高一化学合金铁合金知识点人教版
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第二节金属材料(一)铁合金一、合金1、定义:合金是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、成分:一种金属为主,另一种或几种是金属或非金属3、制作过程:熔合4、特性:(1)合金的硬度一般比各成分金属的大(2)合金的熔点一般比各成分金属的低(3)合金的物理、化学及机械性能一般优于各成分金属注:1、合金是混合物2、稀土元素被称为“冶金工业的维生素”5、结构变化:纯金属中,所有原子大小、形状都相同,排列规整;加入其它元素的原子后,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变得困难,导致合金的硬度变大。
二、铁合金(1)铁碳合金1、分类:含碳量为0.03%-2%,为钢;含碳量为2%-4.3%,为生铁。
2、性能及用途:生铁硬度大、抗压、性脆、可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料;钢有良好的延展性,机械性能良好,可以锻轧和铸造,广泛用于制造机械和交通工具等(2)钢钢是用量最大、用途最广的合金。
根据化学成分,钢分为两大类:碳素钢和合金钢1、碳素钢:铁与碳的合金2、合金钢:也叫特种钢,在碳素钢中适量加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而具有特殊性能例: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。
不锈钢特点:比较稳定,不易生锈,有很强的抗腐蚀能力;不锈钢用途:医疗器材、厨房用具、餐具、地铁列车车体(二)铝和铝合金一、铝的性质1、物理性质:铝是地壳中含量最多的金属。
银白色,有金属光泽的固体,熔点较低,硬度较小,是电和热的良导体。
常温下在空气中常被氧化成致密的氧化膜(Al2O3熔点2050℃),这层膜起到保护内部金属Al(熔点660℃)的作用,所以活泼的Al可以在空气中稳定存在。
2、化学性质:(1)与非金属反应:①与氧气反应:4Al+3O2点燃2Al2O3②与氯气反应:2Al+3Cl2点燃2AlCl3(2)与酸反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑(3)与碱反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑实质:先与水反应,生成的氢氧化铝再与强碱溶液反应(4)与某些氧化物反应(即铝热反应):2Al+Fe2O3高温2Fe+ Al2O33、铝合金的用途①铝合金:向铝中加入少量法合金元素,如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等,可制成铝合金。
必过18 铁合金知识点一合金1.概念:由两种或两种以上的金属与金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
2.性能特征:合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于各成分金属。
(1)合金的硬度及机械性能一般大于成分金属。
(2)合金的熔点多数低于成分金属。
3.影响性能的因素由于所添加合金元素的种类、含量和形成合金的条件不同,则使合金的组成结构不同,进而使合金具有的性能不同。
知识点二铁合金1.生铁和钢的比较生铁钢含碳量2%~4.3% 0.03%~2%性能特征硬度大、抗压、性脆、可铸造成型有良好的延展性、机械性能好、可以锻轧和铸造主要应用制造机座、管道等制造机械和交通工具等其中不锈钢是一种重要的合金钢,合金元素主要是铬和镍,在大气中比较稳定,不易生锈,抗蚀能力强,常用于制造医疗器械、厨房用具和餐具,以及地铁列车的车体等。
一、选择题1.下列物质不属于合金的是()A.青铜器B.不锈钢C.合金钢D.金刚石【答案】D【解析】合金是由金属与金属或金属与非金属熔合而成具有金属特性的混合物,青铜器、不锈钢、合金钢均属于合金,金刚石是碳的单质,不属于合金,故选D。
2.(2021·云南省华宁县第一中学)铁的下列性质中不属于纯铁的物理性质是()A.质软B.银白色C.能导电D.易生锈【答案】D【解析】物理性质通常包括:颜色、状态、气味、密度、硬度、熔沸点、导电性、导热性、溶解性等,所以铁质软、银白色、能导电,均为物理性质,而易生锈是指易被氧化,为化学性质;故选D。
3.(2021·山西高一期末)人类最早使用的合金是()A.铜合金B.铁合金C.铝合金D.镁合金【答案】A【解析】由于铜的活动性比较弱,以单质形成存在的比较多,所以人类历史上使用最早的合金是铜合金。
