第二节第1课时常见的合金及应用(教师版)

其次节金属材料1课时常见的合金及应用[核心素养进展目标] 1.能从合金构造与组成的角度理解合金的特别性能培育宏观辨识与微观探析的力量2.能列举常见合金的组成和性能，能科学、合理的选择和使用金属材料，培育学生的科学态度和社会责任感。一、铁合金合金概念 由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质硬度性能 熔点

硬度一般高于它的成分金属熔点一般低于它的成分金属与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能铁合金不锈钢是一种重要的合金钢，合金元素主要是铬和镍，在大气中比较稳定，不易生锈，抗腐蚀力量强，常用于制造医疗器材、厨房用具和餐具，以及地铁列车的车体等。(1)合金肯定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物( ))(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)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金( )答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√深度思考改进合金性能的常用措施有哪些？提示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调整。合金比成分金属的硬度大，缘由是什么？提示纯金属全部原子的大小和外形一样，原子排列格外规整；参加或大或小的其他元素的原子后，转变了金属原子有规章的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金硬度变大。1083883℃，试问铜与钠能否形成合金？提示不能。当铜开头熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。1铝、氧化铝的性质铝、氧化铝与稀盐酸反响试验操作试验现象

二、铝和铝合金化学方程式

AlO＋6HCl===2AlCl＋3HO、2Al＋6HCl===2AlCl＋3H↑2 3 2 2 3 2 离子方程式铝、氧化铝与NaOH溶液反响

AlO＋6H＋===2Al3＋＋3HO、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H↑试验操作试管①中一开头无气泡产生，一段时间后，铝片溶解，有无色气泡冒试验现象 出，试管②中铝片溶解，马上产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有爆鸣声Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2化学方程式＋3H2↑离子方程式

Al2O

＋2OH－===2AlO－＋H

O、2Al＋2OH－＋2HO===2AlO－＋3H↑试验结论：

3 2 2

2 2 2①铝既能与稀盐酸反响又能与NaOH溶液反响，都生成盐和氢气。②氧化铝既能与稀盐酸反响又能与NaOH溶液反响，都生成盐和水。两性氧化物、两性氢氧化物的概念①两性氧化物：既能与酸反响生成盐和水，又能与碱反响生成盐和水的氧化物，如Al2O3。3②两性氢氧化物：既能与酸反响生成盐和水，又能与碱反响生成盐和水的氢氧化物，如Al(OH)。3332Al(OH)3溶于盐酸：Al(OH)＋3HCl===AlCl＋3HO。332Al(OH)3溶于NaOH溶液：Al(OH)＋NaOH===NaAlO＋2HO。铝合金

3 2 2铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了肯定比例的Cu、Mg、Mn、Si，密度小，强度高，具有较强抗腐蚀力量，是制造飞机和宇宙飞船的抱负材料。铝是活泼金属，但在日常生活中铝制品却能稳定存在，缘由是什么？提示常温下铝与氧气反响，在铝制品外表形成致密的氧化铝薄膜，保护铝不被腐蚀。向集满CO2的铝制易拉罐中参加过量NaOH浓溶液，马上封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重凸起。上述试验过程中发生的离子反响有 (填字母)。A．CO

＋2OH－===CO2－＋HO B．AlO＋2OH－===2AlO－＋HO C．2Al＋2OH－＋2HO===2AlO－＋3H↑2 3 2 2 3 2 2 2 2 22D．Al3＋＋4OH－===AlO－＋2H2O222答案ABC解析向集满CO2的易拉罐中参加过量NaOH浓溶液，易拉罐渐渐凹瘪，是由于CO2被NaOH溶液吸取，气体压强减小，发生了A项反响；铝制易拉罐外表的Al2O3会与NaOH溶液反响，发生了B项反响；NaOH溶液能与Al发生反响生成H，使易拉罐凸起，发生了C项反响；由于溶液中没有Al3＋，故未发生D项反响。23．(2023·广西南宁期中)向某溶液中参加铝粉能放出H2，以下各组离子肯定不能在该溶液中大量共存的是()Na＋、Fe3＋、SO2－、Cl－

