智能考点二十五 金属材料与金属的冶炼
I.课标要求
1．了解合金的定义，了解合金的优良性能；了解铜合金、铝合金、铁合金等金属材料的基础知识；
2．了解金属冶炼的基本方法；
3．初步学会正确地选用金属材料。
II.考纲要求
1．了解科学、技术、社会的相互关系（如化学与生活、材料、能源、不幸、生命过程、信息技术的关系等）。
2．了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。
Ⅲ.教材精讲
1． 合金：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。合金的性能一般优于纯金属。
金属材料：黑色金属材料，包括铁、锰、铬以及它们的合金。
重要的金属材料：有色金属材料，除黑色金属以外的其他金属材料及其合金。
2． （1） 铜合金：我国使用最早的合金。包括青铜（由铜、锡、铅组成）；黄铜（含铜、锌及少量的锡、铅、铝）；白铜（含铜、镍、锌及少量的锰）
（2） 钢：用量最大、用途最广的合金。可分为两大类：碳素钢和合金钢
碳素钢：铁和碳的合金。又分为低碳钢（含碳量低于0.3%）,中碳钢（含碳量为0.3%~0.6%）和高碳钢（含碳量高于0.6%）。
合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素。
（3） 铝合金：
镁铝合金：含镁量为10%~30%，强度和硬度都比纯铝和纯镁的大，主要用于火箭、飞机、轮船等制造业。
硬铝：含铜、镁、锰、硅的铝合金，强度和硬度都比纯铝的大，主要用于火箭，飞机、轮船等制造业及日常生活中。
（4） 其它几种有色金属材料：
金：金是质地柔软的黄色金属，有极高的抗腐蚀性，优良的导热性和导电性，在电子工业上有广泛的用途。
银：银是具有金属光泽，质地柔软的银白色金属，具有良好的延展性、导电性和导热性，另银在有机合成、能源开发、材料制造方面应用很广。
3． 金属的冶炼：
（1） 原理：金属冶炼的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属单质。
（2） 步骤：
a.富集矿石：除杂质，提高矿石中有用成分的含量。
b.冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属离子还原成金属单质。
c.精炼：采用一定方法，提炼纯金属。
（3）方法
a。热分解法
适用于冶炼金属活动性较差的金属。
b．热还原法
用还原剂（C、CO、H2、Al等）还原金属氧化物，适合于金属活动性介于Mg~Cu之间的大多数金属的冶炼。
c．电解法
适用于冶炼金属活动性很强的金属。
IV.典型例题
例1．铝镁合金因坚固、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于窗框、卷帘门等。下列与这些用途无关的性质是 （）
A．不易生锈 B．导电性好 C．密度小 D．强度高
【解析】此题考察金属材料—镁铝合金的物理性质，要善于把生活中的用途和物质的物理性质联系起来，如强度高---说明坚硬耐用；密度小---说明轻巧；不易生锈---说明洁净美观；导电性好---说明可用做电线等。综合上述，B项与这些用途无关。
【答案】B
例2．近年来，科学家在探索利用铝粉作燃料的可能性，期望铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的 （ ）
A．铝质轻，便于运输、贮存，且安全
B．铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效的控制
C．在地球上，铝矿资源丰富
D．现代电解冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础
【解析】现代电解冶铝的工业生产中耗电量很大，这是制约铝成为能源的重要因素。
【答案】D
例3．将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、CuCl2溶液一起放进烧杯内，在下列情况中，指出有哪些阳离子（不考虑阴离子）或金属单质同时存在：
（1） 充分反应后，有Fe剩余，则还有______________________.
（2） 若除Cu2 外，还有相当量的Fe3 ，则还有______________________.
（3） 若除Cu2 外，还剩余相当量的Cu，则还有_____________________.
【解析】(1)铁能把溶液中的Fe3 和Cu2 还原为Fe2 和Cu，所以当有Fe剩余时溶液中不可能存在Fe3 和Cu2 ；；（2）因溶液中有Cu2 和Fe3 ,所以不存在金属铁与铜；（3）Cu能把Fe3 还原为Fe2 ，现有相当量的Cu，说明没有Fe3 ，有Cu2 存在说明没有金属铁。
【答案】（1）Fe2 和Cu； （2）Fe2 （3）Fe2
