《第一节 金属与合金》习题
一、选择题
1、下面有关新材料和新科技的说法正确的是（ ）
A．核燃料的放射性污染会造成严重的生态灾难，所以各国应严禁核工业发展
B．常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等
C．纳米材料是一种新材料制成的大米
D．超导体是一种电阻为零的材料，可以用来制造灯丝，灯泡会特别亮
2、下列关于安全用电的说法中错误的是（ ）
A．不能将湿衣服晾在电线上 B．雷雨天不能躲在大树下避雨
C．可以用铜丝代替保险丝 D．发现有人触电应立即切断电源
3、下列关于金属物品的使用正确的是（ ）
A．铁制车棚定期喷涂油漆
B．铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制杀菌剂
C．铝壶内的水垢用过量的盐酸长时间浸泡
D．铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨
4、元素在自然界里分布并不均匀，如智利富藏铜矿，澳大利亚多铁矿，山东的黄金储量居我国首位，但从整个的地壳含量的多少分析，最丰富的金属元素是（ ）
A．Fe B．Si C．O D．Al
5、某种新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，金属线互相接触引发电信号，与之相连的警报系统就会立刻报警。嵌金属线的目的是利用了金属的( ）
A．导电性 B．延展性 C．韧性 D．导热性
6、下列物质中不属于铁合金的是（ ）
A.不锈钢 B.碳素钢 C.生铁 D.氧化铁
7、武德合金（用50%铋、25%铅、12.5%锡和12.5%镉制成的，它的熔点是70℃）常用于电器保险丝是因为它具有下列性质中的（ ）
①熔点低；②能导电；③延展性能好；④不易氧化；⑤硬度大
A.① B.①②③④ C.①③ D.全部
8、“目前世界上有近20亿的人患有缺铁性贫血”。这里的“铁”是指（ ）
A.铁元素 B.铁单质 C.氧化铁 D.铁合金
9、下列描述不属于铁的物理性质的是（ ）
A.具有银白色金属光泽 B.具有良好的导电性、导热性
C.具有良好的延展性 D.在潮湿的空气中容易生锈
10、几年前，我国某集团花巨资购回在八国联军火烧圆明园时流失海外的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，它们都是由含一定比例金、银、锡、锌的铜合金铸造的。铜合金属于（ ）
A.金属材料 B.无机非金属材料
C.合成材料 D.复合材料
11、灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制，主要是因为（ ）
A、钨的导电性好 B、钨的熔点高 C、钨的硬度大 D、钨的密度大
二、填空题
在日常生活中，用于铁栏杆外层涂料的“银粉”大多是金属________________________；家用热水瓶内胆壁的银白色金属是_____________________________；温度计中填充的金属是________________________；灯泡里做灯丝的金属是________________________。
《第一节 金属与合金》习题
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）：_____________、_______________。
《第一节 金属与合金》教案
教学目标
知识与技能
（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。
过程与方法
（1）认识科学探究的基本过程，能进行初步的探究活动。
（2）初步学会运用观察，实验等方法获取信息，并能用图表和化学语言表达有关的信息。
（3）初步学会运用比较，归纳，概括等方法对获取的信息进行加工。
情感态度与价值观
（1）激发学生学习化学的兴趣。
（2）培养勤于思考、严谨求实、勇于实践的科学精神。
（3）关注化学与日常生活和生产的密切关系。
教学重点
常见金属与氧气的反应，以及与盐溶液的置换反应。
教学难点
金属的性质的实验探究
教学方法
问题情境-----实验探究-------得出结论--------练习巩固--------联系实际
教具准备
教师用具：多媒体课件、镁条、铝片、铜片、被氧化了的镁条和铝片、酒精灯、坩埚钳、火柴、砂纸。
学生用具：稀盐酸、稀硫酸、硝酸银溶液、硫酸铜溶液、硫酸铝溶液、铝丝、铜丝、镁条、锌粒、铜片、铁片、砂纸、火柴、试管（若干）。
教学过程
教学导入：在我们的生活中金属制品屡屡皆是，金属使我们的生活更加绚丽多彩！今天我们就来探究有关金属的性质。请学生说说生活中常见的金属有哪些？根据图片总结金属的物理性质。
一、金属的物理性质
大多数金属常温下为固态（汞除外）都有金属光泽，良好的导电性导热性和延展性，机械强度大。
师：知道了金属的物理性质我们来看这些问题怎样解决。
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？
