I.課標要求
1．了解合金的定義，了解合金的優(yōu)良性能；了解銅合金、鋁合金、鐵合金等金屬材料的基礎知識；
2．了解金屬冶煉的基本方法；
3．初步學會正確地選用金屬材料。
II.考綱要求
1．了解科學、技術、社會的相互關系（如化學與生活、材料、能源、不幸、生命過程、信息技術的關系等）。
2．了解常見金屬及其重要化合物的主要性質及其應用。
Ⅲ.教材精講
1．合金：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。合金的性能一般優(yōu)于純金屬。
金屬材料
2．重要的金屬材料：
（1）銅合金：我國使用最早的合金。包括青銅（由銅、錫、鉛組成）；黃銅（含銅、鋅及少量的錫、鉛、鋁）；白銅（含銅、鎳、鋅及少量的錳）
（2）鋼：用量最大、用途最廣的合金�？煞譃閮纱箢悾禾妓劁摵秃辖痄�
碳素鋼：鐵和碳的合金。又分為低碳鋼（含碳量低于0.3%）,中碳鋼（含碳量為0.3%~0.6%）和高碳鋼（含碳量高于0.6%）。
合金鋼：在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷、硅等合金元素。
（3）鋁合金：
鎂鋁合金：含鎂量為10%~30%，強度和硬度都比純鋁和純鎂的大，主要用于火箭、飛機、輪船等制造業(yè)。
硬鋁：含銅、鎂、錳、硅的鋁合金，強度和硬度都比純鋁的大，主要用于火箭，飛機、輪船等制造業(yè)及日常生活中。
（4）其它幾種有色金屬材料：
金：金是質地柔軟的黃色金屬，有極高的抗腐蝕性，優(yōu)良的導熱性和導電性，在電子工業(yè)上有廣泛的用途。
銀：銀是具有金屬光澤，質地柔軟的銀白色金屬，具有良好的延展性、導電性和導熱性，另銀在有機合成、能源開發(fā)、材料制造方面應用很廣。
3．金屬的冶煉：
（1）原理：金屬冶煉的實質是用還原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬單質。
（2）步驟：
a.富集礦石：除雜質，提高礦石中有用成分的含量。
b.冶煉：利用氧化還原反應原理，在一定條件下，用還原劑把金屬離子還原成金屬單質。
c.精煉：采用一定方法，提煉純金屬。
（3）方法
a。熱分解法
適用于冶煉金屬活動性較差的金屬。
b．熱還原法
用還原劑（C、CO、H2、Al等）還原金屬氧化物，適合于金屬活動性介于Mg~Cu之間的大多數(shù)金屬的冶煉。
c．電解法
適用于冶煉金屬活動性很強的金屬。
IV.典型例題
例1．鋁鎂合金因堅固、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于窗框、卷簾門等。下列與這些用途無關的性質是 （）
A．不易生銹 B．導電性好 C．密度小 D．強度高
【解析】此題考察金屬材料?鎂鋁合金的物理性質，要善于把生活中的用途和物質的物理性質聯(lián)系起來，如強度高---說明堅硬耐用；密度小---說明輕巧；不易生銹---說明潔凈美觀；導電性好---說明可用做電線等。綜合上述，B項與這些用途無關。
【答案】B
例2．近年來，科學家在探索利用鋁粉作燃料的可能性，期望鋁能成為一種石油的取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，關于其有利因素的下列說法，你認為哪項是錯誤的 （ ）
A．鋁質輕，便于運輸、貯存，且安全
B．鋁燃燒時放出的熱量大，且燃燒后新產物對環(huán)境的污染容易得到有效的控制
C．在地球上，鋁礦資源豐富
D．現(xiàn)代電解冶鋁的工業(yè)技術已為鋁作為新能源奠定了重要基礎
【解析】現(xiàn)代電解冶鋁的工業(yè)生產中耗電量很大，這是制約鋁成為能源的重要因素。
【答案】D
例3．將鐵粉、銅粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、CuCl2溶液一起放進燒杯內，在下列情況中，指出有哪些陽離子（不考慮陰離子）或金屬單質同時存在：
（1）充分反應后，有Fe剩余，則還有______________________.
（2）若除Cu2+外，還有相當量的Fe3+，則還有______________________.
（3）若除Cu2+外，還剩余相當量的Cu，則還有_____________________.
