一周强化
一、一周内容概述
1、合金及常见合金的组成、性能和用途；
2、金属与合金在性能上的主要差异；
3、金属腐蚀的种类和化学原理；
4、金属防护的常用方法，防止金属腐蚀的重要意义；
5、化学在发展生活用材料中的重要作用。
二、重难点知识剖析
（一）合金
1、认识合金
（1）定义
由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
（2）物理性质
①一般情况下，合金比纯金属硬度大、更坚硬
合金内加入了其他元素或大或小的原子，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。因此，在一般情况下，合金比纯金属硬度大。
②多数合金的熔点一般比各成分金属的低
③一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械的性能
④合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以生铁调节。如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝（Cu、Mn、Si）的强度和硬度都比纯铝大。
2、常用的合金
（1）铁和铁合金
| 生铁 | 钢 |
含碳量 | 2％～4.3% | 0.03%～2% |
性能 | 生铁硬度大、抗压、性脆，可铸不可锻。 | 有良好的延展性，机械性能好，可铸可锻。 |
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鼓风式冷却塔
碳素钢和合金钢的比较
| 相同点 | 成分不同 | 性能 |
碳素钢 | 合金 | 铁的合金 | 含碳量高，硬度大；含碳量低，韧性较强 |
黄花菜加工合金钢 (不锈钢) | 在铁的合金中加入铬和镍 | 不锈钢在空气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 |
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（2）铝和铝合金
| 成分 | 性能 |
铝 | 静压主轴Al | 硬度、强度较小 |
铝合金 | 向Al中加入少量的合金元素如：Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素 | 1、抗腐蚀能力强，强度高，密度较小，如：高压锅是由铝合金制造的 2、硬铝的性能 |
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（3）铜合金
青铜：Cu —Sn （含Sn 10%～30%）海洋工程船
黄铜：Cu —Zn （含Zn 20%～36%）
（4）新型合金
①储氢合金：Ti～Fe，La～Ni，室温下吸收氢气速度快，放出氢气速度快。
②钛合金：Ti、V、Fe、自组网电台Al等，飞机起落架。
③耐热合金：喷气式飞机的发动机叶片。
④形状记忆合金：合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。
⑤泡沫合金
（二）金属的腐蚀与防护
1、金属的腐蚀
金属的腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的化学物质发生化学反应而腐蚀损耗的过程。
（1）实质
金属原子（M）失去电子而被氧化的过程，即M－ne－＝Mn＋。 （2）类型
①电化学腐蚀：不纯的金属(或合金)接触到电解质溶液发生原电池反应，相对较活泼的金属原子失去电子而被氧化所引起的腐蚀。
②化学腐蚀：金属跟接触到的物质(一般为非电解质)直接发生氧化还原反应而引起的一种腐蚀。
| 化学腐蚀 | 电化腐蚀 |
条件 | 金属与电解质等直接接触 | 病毒样本不纯金属或合金与电解质溶液接触 |
现象 | 无电流产生 | 有微弱电流发生 |
本质 | 金属被氧化的过程 | 较活泼金属被氧化的过程 |
相互关系 | 化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生,但电化腐蚀更普遍，危害严重 |
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（3）电化学腐蚀的类型
通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种情况。这两种腐蚀的差异主要体现在正极反应上。
如钢铁的腐蚀：在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜里含有少量H＋和OH－，还溶解了O2等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。铁失去电子而被氧化。 电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。
钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较
| 析氢腐蚀 | 吸氧腐蚀 |
条件 | 水膜酸性较强 | 水膜酸性很弱或呈中性 |
正极反应 | 2H＋＋2e－＝H2↑ | O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ |
负极反应 | Fe－2e－＝Fe2＋ |
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2、金属的防护
（1）影响金属腐蚀的因素
①影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。
介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。
②由于钢铁制品通常所处的外部环境干燥度较低，氧气的存在又非常广泛，在相同条件下，原电池反应比一般的氧化还原反应速率高，因此，在钢铁的腐蚀类型中主要是电化学腐蚀，其次是化学腐蚀。但是，钢铁的腐蚀类型并不单一，一般是电化学腐蚀与化学腐蚀并存，只是有主次之分而已。
③无论哪种类型的金属腐蚀，其本质都是金属被氧化。
（2）金属防护的方法
①改变金属的内部结构
如在铁中添加一些其它元素形成不锈钢，如镍铬不锈钢。
②覆盖保护层
③使用电化学保护法
a外加电流的保护法
将被保护的金属与外加直流电源负极相连，能导电的惰性材料（如石墨）与电源正极相连，通电后，被保护的金属上积累电子而防止其被氧化而腐蚀。
b外接活泼电极的保护法
在被保护的金属上连接一种更活泼的金属，当发生电化腐蚀时，首先锈蚀的是负极（活泼金属一极），这样就保护了另一极的金属不腐蚀。
此外，还有其它保护方法，这里不再介绍。
高考解析
例1、（2009年广东）出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是（ ）
A．锡青铜的熔点比纯铜高
B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用
C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
解析：
合金的熔点一般比各组分的熔点要低，所以锡铜合金的熔点比纯铜低，A错误；Sn与Cu形成原电池，因Sn比Cu金属活泼性强，所以 Sn作负极，Cu作正极，Sn对Cu起到保护作用，B正确；合金在潮湿环境下，可以发生电化学腐蚀，比干燥环境腐蚀要快，C正确；电化学腐蚀同样属于化学反应过程，D错误。
答案：BC
例2、（2009年广东理基）下列有关金属及其合金的说法不正确的是（ ）
A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹
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