殊黄铜中）。工艺特点是顺序凝固工艺，中注式浇注系统，冒口尺寸较小。
（四）新型合金
（一）超耐热合金镍钴合金能耐1200℃，用于喷气发动机和燃气轮机的构件。镍铬铁非磁性耐热合金在1200℃时仍具有高强度、韧性好的特点，可用于航天飞机的部件和原子反应堆的控制捧等。寻找耐高温（1000℃以上）、可长时间运行（10000h以上）、耐腐蚀、高强度等要求的合金材料，仍是今后研究的方向。
（二）形状记忆合金它们具有高弹性、金属橡胶性能、高强度等特点，如Ni—Ti，Ag—Cd，Cu—Cd，Cu—A1—Ni，Cu—A1一Zn等合金，可用作调节装置的弹性元件（如离合器，节流阀，温控元素等）、热引擎材料、医疗材料（牙齿矫正材料）等。在研制合金材料方面，如同复合材料一样，以功能和用途为原动力，设计和合成各种类型的新合金材料，如高性能结晶控制合金、非晶合金、超微粒子合金等等。这些是金属材料中最活跃的发展领域。
【达标检测】
一、选择题
1．将洁净的铁丝浸入含有Ag（NO3）2和Zn（NO3）2和电镀废水中，一段时间后取出，铁丝表面覆盖了一层物质，这层物质是（ ）
A．Ag、Zn B．Ag C．Zn D．Ag、Fe
2．金属材料已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是（ ）
A．硬度很大、熔点很高 B．有良好的导电性、传热性
C．是银白色的固体 D．易与酸反应产生氢气
3．向氧化铜和铁粉混合物中加入一定量的稀硫酸，分反应后过滤，以下判断错误的是（ ）
A．滤纸上可能含有铜 B．滤液中可能含有硫酸亚铁
C．滤液中可能含有硫酸铜 D．滤纸上可能含有氧化铜
4．关于金属物品的使用正确的是（ ）
A．铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨
B．铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制杀菌剂波尔多液
C．铝壶内的水垢用质量分数为18％的热盐酸长时间浸泡
D．校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈
5．下列说法正确的是（ ）
A．铁在潮湿的空气中容易生锈 B．金属的活动性：Zn＞Ag＞Cu
C．合金属于纯净物 D．铝是地壳中含量最多的元素
6．向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量，下图是反应过程中某种物质的质量Y随加入稀硫酸的质量变化的关系，则Y不可能表示（ ）
A．消耗铁粉的质量 B．生成硫酸亚铁的质量
C．溶液的总质量 D生成氢气的质量
二、填空题
1．有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，回答下列问题：
（1）X、Y和Z的金属活动性由强到弱的顺序为 ；
（2）举出符合上述金属活动性顺序的三种常见金属（写化学式） ；并写出在Z表面有银析出反应的化学方程式 。
2．A是地壳中含量最多的金属元素，A能和空气中的B反应生成一层致密的薄膜C，把A单质放在稀硫酸当中产生气体D，A单质与氯化铜溶液反应生成红色金属E。
（1）写出B单质的化学式 ； E的化学符号 。
（2）写出有关化学方程式
A→C： ；
A→D ；
A→E： 。
3．现有①磁铁矿（主要成分：Fe3O4），②黄铁矿（主要成分：FeS2），③赤铁矿（主要成分：Fe2O3），请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁（填序号） ，原因是 。（两个原因）
4．下列有三种制取硝酸铜的方案：
方案一：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
方案二：Cu+Fe（NO3）2═Cu（NO3）2+Fe
方案三：2Cu+O2+4HNO3（稀）═2Cu（NO3）2+2H2O
请你分析考虑选择一种最适宜的方案__________你选此方案而不选另两个方案的理由是（每个方案只说出一个理由即可）：_____________、_______________。

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