Ba2＋、Mg2＋、HCO－、NO－

Na＋、K＋、NO－、CO2－4D．K＋、NO－、Na＋、SO2－

3 3 3 33 42333答案B 解析参加铝粉能放出H，说明该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。A选项中的4种离子可在酸性溶液中大量共存；B选项中的Mg2＋在碱性溶液中生成Mg(OH)2沉淀，HCO－在碱性溶液中生成CO2－，Ba2＋与CO2－会2333生成BaCO3沉淀，HCO－CO

C选项中的离子在碱性溶液中可以大量共存D选项中的离子在酸3性溶液、碱性溶液中都可以大量共存。

2三、型合金2 1．储氢合金：一类能够大量吸取HH结合成金属氢化物的材料。如Ti-Fe合金、La-Ni合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。2．其他型合金：钛合金、耐热合金和外形记忆合金等型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领2 3．用途广泛的稀土金属镧系元素(57～71号元素)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。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。在合金中参加适量稀土金属，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”。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，还渐渐深入到很多现代科技领域。我国“蛟龙”号载人潜水器已成功下潜至海中7062.68米处。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下面有关合金的说法正确的选项是( )钛合金是一种型金属单质 B．钛合金熔点比钛金属高C．钛合金的硬度与钛单质一样 D．青铜、合金钢和硬铝都是合金答案D解析合金含有两种或者两种以上元素，不是单质，故A错误；合金熔点一般比其组分中任一金属的熔点低，故B错误；合金硬度一般比其组分中任一金属的硬度大，故C错误；青铜、合金钢和硬铝都是合金，故D正确。2．以下关于型合金材料说法不正确的选项是( )A．镧镍合金能大量吸取H2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．外形记忆合金可在使合金发生形变的作用力消逝后恢复原状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答案D 解析储氢材料是一类能可逆地吸取和释放氢气的材料镧镍合金能大量吸取H2形成金属氢化物是目3前解决氢气的储存和运输问题的材料，故A正确；钛合金与人体有很好的相容性，且性质稳定，抗腐蚀性强，所以BC正确；耐热合金的熔点很高，与合金的特性无关，故D错误。随堂演练学问落实1．(2023·攀枝花一中高一期中)镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。以下关于镁铝合金性质的表达中，不正确的选项是( )1．(2023·攀枝花一中高一期中)镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。以下关于镁铝合金性质的表达中，不正确的选项是( )A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都低 B．此合金能全部溶解于足量稀盐酸中C．此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中 D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都大答案C解析A对，合金的熔点比各成分金属的低；B对，此合金的主要成分是镁和铝，均能与稀盐酸反响，能全部溶解于稀盐酸中；C错，此合金属于镁和铝的混合物，铝能与氢氧化钠反响，但镁不能与氢氧化钠反响，此合金不能全部溶解于氢氧化钠溶液中；D对，依据合金的特点：合金的硬度比它的成分金属的硬度大，可知此合金的硬度比镁和铝的硬度都大。以下不属于型合金材料的是( )储氢合金 B．外形记忆合金 C．不锈钢 D．镍钴耐热合金答案C3．以下有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( A．盛放食醋 B．烧煮开水 C．用金属丝擦洗外表的污垢 D．用碱水洗涤答案B解析化铝层，使铝暴露在外连续被腐蚀；而用碱水洗涤也同样不行，由于铝能跟碱反响而被腐蚀。4．