【解析】(1)鐵能把溶液中的Fe3+和Cu2+還原為Fe2+和Cu，所以當有Fe剩余時溶液中不可能存在Fe3+和Cu2+；；（2）因溶液中有Cu2+和Fe3+,所以不存在金屬鐵與銅；（3）Cu能把Fe3+還原為Fe2+，現(xiàn)有相當量的Cu，說明沒有Fe3+，有Cu2+存在說明沒有金屬鐵。
【答案】（1）Fe2+和Cu； （2）Fe2+ （3）Fe2+
例4．根據(jù)下列金屬的熔沸點判斷：
金屬鈉銅鋁鐵
熔點（）97．510836601535
沸點（）883259522003000
其中不能形成合金的是（ ）
A、銅和鈉 B、鐵和銅 C、鐵和鈉 D、鋁和鈉
【解析】合金是金屬在熔化狀態(tài)時相互熔合而成的，熔化時的溫度需達到兩種金屬中最高金屬的熔點，但又不能超出成分金屬中的最低沸點溫度。
【答案】A C
V．跟蹤訓練
一、選擇題（下列各題均只有一個合理答案，多填無效）
1.鋁在人體中積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁確定為“食品污染源之一”而加以控制。鋁在下列場合須加以控制的是
①制鋁錠 ②制易拉罐 ③制電線、電纜 ④制牙膏皮 ⑤用明礬凈水 ⑥制炊具 ⑦用明礬和蘇打作食物膨化劑 ⑧用氫氧化鋁制成藥片治胃病 ⑨制防銹油漆
A．②④⑤⑥⑦⑧ B．②⑤⑥⑦⑨
C．①②④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
2.下列說法中不正確的是
A．人類歷史上使用最早的合金是青銅
B．目前世界上使用量最大的合金是鋁合金
C．目前世界上用途最廣的合金是鋼
D．司母戊鼎是我國目前已發(fā)現(xiàn)的最生的青銅器
3．下列各組金屬最適合用H2和CO把它從化合物中還原出來的是
A．鈣、鎂 B．鋁、鐵 C．鐵、銅 D．汞、銀
4．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(jù)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
5．下列屬于合金的是
A．鐵銹 B．銅綠 C．硬鋁 D．黃金
6．鋁熱劑中鋁的作用是
A．催化劑 B．氧化劑 C．還原劑 D．填充劑
7．下列各種金屬的冶煉方法中，可以得到相應的金屬的是
A．加熱Al2O3 B．加熱CaCO3 C．電解熔融NaCl D．NaCl和鋁粉共熱
二、選擇題（下列各題有1～2個答案，）
8. 金屬冶煉的目的是
A．把金屬化合物還原成金屬單質 B．除去金屬中的雜質
C．把金屬變成氧化物 D．把化學能轉變成電能
9．隨著人們生活節(jié)奏的加快，方便的小包裝食品已被廣泛接受。為了延長食品的保持期，防止食品受潮及富脂食品變質，在包裝袋中應放入的化學物質是
A．無水硫酸銅、蔗糖 B．硅膠、硫酸亞鐵
C．食鹽、硫酸亞鐵 D．生石灰、食鹽
10．合金是不同種金屬（也包括金屬和非金屬）在熔化狀態(tài)下形成的一種具有金屬特性的熔合物，下表中難與表中其他金屬形成二元合金的元素是
FeCuZnAgAuW
熔點（℃）15351083419．5960．810633380
沸點（℃）30002595907221227075627
A．Fe和Zn B．Cu和Ag C．Au和Cu D．Zn和W
11．（2006年高考廣東綜合題22）鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬。以TiO2制取Ti的主要反應有：
①TiO2+2C+2Cl2===TiCl4+2CO ②TiCl4+2Mg===2MgCl2+Ti
下列敘述正確的是
A.反應①是置換反應 B.反應②是置換反應
C.反應①中TiO2是氧化劑 D.反應②金屬Mg是還原劑
12．（2006年高考廣東化學試題4）某金屬氧化物在光照下可生成具有很強氧化能力的物質，能用來消除空氣或水體中的污染物。下列有關該金屬氧化物的應用的敘述不正確的是
A．將形成酸雨的SO2氧化為SO3
B．將家居裝修揮發(fā)出的甲醛氧化為CO2和H2O
C．將醫(yī)藥廢水中的苯酚氧化成H2O和CO2
D．將電鍍廢水中的氰根離子CN-氧化成CO2和N2
13．（2005年高考廣東化學試題18）背景材料：①2004年夏季，特氟隆不粘鍋事件引起公眾關注；②2004年冬季，諾貝爾化學獎授予研究蛋白質的科學家；③2005年初春，廣東大部分地區(qū)進行人工降雨；④2005年春末，某高速公路發(fā)生液氯運輸車翻倒泄露事故。下列相應說法正確的是
A、特氟�。ň鬯姆蚁┑膯误w是氟利昂
B、蛋白質是由氨基酸形成的不可降解的高分子化合物，其水溶液有丁達爾現(xiàn)象
C、AgI和干冰都可用于人工降雨
D、附近人員應迅速遠離液氯泄露地點，并逆風往安全區(qū)域疏散
14．(2005年高考上�；瘜W試題4)下列金屬冶煉的反應原理，錯誤的是（ ）
A、2NaCl(熔融) →通電 2Na + Cl2↑B、MgO + H2 →△ Mg + H2O