师：用途主要由性质决定。还需要考虑的因素：价格，资源，是否美观，使用是否便利，废料是否容易回收利用和对环境的影响等。我们知道，在一切比赛中，当冠军的感觉都是最好的。那么，那些金属能获此殊荣呢？请大家看资料：比一比，赛一赛，看谁是冠军。
师：现在我请同学们帮我一个小忙，帮我出个主意。我这有一枚戒指，有些脏了，想清洗一下，不知道同学们能帮我出什么注意，可以用什么方法把它清洗地更干净一些。
生甲：可以放水里洗。
生乙：可以放酸里洗。
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）作用合金
1、铁合金［学与问］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，暗冒口尺寸较小。
热高、无污染、无公害、取之不尽、用之不竭的能源，是能源研究的一个发展方向，关键问题是如何贮存氢？氢气是一种易燃易爆的气体，要在—253℃才液化。1968年美国首先发现Mg—Ni合金具有贮氢功能，但要在250℃时才放出氢。后相继发现Ti—Fe，Ti—Mn，La—Ni等合金也有贮氢功能。La—N1贮氢台金在常温、0．152MPa下就可放出氢，可用于汽车、燃料电池等，新型贮氢合金材料的发现和实际应用有待于21世纪继续努力。
（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。
课件20张PPT。金属与合金常见的金属有：
金属的物理性质： 具有 光泽，有导 性， 导 性， 性。
铜是 色，金是 色。
常温下液体的金属是 ，其余为固体。金属 电
热 延展紫红 黄汞几种重要的金属金属之最地壳中含量最多的金属元素——
人体中含量最高的金属元素──
目前世界年产量最高的金属──
导电、导热性最好的金属──
硬度最高的金属──
熔点最高的金属──
熔点最低的金属──铝钙铁银铬钨汞1、为什么菜刀用铁制而不用铅制？
2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？ 铁的硬度大，铅的硬度小、且有毒银的价格比铜高许多讨论并回答下列问题：3、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？ 制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？ 想一想：金属的性质决定了它的用途金属材料的发展史商朝，人们已开始使用青铜器
春秋时期，开始使用铁器
100年前开始了铝的大规模使用铁锄与铁犁 司母戊鼎铝窗各种金属价格基本情况制造飞机的材料中，大量使用铝合金，为什么不使用纯铝呢？问题与探索合金定义：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的物质。注意：合金中并非都是金属，组成合金的元素中可能有非金属；合金是一种混合物而不是化合物。生铁和钢的比较 讨论与启示焊锡是锡和铅的合金，主要用于焊接金属等；武德合金是铋、铅、锡和镉的合金，可用于制电路保险丝等。根据下表提供的信息，你能获得什么启示？合金的熔点比组成它的纯金属的熔点都低结论：合金与纯金属相比更大的硬度
较低的熔点
更高的强度(韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打)
更好的抗腐蚀性能所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。想想看 现在同学们明白制造飞机的材料为什么使用铝合金而不使用纯金属铝了吗？ 钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线 形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金，被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。低温下K金是金(Au)混合其他金属而成的合金。加入了其他金属后，金便改变了本来的结构，以至不容易扭曲。?金十分柔软。而一些价钱比金便宜的K金，为什么比金还要“坚硬”呢？ 金的纯度可以用百分比来表示；譬如九九金表示金的纯度达99.9%。另一种表示纯度的方法：纯金24K。这些比金还要“坚硬”的18K金里，只有75%是金，而其余25%则是银和铜。 你知道18K金是什么意思吗？学完本课题你应该知道
1．金属具有很多共同的物理性质。如，常温下它们都是固体(汞除外)，有金属光泽，大多数为电和热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。
2．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、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。
