金属材料-市赛一等奖

第二节金属材料学业水平目标核心素养对接1.了解合金的含义及特性。2.认识常见合金的重要应用。3.掌握物质的量在化学方程式中的应用。能利用金属的性质、正确选用金属材料，以培养学生创新意识素养水平。一、铁合金1合金1定义：由两种或两种以上的________或________与________熔合而成的具有__________的物质。2性质：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于各成分金属。①硬度：合金的硬度一般________成分金属。②熔点：合金的熔点多数________成分金属。金属金属非金属金属特性大于低于2铁合金生铁03%03%～06%06%判断下列说法是否正确1合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物2生铁的熔点比铁低，但机械强度和硬度比铁高3青铜比纯铜的硬度低4生铁中的铁与纯铁的化学性质不同5硬铝、钢铁、水银均属于合金6镁铝熔合成合金的过程发生了化学变化答案1×2√3×4×5×6×二、铝和铝合金1铝与氧化铝的化学性质1Al与O2的反应：______________________。2Al与盐酸的反应教材P76实验3－4_______________________________。Al2O3与盐酸的反应Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O3Al与NaOH溶液的反应教材P76实验3－5_________________________________________。Al2O3与NaOH溶液的反应_____________________________________。4Al＋3O2===2Al2O32Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O2两性氧化物3铝合金像________这类既能与____反应，生成____和____，又能与____反应，生成____和____的氧化物，叫两性氧化物。向铝中加入少量合金元素，如____、____、____、Mn、n及稀土元素等，可制成铝合金，例如硬铝。Al2O3酸盐水碱盐水CuMgSi1镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。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强度高答案B2对于铝和烧碱溶液的反应，下列说法错误的是A铝是还原剂B该反应是氧化还原反应C该反应说明所有金属都能与碱反应DH2为还原产物解析铝与烧碱溶液反应的化学方程式为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，分析元素化合价变化可知反应为氧化还原反应，铝是还原剂，H2为还原产物，A、B、D正确。铝能与烧碱溶液反应，并不能说明所有金属都能与碱反应，如镁、铁、铜等均不与碱溶液反应。答案C三、新型合金TiFeLaNi2用途广泛的稀土金属1镧系元素57～71号元素及钇和钪，共17种元素为稀土元素。我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。2稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为冶金工业的维生素。3稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。3下列关于新型合金材料说法不正确的是2形成金属氢化物，可作储氢材料B钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼C形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状D利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金解析耐热合金的熔点很高，与合金的特征无关。答案D四、物质的量在化学方程式计算中的应用1物质的量与各物理量之间的关系1已知物质的质量m：n＝________2已知标准状况下气体体积V：n＝________3已知物质的粒子数N：n＝________4已知溶液中的物质的量浓度c：n＝________cV2物质的量在化学方程式计算中的应用化学方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑化学计量数之比2∶2∶2∶1扩大NA倍之后____∶____∶____∶____物质的量之比______∶______∶______∶______结论化学方程式中各物质的化学计量数之比＝________________之比＝__________________之比2NA2NA2NANA2mol2mol2mol1mol各物质的粒子数各物质的物质的量“化学反应前后质量是守恒的，那么物质的量也一定守恒。”这种说法正确吗？提示错误。化学方程式中各物质的物质的量之比＝各物质的化学计量数之比，所以化学反应前后物质的量可能增大，可能减小，也可能不变。探究一合金合金的组成及性质1合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。2合金是混合物。3合金具有金属特性，如导电、传热等。4合金形成后会影响各成分金属的物理性质，如合金的熔点一般比成分金属低，而硬度、机械强度一般比成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。从物质的组成和分类认识合金的性质表现1下列关于合金的说法错误的是A合金是由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B镁铝合金的熔点比镁和铝都高C在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能D青铜、硬铝、钢都是合金解析合金是由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，故A正确；镁铝合金的熔点比镁和铝都低，故B错误；在合金中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物，就能大大改善合金的性能，故C正确；青铜、硬铝、钢都是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合在一起形成的具有金属特性的物质，属于合金，故D正确。答案B2合金相对于纯金属制成的金属材料来说优点是①合金的硬度一般比它的各成分金属的大②一般合金的熔点比它的各成分金属的更低③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金④合金比纯金属的导电性更强⑤合金比纯金属的应用范围更广泛A①②③⑤ B②③④ C①②④ D①②④⑤解析合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面优于各成分金属。例如，合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大，多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低，但合金的导电性比纯金属弱。答案A探究二铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和AlOH3，然后AlOH3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。用双线桥法和单线桥法分别表示为铝与氢氧化钠溶液反应的实质溶液中，充分反应后，有2mol的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为答案D铝与盐酸或氢氧化钠溶液反应中四种“量”的关系4取两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，标准状况下均产生56L气体，则两份铝片的质量之比为A一定为1∶1 B可能为2∶3C一定为3∶2 D可能为1∶6解析酸、碱均足量，则Al完全反应，且生成氢气的量相同，则H＋得到的电子数相同，可知Al失去的电子数也相同，即参加反应的Al的量相同，两份铝片的质量之比为1∶1，A项正确。答案A5用铝箔包裹01mol金属钠，用针扎若干个小孔，放入水中，完全反应后，放出的气体体积标准状况为A无法确定 B112LC大于112L D小于112L解析首先发生的反应是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，标准状况下01molNa与水反应产生的H2的体积为112L，然后发生的反应是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，此反应又能产生部分H2，故最后放出的H2的体积大于112L。答案C探究三物质的量应用于化学方程式的计算1化学计算的基本步骤从证据推理与模型认知掌握化学方程式的计算方法写——写出相关的化学方程式标——在方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，遵循“左右相当，上下一致”原则并代入已知量和未知量列——列出比例式解——根据比例式求解答——简明地写出答案2物质的量应用于化学计算的基本方法1把已知物质的物理量转化为物质的量；2根据化学方程式或关系式，根据已知物质的物质的量求出未知物质的物质的量，同时注意判断是否恰好反应，若某反应物量不足，用该物质进行求解；3把未知物质的物质的量转化为未知物的所求物理量。6如图是某学校实验室从化学试剂商店买回来的氢氧化钠试剂标签上的部分内容。某同学从该试剂瓶中取出240g固体，配成1L溶液，请计算：1所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。2从所得氢氧化钠溶液中取出200mL于一烧杯中，投入足量的金属铝，完全反应后，产生的气体在标准状况下的体积为________。氢氧化钠化学纯(CP)500g品名：氢氧化钠化学式：NaOH相对分子质量：40答案106mol·L－1240L有关物质的量的计算中的“三个规范”1书写规范：各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。2符号规范：①设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质或粒子的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V。②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求溶质NaOH的质量时就写成：mNaOH＝cNaOH×V×MNaOH。3单位规范：把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。1关系式法从化学反应的实质理解化学计算中的常用方法当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。如：把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10g沉淀，那么参加反应的CO的质量是________g。答案282守恒法1反应前后元素、质量、原子个数不变。如：46g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是多少克？答案106g解析氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素在还原产物中的化合价为，则有：1mol·L－1×003L×6－4＝2×10－2mol×7－，解得＝＋4。答案＋4答案05mol·L－13差量法1根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓“理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、气体体积等。该差量的大小与反应物质的有关量成正比。差量法