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金属材料讲义（解析版）一、金属材料的发展和利用金属材料包括_________和_________。
1. 金属材料的发展石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的发现和使用即金属材料被广泛利用的顺序由早到晚依次是_____________。
2. 金属材料的应用①应用最广泛的金属是铁②世界上年产量居前三位的金属依次是_____________。
③钛和钛合金被认为是21世纪重要的金属材料【答案】纯金属合金Cu、Fe、Al Fe、Al、Cu二、金属的物理性质1. 物理共性常温下，大多数金属为银白色固态，有金属光泽，具有导电性、导热性、延展性，密度较大，熔点较高等。
2. 差异性①大多数金属都呈银白色，铜为紫红色，金呈黄色；②在常温下，大多数金属都是固体，汞是液体；③金属在导电性、导热性、密度、熔点、硬度、延展性等方面均有较大差异。
3. 金属之最①熔点最高：钨W（3410℃）；熔点最低：汞Hg（-39℃）。
②延展性最好：金Au，可制成万分之一毫米的金箔，铝、锡都是常见的延展性很好的金属。
③导电导热性最好：银Ag，铜Cu，金Au，铝Al。
④地壳中含量最高的金属元素——铝⑤人体中含量最高的金属元素——钙⑥目前世界年产量最高的金属——铁三、性质决定用途物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素。
在考虑物质的用途时，需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
四、合金1. 定义：将金属与某些金属或非金属加热熔合在一起，形成具有金属特性的混合物。
2. 常见的铁合金——生铁和钢（1）一般来说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。
（2）一般来说，合金的硬度比它的各成分金属的硬度都大。
（3）一般来说，合金的抗腐蚀性比它的各成分金属都好。
题型一：金属的物理性质【例1】金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。
下列性质属于金属共性的是A．熔点很高B．有良好的导电性、导热性C．银白色的固体D．硬度很大【答案】B【详解】A.一些金属的熔点较低，如汞常温下为液体，不符合题意；B.金属都有良好的导电性、导热性，符合题意；C.一些金属的颜色不是银白色的，例如铜是紫红色的，不符合题意；D.一些金属的硬度很小，如铅，不符合题意。
金属材料与金属矿物的开发利用题组一金属材料、合金的性能及应用1．C919大型飞机的制造采纳了大量新材料铝锂合金。
下列关于铝锂合金的说法不正确的是( )A．铝锂合金是铝与锂形成的混合物B．铝锂合金的硬度比锂大C．铝锂合金的熔、沸点比铝低D．铝锂合金耐酸碱腐蚀答案 D解析铝锂合金中的铝既能与酸反应，又能与碱反应，锂能与酸反应，故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。
2．(石家庄质检)“拟晶”是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。
Al65Cu23Fe12是二十世纪发觉的几百种拟晶之一。
具有合金的某些优良物理性能。
下列有关这种拟晶的说法正确的是( )A．无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价B．Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁C．Al65Cu23Fe12不行用作长期浸泡在海水中的材料D．1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子答案 C解析拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成，由于金属无负价，依据化合物代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作0价，A错误；拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度一般比各成分金属大，B错误；Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池，会加速金属的腐蚀，因此不行用作长期浸泡在海水中的材料，C正确；溶于过量的硝酸时，Al与Fe均变为＋3价，Cu变为＋2价，故1 mol Al65Cu23Fe12失电子的物质的量＝65×3＋2×23＋12×3 mol ＝277 mol，D错误。
题组二金属冶炼、金属矿物的开发利用3．(山西省长子县模拟)《天工开物》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。
其铁流入塘内，数人执持柳木棍排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。
”以下说法不正确的是( )A．金属冶炼方法由金属活动性确定B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量D．该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工答案 B解析活泼性不同的金属，其冶炼方法不同，即金属冶炼方法由金属活动性确定，故A正确；熟铁比生铁质地更软，且延展性好，故B错误；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C正确；该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化C元素，其原理基本相同，故D正确。
第三章金属及其化合物第三课金属材料金属矿物的开发和利用知识结构考点1：金属材料与金属矿物的开发利用知识全梳理1．合金2．常见的金属材料(1)分类。
(2)常见的合金材料。
①铁合金①铜合金我国使用最早的合金是〔主要含Cu、Sn、Pb〕，常见的铜合金有黄铜〔主要含有Cu、Zn等〕和白铜〔主要含有Cu、Ni、Zn等〕。
①铝合金成分元素主要特性主要用途3．金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在：(2)金属冶炼的实质：金属的冶炼过程就是把金属从态复原为态的过程。
即：(写反响通式，用M表示金属)。
(3)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)：【点拨】①金属冶炼与金属活泼性的关系：①冶炼Mg时电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时会消耗更多能源，增加生产本钱。
①冶炼Al时只能电解熔融Al2O3而不能电解熔融AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电；参加冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。