故A符合题意,B、C、D不符合题意。
故选A。
4.(2021·全国高一课时练习)下列适合制作不锈钢用具的铁合金是()A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢D.合金钢【答案】D【解析】不锈钢由于其抗腐蚀性好,在生产和生活中有许多用途,若含有碳元素,易形成电化学腐蚀,低碳钢、中碳钢、高碳钢都含有碳,属于不适宜于制作不锈钢用具的钢,不锈钢中含有的主要金属是镍和铬铁,是这三种元素为主制成的合金钢,D符合题意。
铁合金
1铁合金的两大类型——生铁和钢
生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。
由于含碳量不同,钢含碳量为003% ~2% 和生铁含碳量为2% ~4 3% 在性能上有很大差异。
钢是用量最大、用途最广的合金,根据其化学成分,可分为两大类:碳素钢和合金钢。
根据含碳量不同,碳素钢可分为高碳钢、中碳钢
和低碳钢。
生铁和钢的主要组成元素、特性和用途如表所示:
2钢中合金元素的主要作用
【例1】碳素钢的分类依据是
A硬度B含碳量C用途D机械性能
【解析】根据含碳量的不同,可把碳素钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
【答案】B
【例2】下列说法正确的是
A高碳钢的含碳量大于2%
B生铁既可铸造也可锻造
C生铁和钢都属于铁合金
D生铁是用途最广的合金
【解析】高碳钢属于钢中的碳素钢,钢的含碳量均低于2% ,A项错误;生铁可铸不可锻,B 项错误;铁合金通常包括生铁和钢两大类,C项正确;钢是用途最广的合金,D项错误。
【答案】C
【例3】日常生活中的容器主要是不锈钢制品,这是利用该合金的
A导电性B导热性C抗腐蚀性D易回收利用
【解析】生活中使用不锈钢制品,主要利用其抗腐蚀性。
【答案】C。
新人教版高一化学必修一第三章第二节金属材料讲义知识点一 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:合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于各成分金属。
①硬度:合金的硬度一般大于成分金属。
②熔点:合金的熔点多数低于成分金属。
2.铁合金⎧生铁铁碳合金⎨⎩钢合金钢,常见的是不锈钢知识点二 铝和铝合金1.铝与氧化铝的化学性质(1)Al 与 O 2 的反应:4Al +3O 2===2Al 2O 3。
(2)Al 与盐酸的反应 (实验 3-4)2Al +6HCl===2AlCl 3+3H 2↑。
Al 2O 3 与盐酸的反应(1)已知物质的质量 m :n =M(2)已知标准状况下气体体积 V :n =V(3)已知物质的粒子数 N :n =N⎨⎩Ti NiAl 2O 3+6HCl===2AlCl 3+3H 2O(3)Al 与 NaOH 溶液的反应 (实验 3-5)2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑。
Al 2O 3 与 NaOH 溶液的反应Al 2O 3+2NaOH===2NaAlO 2+H 2O 。
2.两性氧化物像 Al 2O 3 这类既能与酸反应,生成盐和水,又能与碱反应,生成盐和水的氧化物,叫两性氧化物。
3.铝合金向铝中加入少量合金元素,如 Cu 、Mg 、Si 、Mn 、Zn 及稀土元素等,可制成铝合金,例如硬铝。
知识点三 新型合金⎧⎪储氢合金⎧La -Fe 合金新型合金⎨ 钛合金⎪⎩耐热合金形状记忆合金知识点四 物质的量在化学方程式计算中的应用1.物质的量与各物理量之间的关系mV mNA(4)已知溶液中的物质的量浓度c:n=cV 2.物质的量在化学方程式计算中的应用化学方程式化学计量数之比扩大NA倍之后物质的量之比结论2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2∶2∶2∶12NA∶2NA∶2NA∶NA2__mol∶2__mol∶2__mol∶1__mol化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质的粒子数之比=各物质的物质的量之比微判断(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物。
铁的合金(1)生铁一般地说,含碳量在2%~43%的铁的合金叫做生铁。
生铁里除含碳外,还含有硅、锰以及少量的硫、磷等,它可铸不可锻。
根据生铁里碳的存在形态不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁。