C、Fe3O4 + 4CO →高溫 3Fe + 4CO2D、2HgO →△ 2Hg + O2↑
15、下列幾種合金硬度最大的是（ ）
A．生鐵 B．低碳鋼 C．中碳鋼 D．高碳鋼
三、填空：
16、古代的藥金與金相似，常被誤認為金子，冶煉的方法如下：將碳酸鋅、赤銅（Cu2O）、木炭混合加熱到800℃，得到金光閃閃的“藥金”。
（1）冶煉的化學方程式____________________________
（2）藥金的主要成分______________
四、實驗題：
17．（2006年高考廣東化學試題20）
氧化銅有多種用途，如用作玻璃著色劑、油類脫硫劑等。為獲得純凈的氧化銅以探究其性質，某同學用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質)進行如下實驗：
⑴制備氧化銅
工業(yè)CuSO4 CuSO4溶液 CuSO4?5H2O …… CuO
①步驟I的目的是除不溶性雜質。操作是 。
②步驟Ⅱ的目的是除鐵。操作是：滴加H2O2溶液，稍加熱；當Fe2+轉化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，攪拌，以控制溶液pH=3.5；加熱煮沸一段時間，過濾，用稀硫酸酸化濾液至pH=1�？刂迫芤簆H=3.5的原因是 。
③步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶體。操作是 ，過濾，水浴加熱烘干。水浴加熱的特點是 。
⑵探究氧化銅的性質
①取A、B兩支試管，往A中先加入適量CuO粉末，再分別向A 和B中加入等體積的3%H2O2溶液，只觀察到A中有大量氣泡。結論是 。
②為探究試管A中反應的速率，收集氣體并測定其體積必需的實驗儀器有：
。
18、（2005年高考上海化學試題27）
硫酸鐵（PFS）是一種新型高效的無機高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理。用鐵的氧化物為原料來制取聚合硫酸猴，為控制水解時Fe3+的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe3+必須先還原為Fe2+。實驗步驟如下：
（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃儀器除量筒外，還有。
(a) 容量瓶(b) 燒杯(c) 燒瓶
（2）步驟II取樣分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是。
(a) 控制溶液中Fe2+與Fe3+含量比(b) 確定下一步還原所需鐵的量
(c) 確定氧化Fe2+所需NaClO3的量(d) 確保鐵的氧化物酸溶完全
（3）用NaClO3氧化時反應方程式如下：
6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O
若改用HNO3氧化，則反應方程式如下
6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NO↑ + 4H2O
已知1mol HNO3價格0.16元、1mol NaClO3價格0.45元，評價用HNO3代替NaClO3作氧化劑的得弊，利是，弊是。
聚合硫酸鐵溶液中SO42與Fe3+物質的量之比不是3:2。根據(jù)下列供選擇的試劑和基本操作，測定聚合硫酸鐵產品溶液中SO42與Fe3+物質的量之比。
（4）測定時所需的試劑。
(a) NaOH(b) FeSO4
(c) BaCl2(d) NaClO3
（5）需要測定和的質量（填寫化合物的化學式）。
（6）選出測定過程中所需的基本操作（按操作先后順序列出）。
(a) 萃取、分液 (b) 過濾、洗滌 (c) 蒸發(fā)、結晶 (d) 冷卻、稱量(e)烘干或灼燒
考點二十四“金屬材料與金屬的冶煉”參考答案
1、A 2、B 3、C 4、B 5、C 6、C 7、C 8、A 9、B
10、D 11、B、D 12、C 13、C、D 14、B 15、A
16、（1）C+ZnCO3+Cu2O = 2Cu+Zn+2CO2↑
（2）Cu和Zn
17、⑴①
答案：加適量水溶解，攪拌，過濾
②答案：使Fe3+可全部轉化為Fe（OH）3沉淀，而Cu2+不會轉化為Cu (OH)2沉淀。
③
答案：將CuSO4?5H2O溶液加熱蒸發(fā)至有晶膜出現(xiàn)時 ，停止加熱。
受熱均勻，溫度易于控制在1000C以下。
⑵①
答案：CuO可加快H2O2分解的反應速率，是H2O2分解反應的催化劑。
②
答案：秒表、橡皮塞、導管、集氣瓶、量筒。
18、
（1）b
（2）b、c
（3）利：原料成本較低弊：產生氣體對大氣有污染
（4）a、c
（5）Fe2O3、BaSO4
（6）b、e、d
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