(4)铝热反响实验装置实验结论高温下，铝与氧化铁发生反响，放出大量的热，化学方程式为①可制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等原理应用①常用于金属焊接，如野外焊接钢轨等诊断辨析1．判断正误，正确的打“√〞，错误的打“×〞。
(1)合金中至少含有两种金属元素，不含非金属元素。
()(2)合金中各种元素的含量一定，所以合金是纯洁物。
()(3)合金的硬度一般小于成分金属，而熔点一般大于成分金属。
()(4)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、Al。
()(5)金属氧化物与铝粉的混合物都是铝热剂。
()(6)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝不如铁活泼。
()(7)电解氯化镁溶液制取金属镁。
()(8)商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品。
() 2．以下金属的工业制法正确的选项是〔〕A．制钛：用金属钠置换出氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B．炼铁：用焦炭和空气反响生成的一氧化碳在高温下复原铁矿石中的铁C．制钠：用海水作原料制得精盐，再电解纯洁氯化钠溶液得到金属钠D．炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到铜3．2021年12月17日，我国第一艘国产航空母舰“山东舰〞在海南三亚某军港交付海军，它宣告了中国海军的国产航母时代正式来临。
第11讲金属材料金属矿物的开发和利用时间:40分钟1.金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。
下列相关说法中不正确的是( )A.钛合金与人体具有很好的“相容性”,可以用来制造人造骨骼B.铁具有良好的导热性,可以用于制造炊具C.不锈钢的抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械D.钛及其合金熔点高,可用作保险丝2.[2019·河北石家庄模拟]下列制备金属单质的方法或原理正确的是( )A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质MgB.在通电条件下,电解熔融Al2O3与冰晶石(Na3AlF6)混合物制备单质AlC.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质NaD.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu3.根据金属活动性顺序分析,下列描述或判断错误的是( )A.常温下,在空气中金属镁比铁容易氧化B.在氧气中灼烧时,铁丝比铜丝反应剧烈C.与同种盐酸反应时,锌片比铁片反应剧烈D.铜活动性不强,故铜不能与硝酸银溶液反应得到银4.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( )选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除去Ⅰ铜器表面的铜绿对;Ⅱ对;无B 铜表面易形成致密的氧化膜铜制容器可以盛放浓硫酸Ⅰ对;Ⅱ对;有C向硫酸铜溶液中通入少量氨,有蓝色沉淀产生,过滤后灼烧滤渣,最后变成黑色固体把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧,铜丝表面变黑Ⅰ对;Ⅱ对;有D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂Ⅰ错;Ⅱ对;无5.不同的金属在冶炼方法上也有所不同,下列说法正确的是( )A.钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制B.铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料,是因为铝的冶炼方法比较简单C.由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼,人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质D.炼铁时加入的焦炭除了提供热量外,还用来制造还原剂一氧化碳6.实验室用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体,经历了下列过程(已知Fe3+在pH=5时沉淀完全)。
课题3 金属资源的利用和保护教学目标1.知道一些常见的金属（铁）等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；2.了解防止金属生锈的简单方法，知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。
3.通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动培养学生的良好学习习惯和学习方法。
4.增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴、社会进步学习化学的志向，使学生体会学习化学的价值；保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，培养学习化学的兴趣，树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
教学重点1.了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。
2.了解金属锈蚀的条件和金属资源的保护方法，激发学生的探究欲。
教学难点1.冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算。
2.如何使学生解决生活中金属锈蚀的问题。
实验准备教师：（常见矿石的图片、我国钢铁冶炼厂的简介、一氧化碳还原氧化铁的实验模拟演示、根据化学方程式计算的例题讲解等）；镊子；酒精灯；火柴等。
生锈的铁锁、因锈蚀穿孔的铜壶、长期未用的菜刀、几段生锈的铁丝、不能用的水龙头等。
学生：课外收集的我国钢铁厂情况简介材料；重晶石等矿石样品。
在一周前做好的铁钉锈蚀条件探究的对比实验。
第一课时铁的冶炼教学时间：教学过程：实验导入分析“真金不怕火炼”的原因，以及钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在，而是以化合物形式存在于各种矿物之中的原因。
交流展示学生出示课外收集到的矿石样品（重晶石、赤铁矿石等），朗读有关矿石的产地、产量、钢铁厂的名称等背景资料，课件展示人类最早使用的铁矿石──陨铁等其他矿石样品。
（阅读）教材第16页，解读插图，讨论炼铁时铁矿石选取的方案，使学生弄清楚为什么选取这种矿石的原因。
（讨论分析）高炉炼铁过程中的一氧化碳还原氧化铁的模拟实验。
讨论：①实验前先通入一氧化碳的原因；②尾气处理办法；③分析工业炼铁的原理；④分析原料产物是否为纯净物；⑤得出哪些结论等。
（例题自学）指导学生阅读审题，尽量抓住有效信息，小组讨论读题后的感想，尽量将多的读少，抽出有用的、具体的条件。