炼钢生铁碳在这种铁的合金里主要以碳化铁的形态存在。
这种生铁质硬而脆,难于加工,一般都用来炼钢,所以叫它炼钢生铁。
由于它的断口呈白色,又叫白口铁。
铸造生铁碳在这种铁的合金里以片状的石墨形态存在。
由于石墨质软并有润滑作用,因而这种生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能等。
但是,由于有片状石墨的存在,降低了它的抗拉强度,使它不能锻轧,只能用于制造各种铸件,如铸造机床座、铁管等。
因此,把这种生铁称为铸造生铁。
由于它的断口呈灰色,通常又叫灰口铁。
球墨铸铁把铸造生铁加热熔化,并用镁合金或稀土合金等处理,就能使铁碳合金里的石墨从片状变为球状。
这种球状石墨的形成使铸铁的机械性能大大提高。
球墨生铁比普通生铁好,它的某些性能接近于钢,而价格却比钢便宜得多。
因此,它可以代替一部分钢材用于制造曲轴、齿轮和阀门等。
按用途不同分,生铁除炼钢生铁、铸造生铁外还有特种生铁。
特种生铁为含有特种金属元素的生铁。
在高炉冶炼过程中,铁矿中的某些金属元素如铬、镍、钴、钡、钛、铌等大部分被还原进入铁水。
(2)钢含碳量一般在003%~2%的铁的合金叫做钢。
钢坚硬,有韧性、弹性,可以锻打、压延,也可以铸造。
钢的分类很多,如按化学成分分类,钢可以分为碳素钢和合金钢。
碳素钢碳素钢又叫普通钢。
它所含的碳、硅、锰比生铁少得多,硫和磷的含量也比生铁低得多。
根据含碳量的不同,碳素钢的性质也各不相同,含碳量越高硬度越大,含碳量越低韧性越强。
工业上一般把含碳量低于03%的叫做低碳钢;含碳量在03%~06%之间的叫做中碳钢;含碳量在06%以上的叫做高碳钢。
低碳钢和中碳钢用来制造机器零件、钢管等,高碳钢用来制造刀具、量具和冲压模具等。
合金钢合金钢也叫特种钢。
在碳素里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种不同的特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好,耐磨,耐腐蚀,以及其他许多优良性能。
高一化学合金铁合金知识点人教版铁合金是以铁为主体,加入少量的合金元素制成的合金材料。
铁合金在工业生产中具有重要的应用,主要是因为其优异的物理
性能和化学性能。
下面将介绍高一化学中关于铁合金知识点,包
括合金的分类、合金元素的作用以及铁合金的应用等内容。
一、铁合金的分类
铁合金根据合金元素的不同,可以分为碳钢、铸铁和合金钢。
1. 碳钢:主要合金元素是碳,含碳量在0.03%~
2.0%之间。
碳
钢具有良好的切削性和强度,常用于制造机械零部件和工具。
2. 铸铁:主要合金元素是碳和硅,含碳量在2.0%~4.5%之间。
铸铁具有良好的流动性和耐磨性,常用于制造铸件、机械零部件
和汽车零件等。
3. 合金钢:除了碳外,还含有其他合金元素,如铬、镍、钼等。
合金钢具有更高的强度和耐腐蚀性能,广泛应用于制造汽车、航
空器、建筑材料等。
二、合金元素的作用
合金元素对铁合金的性质有着重要的影响,下面以常用的合金元素为例进行介绍。
1. 碳:在铁合金中,碳是最常见的合金元素之一。
适量的碳可以提高铁合金的硬度和强度,但过量的碳会导致铁合金变脆。
碳在铁合金中形成的固溶体称为渗碳体,它是提高铁合金硬度的重要因素。
2. 硅:硅是铁合金中常见的合金元素,可以提高铁合金的耐腐蚀性和热稳定性。
在铸铁中加入适量的硅可以提高铁合金的液态流动性,有利于铸件的成型。
3. 锰:锰主要用于制造锰铁合金,可以提高铁合金的硬度和抗磨性能。
锰铁合金在钢铁工业中有着重要的应用。
4. 铬:铬主要用于制造不锈钢。
加入适量的铬可以提高铁合金的耐腐蚀性、耐高温性和耐磨性。
5. 镍:镍可以提高铁合金的延展性和韧性,常用于制造合金钢和不锈钢。
三、铁合金的应用
铁合金在工业生产中应用广泛,下面将介绍一些常见的应用领域。
1. 钢铁工业:铁合金是钢铁工业的重要原料。
合金钢在航空、航天、汽车制造等领域有着广泛的应用。
铸铁常用于制造机械零部件和汽车部件。
2. 电子行业:铁合金在电子行业中也有着重要的应用。
合金钢常用于制造电子设备的机械结构,合金材料常用于制造电子元器件。
3. 建筑材料:合金钢常用于制造建筑结构材料,如钢筋、钢板等。
4. 航空航天工业:航空航天工业对铁合金的需求量很大,合金钢和高温合金是航空航天工业中重要的材料。
总结:
铁合金作为一种重要的材料,具有广泛的应用领域,对于推动工业发展起着重要的作用。
高一化学中学习铁合金知识,有助于学生了解材料科学的基础知识,培养科学思维和创新能力。
通过深入学习铁合金知识,可以更好地理解和应用相关的知识,为今后的学习和职业发展打下良好的基础。