知識(shí)點(diǎn)1 合金
1. 合金的組成
合金由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成。
2. 合金的性質(zhì)
合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能。合金的性能可以通過所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來加以調(diào)節(jié)。
(1) 硬度：合金的硬度一般比其成分金屬的硬度________。
(2) 熔點(diǎn)：合金的熔點(diǎn)一般比其成分金屬的熔點(diǎn)________。
3. 鐵合金
(1) 生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金，其含碳量：生鐵________鋼。
(2) 不銹鋼含有的合金元素主要是鉻和鎳。
4. 新型合金
(1) 新型儲(chǔ)氫合金材料的研究和開發(fā)將為氫氣作為能源的實(shí)際應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用。
(2) 鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應(yīng)用于航空航天、生物工程和電子工業(yè)等領(lǐng)域。
知識(shí)點(diǎn)2 鋁的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1. 鋁的結(jié)構(gòu)、存在、含量和物理性質(zhì)
2. 鋁、氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)
(1) Al與O2反應(yīng)：常溫下能與空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)，表面形成一層致密的氧化鋁薄膜。其化學(xué)方程式為______________________________________。
(2) Al、Al2O3與酸反應(yīng)
將一鋁片放入鹽酸中，開始沒有氣泡，后來又放出氣體，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：_________________________， _________________________。
(3) Al、Al2O3與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)
(4) 兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，如Al2O3。
3. 鋁熱反應(yīng)
4. 鎂、鋁常見化合物的性質(zhì)及用途
知識(shí)點(diǎn)3 無機(jī)非金屬材料
1. 硅的存在、用途及制備
(1) 存在：硅在地殼中含量居第2位，全部以化合態(tài)存在。
(2) 用途：硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的________材料。
(3) 高純硅的制備
SiO2＋2Ceq \(=============,\s\up9(1 800～2 000 ℃))Si＋2CO↑
Si＋3HCleq \(=====,\s\up9(300 ℃))SiHCl3＋H2
SiHCl3＋H2eq \(=====,\s\up9(1 100 ℃))Si＋3HCl
2. 常見的含硅材料
3. 傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料(水泥、玻璃、陶瓷)
4. 新型無機(jī)非金屬材料
典 型 例 題
類型1 合金及其性質(zhì)
(2023·江蘇學(xué)測)工藝精湛的司母戊鼎鑄成于我國商代，歷經(jīng)千年表面產(chǎn)生綠銹。該鼎使用的材料是( )
A. 銅合金 B. 鋁合金
C. 不銹鋼 D. 黃金
(2022·江蘇學(xué)測)下列物質(zhì)主要成分為合金的是( )
A. 陶瓷 B. 青銅器
C. 中藥 D. 絲綢
(2020·江蘇學(xué)測)2019 年，我國第一艘國產(chǎn)航空母艦“山東艦”正式列裝。優(yōu)質(zhì)鋼材是建造航空母艦的基礎(chǔ)材料。鋼材中含量最高的元素是( )
A. 鐵 B. 碳
C. 硅 D. 錳
(2024·淮安合格考模擬二)2020年11月，我國“奮斗者”號(hào)載人潛水器(如圖)，成功坐底馬里亞納海溝。潛水器外殼使用的鈦合金可能具有的性質(zhì)是( )
A. 耐高壓 B. 易與海水反應(yīng)
C. 硬度小 D. 易與氧氣反應(yīng)
類型2 鋁的性質(zhì)
下列敘述正確的是( )
A. 鋁具有良好的導(dǎo)熱性，故可用鋁罐貯運(yùn)濃硝酸
B. Al具有良好的導(dǎo)電性，故可用于制鋁箔
C. 鋁合金大量用于高鐵建設(shè)
D. 鋁中添加適量鋰，制得高密度、高強(qiáng)度的鋁合金，可用于航空工業(yè)
(2020·揚(yáng)州合格考模擬)常溫下，下列物質(zhì)可以用鋁制容器盛裝的是( )
A. 氫氧化鈉溶液 B. 濃硝酸
C. 濃鹽酸 D. 稀硫酸
類型3 無機(jī)非金屬材料
(2015·江蘇學(xué)測)手機(jī)芯片是一種在半導(dǎo)體材料上集合多種電子元器件的電路模塊。下列可用作半導(dǎo)體材料的是( )
A. 鋁 B. 硅
C. 碳 D. 鐵