3．金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。 课件21张PPT。金属与合金司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜84.77％、锡11.64％、铅27.9％。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。 青铜器时代秦陵铜车马严格按真车马的１／２制作 。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为“青铜之冠”。??? 马踏飞燕1969年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。
1984年，定为中国旅游标志图形。
2002年， “马踏飞燕”的仿制品作为国礼赠布什。铁耙
西汉时期农具 铁器时代一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。20世纪，铝和铝合金的应用一、金属共有的物理性质常温下金属大都是
有金属光泽
大多数金属都是
有延展性
有韧性
固体
电和热的良导体（导电导热性）（可以拉成细丝，可以展成薄片）（汞除外）不同金属也有本身的特性但是，不同金属的导电性、导热性、密度、熔
点、硬度等物理性质差别也较大。例如：
大多数金属都是银白色的，但铜却呈 ，
金呈 ，在常温下，大多数金属是固态，
但汞是
红色黄色液体一些金属的物理性质使用
是否便利资源废料是否
易于回收价格是否
美观对环境
的影响 考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_____，
还需要考虑那些因素？性质二、合金1、合金是一种金属与其他一种或几种金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的混合物。纯铁铁的合金（含碳量不同）生铁钢（2%~4.3%）硬度比纯铁硬 （0.03%~2%）硬度、抗腐蚀性能增强 →铁的合金比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度暗、黄色 亮、紫红色 暗、灰白色 亮、银白色黄铜比铜硬焊锡比锡硬合金比纯金属硬度大讨论：焊锡和武德合金(铅、秘、锡、和镉组成的合金)的用途。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？合金的熔点比纯金属低
2、合金与组成它们的金属的性质的差异。
3、合金比纯金属具有更广泛的用途。4、钛和钛合金，新型金属材料⑴合金比其组分金属的颜色鲜艳；⑵合金的硬度大于组成它们的金属；
⑶合金的熔点低于组成它们的金属；⑷合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属。二十一世纪的金属材料—钛和钛合金 钛合金与人体有很好的“相容性”，
因此可用来制造人造骨 。课堂小结1、金属的一些物理性质：
大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电导热、熔沸点高、有延展性
二、合金1、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金 。2、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好 。纯铁铁的合金（含碳量不同）生铁钢（2%~4.3%）硬度比纯铁硬 （0.03%~2%）硬度、抗腐蚀性能增强 →一、金属
不锈钢
一、定义：
不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。
二、主要作用：
不锈钢不易产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可满足建筑师和结构设计人员的需要。
三、不锈钢生锈原因：
不锈钢材料出现生锈现象，可能有以下几个原因：
1、使用环境中存在氯离子
氯离子广泛存在，比如食盐/汗迹/海水/海风/土壤等等。不锈钢在氯离子存在下的环境中，腐蚀很快，甚至超过普通的低碳钢。所以对不锈钢的使用环境有要求，而且需要经常擦拭，除去灰尘，保持清洁干燥。（这样就可以给他定个“使用不当”。）美国有一个例子：某企业用一橡木容器盛装某含氯离子的溶液，该容器已使用近百余年，上个世纪九十年代计划更换，因橡木材料不够现代，采用不锈钢更换后16天容器因腐蚀泄漏。
2、没有经过固溶处理
合金元素没有溶入基体，致使基体组织合金含量低，抗蚀性能差。
3、天生的晶间腐蚀
这种不含钛和铌的材料有晶间腐蚀的倾向。加入钛和铌，再配以稳定处理，可以减少晶间腐蚀。在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能，使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-8铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。
