I.課標(biāo)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(chǔ)知識(shí)；
2．了解金屬冶煉的基本方法；
3．初步學(xué)會(huì)正確地選用金屬材料。
II.考綱要求
1．了解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的相互關(guān)系（如化學(xué)與生活、材料、能源、不幸、生命過程、信息技術(shù)的關(guān)系等）。
2．了解常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)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(zhì)。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(qiáng)度和硬度都比純鋁和純鎂的大，主要用于火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)。
硬鋁：含銅、鎂、錳、硅的鋁合金，強(qiáng)度和硬度都比純鋁的大，主要用于火箭，飛機(jī)、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(zhì)地柔軟的黃色金屬，有極高的抗腐蝕性，優(yōu)良的導(dǎo)熱性和導(dǎo)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(zhì)地柔軟的銀白色金屬，具有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，另銀在有機(jī)合成、能源開發(fā)、材料制造方面應(yīng)用很廣。
3．金屬的冶煉：
（1）原理：金屬冶煉的實(shí)質(zhì)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(zhì)。
（2）步驟：
a.富集礦石：除雜質(zhì)，提高礦石中有用成分的含量。
b.冶煉：利用氧化還原反應(yīng)原理，在一定條件下，用還原劑把金屬離子還原成金屬單質(zhì)。
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(dòng)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(dòng)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(dòng)性很強(qiáng)的金屬。
IV.典型例題
例1．鋁鎂合金因堅(jiān)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(guān)的性質(zhì)是 （）
A．不易生銹 B．導(dǎo)電性好 C．密度小 D．強(qiáng)度高
【解析】此題考察金屬材料?鎂鋁合金的物理性質(zhì)，要善于把生活中的用途和物質(zhì)的物理性質(zhì)聯(lián)系起來，如強(qiáng)度高---說明堅(jiān)硬耐用；密度小---說明輕巧；不易生銹---說明潔凈美觀；導(dǎo)電性好---說明可用做電線等。綜合上述，B項(xiàng)與這些用途無關(guān)。
【答案】B
例2．近年來，科學(xué)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(guān)于其有利因素的下列說法，你認(rèn)為哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的 （ ）
A．鋁質(zhì)輕，便于運(yùn)輸、貯存，且安全
B．鋁燃燒時(shí)放出的熱量大，且燃燒后新產(chǎn)物對(duì)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(shù)已為鋁作為新能源奠定了重要基礎(chǔ)
【解析】現(xiàn)代電解冶鋁的工業(yè)生產(chǎn)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(jìn)燒杯內(nèi)，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(zhì)同時(shí)存在：
（1）充分反應(yīng)后，有Fe剩余，則還有______________________.
（2）若除Cu2+外，還有相當(dāng)量的Fe3+，則還有______________________.
（3）若除Cu2+外，還剩余相當(dāng)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(dāng)有Fe剩余時(shí)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(dāng)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(diǎn)判斷：
金屬鈉銅鋁鐵
熔點(diǎn)（）97．510836601535
沸點(diǎn)（）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(shí)相互熔合而成的，熔化時(shí)的溫度需達(dá)到兩種金屬中最高金屬的熔點(diǎn)，但又不能超出成分金屬中的最低沸點(diǎn)溫度。
【答案】A C
V．跟蹤訓(xùn)練
一、選擇題（下列各題均只有一個(gè)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(chǎng)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(diǎn)，如Na-K合金為液體，而Na和K的單質(zhì)均為固體，據(jù)此試推測(cè)生鐵、純鐵、碳三種物質(zhì)中，熔點(diǎn)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(yīng)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(gè)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(zhì) B．除去金屬中的雜質(zhì)
C．把金屬變成氧化物 D．把化學(xué)能轉(zhuǎn)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(zhì)，在包裝袋中應(yīng)放入的化學(xué)物質(zhì)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(diǎn)（℃）15351083419．5960．810633380
沸點(diǎn)（℃）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(yīng)有：
①TiO2+2C+2Cl2===TiCl4+2CO ②TiCl4+2Mg===2MgCl2+Ti
下列敘述正確的是
A.反應(yīng)①是置換反應(yīng) B.反應(yīng)②是置換反應(yīng)
C.反應(yīng)①中TiO2是氧化劑 D.反應(yīng)②金屬M(fèi)g是還原劑
12．（2006年高考廣東化學(xué)試題4）某金屬氧化物在光照下可生成具有很強(qiáng)氧化能力的物質(zhì)，能用來消除空氣或水體中的污染物。下列有關(guān)該金屬氧化物的應(yīng)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(xué)試題18）背景材料：①2004年夏季，特氟隆不粘鍋事件引起公眾關(guān)注；②2004年冬季，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予研究蛋白質(zhì)的科學(xué)家；③2005年初春，廣東大部分地區(qū)進(jìn)行人工降雨；④2005年春末，某高速公路發(fā)生液氯運(yùn)輸車翻倒泄露事故。下列相應(yīng)說法正確的是
A、特氟隆（聚四氟乙烯）的單體是氟利昂
B、蛋白質(zhì)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(dá)爾現(xiàn)象
C、AgI和干冰都可用于人工降雨
D、附近人員應(yīng)迅速遠(yuǎn)離液氯泄露地點(diǎn)，并逆風(fēng)往安全區(qū)域疏散
14．(2005年高考上�；瘜W(xué)試題4)下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯(cuò)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(rèn)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(xué)方程式____________________________
（2）藥金的主要成分______________
四、實(shí)驗(yàn)題：
17．（2006年高考廣東化學(xué)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(zhì)，某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
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(zhì)。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(dāng)Fe2+轉(zhuǎn)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(shí)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(diǎn)是 。
⑵探究氧化銅的性質(zhì)
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(jié)論是 。
②為探究試管A中反應(yīng)的速率，收集氣體并測(cè)定其體積必需的實(shí)驗(yàn)儀器有：
。
18、（2005年高考上�；瘜W(xué)試題27）
硫酸鐵（PFS）是一種新型高效的無機(jī)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)反應(yīng)方程式如下：
6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O
若改用HNO3氧化，則反應(yīng)方程式如下
6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NO↑ + 4H2O
已知1mol HNO3價(jià)格0.16元、1mol NaClO3價(jià)格0.45元，評(píng)價(jià)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(zhì)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(cè)定聚合硫酸鐵產(chǎn)品溶液中SO42與Fe3+物質(zhì)的量之比。
（4）測(cè)定時(shí)所需的試劑。
(a) NaOH(b) FeSO4
(c) BaCl2(d) NaClO3
（5）需要測(cè)定和的質(zhì)量（填寫化合物的化學(xué)式）。
（6）選出測(cè)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(jié)晶 (d) 冷卻、稱量(e)烘干或灼燒
考點(diǎn)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(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀，而Cu2+不會(huì)轉(zhuǎn)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(shí) ，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(yīng)速率，是H2O2分解反應(yīng)的催化劑。
②
答案：秒表、橡皮塞、導(dǎo)管、集氣瓶、量筒。
18、
（1）b
（2）b、c
（3）利：原料成本較低弊：產(chǎn)生氣體對(duì)大氣有污染
（4）a、c
（5）Fe2O3、BaSO4
（6）b、e、d
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