(2022·江蘇學(xué)測)石墨烯可用作電極材料，如圖所示。體現(xiàn)了其具有良好的( )
A. 導(dǎo)熱性 B. 導(dǎo)電性
C. 透光性 D. 聲音傳導(dǎo)性
(2014·江蘇學(xué)測)下列物質(zhì)屬于硅酸鹽產(chǎn)品的是( )
A. 尼龍繩 B. 保鮮膜
C. 青花瓷 D. 金剛石
(2018·江蘇學(xué)測)下列物質(zhì)能與SiO2反應(yīng)的是( )
A. 水 B. 鹽酸
C. 硫酸 D. 氫氟酸
(2023·江蘇重點(diǎn)中學(xué)合格考)下列有關(guān)硅及其化合物的說法錯(cuò)誤的是( )
A. 二氧化硅常用于制作計(jì)算機(jī)芯片
B. 工業(yè)上常用焦炭還原石英砂制得粗硅
C. 硅位于元素周期表第三周期第ⅣA族
D. 碳納米材料屬于新型無機(jī)非金屬材料
碳化硅(SiC)晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，俗稱金剛砂。下列說法正確的是( )
A. SiC晶體中硅、碳元素的質(zhì)量比為1∶1
B. SiC晶體的熔點(diǎn)較高
C. SiC晶體的硬度較小
D. SiC中含有離子鍵
課時(shí)11 合金 無機(jī)非金屬材料
[知識(shí)梳理]
[知識(shí)點(diǎn)1] 2. (1) 大 (2) 低 3. (1) >
[知識(shí)點(diǎn)2] 2. (1) 4Al＋3O2===2Al2O3
(2) Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
(3) Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
[知識(shí)點(diǎn)3] 1. (2) 半導(dǎo)體 3. 石灰石 黏土
[典型例題]
例題1 A
例題2 B 【解析】陶瓷屬于硅酸鹽材料，A錯(cuò)誤；青銅器是由銅與錫、鉛等組成的合金，B正確；中藥成分主要是有機(jī)物，C錯(cuò)誤；絲綢屬于蛋白質(zhì)，為有機(jī)物，D錯(cuò)誤。
例題3 A 【解析】鋼材屬于鐵合金，鐵的含量最高，A正確。
變式1 A 【解析】潛水器要深入海底，應(yīng)具有耐高壓的性質(zhì)，A正確；合金的抗腐蝕能力強(qiáng)，不易與海水反應(yīng)，B錯(cuò)誤；合金硬度一般比其組分金屬的硬度大，C錯(cuò)誤；合金的抗腐蝕能力強(qiáng)，不易與氧氣反應(yīng)，D錯(cuò)誤。
例題4 C 【解析】常溫下，鋁遇濃硝酸發(fā)生鈍化，可用鋁罐貯運(yùn)濃硝酸，A錯(cuò)誤；鋁具有良好的延展性，可用于制鋁箔，B錯(cuò)誤；鋁中添加鋰，應(yīng)制得密度低、強(qiáng)度高的合金，D錯(cuò)誤。
變式2 B 例題5 B
例題6 B 【解析】石墨烯可用作電極材料，所以石墨烯具有良好的導(dǎo)電性，B正確。
例題7 C 【解析】常見的硅酸鹽產(chǎn)品有水泥、玻璃、陶瓷，尼龍、保鮮膜屬于有機(jī)高分子材料，金剛石是無機(jī)非金屬材料，C符合題意。
例題8 D 【解析】SiO2與水不反應(yīng)，SiO2與鹽酸、硫酸均不反應(yīng)，僅與氫氟酸反應(yīng)，D正確。
變式3 A 【解析】用于制作計(jì)算機(jī)芯片為硅，不是二氧化硅，A錯(cuò)誤；二氧化硅與碳高溫下反應(yīng)生成硅和一氧化碳，工業(yè)上常用焦炭還原石英砂制備粗硅，B正確；硅位于元素周期表的第三周期第ⅣA族，C正確；碳納米材料是一類新型無機(jī)非金屬材料，主要包括富勒烯、碳納米管和石墨烯等，D正確。
變式4 B 【解析】SiC晶體中硅、碳元素的質(zhì)量比為28∶12，即7∶3，A錯(cuò)誤； SiC晶體的熔點(diǎn)較高，常作為耐高溫材料，B正確； SiC晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，僅含共價(jià)鍵，硬度較大，C、D錯(cuò)誤。
裝置圖
原理
高溫下，鋁將比鋁不活潑的金屬從其氧化物中還原出來
反應(yīng)條件
高溫(圖中鎂條和氯酸鉀均為引燃劑)
反應(yīng)現(xiàn)象
劇烈反應(yīng)，放出大量的熱，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙子
應(yīng)用
(1) 冶煉Ni、Mn、V等難熔金屬，如：10Al＋3V2O5eq \(=====,\s\up9(高溫))5Al2O3＋6V 等；
(2) 可焊接鐵軌
注意
不能利用鋁熱反應(yīng)冶煉活動(dòng)性比鋁強(qiáng)的金屬，如鋁與氧化鎂在高溫下不反應(yīng)
物質(zhì)
氧化鋁、氧化鎂
氫氧化鋁
明礬
性質(zhì)
熔點(diǎn)高
弱堿性
水解生成膠體
用途
耐高溫材料
胃酸中和劑
凈水劑
物質(zhì)
太陽能電池板、半導(dǎo)體材料、電腦芯片
光導(dǎo)纖維、水晶、瑪瑙、石英(石英砂)
主要成分
Si
SiO2
原料
備注
水泥
黏土、石灰石
制備水泥和玻璃的共同原料為________；制備水泥和陶瓷的共同原料為______
玻璃
石灰石、純堿、石英
陶瓷
黏土
材料
舉例
高純度含硅元素的材料
單晶硅、二氧化硅
含碳、氮等其他元素的材料
SiC、Si3N4
新型陶瓷
高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷
碳納米材料
富勒烯、碳納米管、石墨烯等

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