(2023·黑龙江牡丹江三中期末)称取两份铝粉，第一份中参加足量的盐酸，其次份中参加足量的NaOH溶液，假设同温同压下放出一样体积的气体，则两份铝粉的质量之比为( )A．2∶3B．1∶6C．1∶1D．3∶22答案C解析HCl、NaOH反响的化学方程式可知，AlH22Al～3H，同温同压下放出一样体积的气体，需要铝的质量相等。2合金是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。(1)以下物质不属于合金的是 (填字母，下同)。A．明矾B．硬铝C．生铁D．青铜(2)依据下表中四种金属的熔、沸点：金属 NaCuAlFe熔点/℃ 97.810836601535沸点/℃ 883256724672750其中不能形成合金的是。①Cu与Na ②Fe与CuA．①② B．①③③Fe与Na ④Al与NaC．①④ D．②④(3)镁、铝合金与盐酸完全反响后，参加过量的氢氧化钠溶液，最终的结果是 。4A．没有沉淀物生成 B．只有氢氧化铝沉淀生成 C．只有氢氧化镁沉淀生成D．有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成答案(1)A (2)B (3)C 解析(1)A属于化合物硬铝中含铝铜、镁等生铁中主要含铁碳青铜中含有铜、锡等，它们都属于合金。(2)当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时，它们就不行能熔合在一起而形成合金。(3)Mg、Al都与盐酸反响，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，而Al(OH)3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O。课时对点练A组根底对点练题组一合金及其性能以下物质中，不属于合金的是( )A．硬铝B．黄铜C．钢铁D．水银答案D解析硬铝是铝、铜、镁、锰、硅形成的合金；黄铜是铜锌合金；钢是铁碳合金；而水银是纯洁的汞单质。在日常生活中人们常常使用的金属材料大多数属于合金，以下关于合金的表达正确的选项是( )①青铜是中国历史上使用最早的合金②合金的熔点一般比各成分金属熔点高③合金往往比各成分金属的物理、化学或机械性能好④合金的性质是各成分金属性质之和A．①③④ B．①③ C．①② D．①②③④答案B 解析合金的熔点一般比各成分金属熔点低，合金的物理性质与各成分金属不同。3．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有进展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。依据它们的主要性能，以下用途不切实际的是( )A．用来作保险丝 B．用于制造航天飞机C．用来制造人造骨 D．用于家庭装修，制作钛合金装饰门答案A解析由于其熔点高，不适合作保险丝，A错误；由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排斥反响，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，作钛合金装饰门，题组二铝和氧化铝的性质4．在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀的缘由是( )A．铝的金属活动性比铁弱 B．铝不与氧气发生化学反响C．铝在空气中易与氧气反响形成一层致密的氧化膜 D．铝的密度比铁的密度小答案C解析品比铁制品耐腐蚀。5．(2023·洛阳质检)铝制器皿能够盛放的物质是( )A．KOH溶液 B．浓硫酸 C．NaOH溶液 D．稀硫酸答案B解析硫酸和浓硝酸，所以答案是B。铝既能与稀硫酸反响，又能与烧碱溶液反响，以下说法不正确的选项是( )5两个反响都是氧化复原反响 B．铝与硫酸反响时，硫酸做氧化剂C．铝与烧碱溶液反响时，氢氧化钠做氧化剂 D．两个反响都有气体生成答案C 解析铝与硫酸溶液反响生成硫酸铝和氢气铝是复原剂，硫酸是氧化剂铝与氢氧化钠溶液反响生成偏铝酸钠和氢气，铝是复原剂，水是氧化剂。除去镁粉中的少量铝粉，可选用的是( )稀硫酸 B．氢氧化钠溶液 C．水 D．稀盐酸答案B 解析常温下，稀硫酸、稀盐酸与镁、铝都能发生反响，水与镁、铝都不发生反响，铝与氢氧化钠溶液反响而镁不与氢氧化钠溶液反响，用氢氧化钠溶液可以除去镁粉中的少量铝粉。8．某无色溶液放入铝片后有氢气产生，则在该溶液中以下离子肯定可以大量存在的( )3A．Na＋ B．Mg2＋ C．H＋ D．CO2－33答案A 解析该溶液能与铝反响放出氢气，说明该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。Mg2＋、H＋不能在碱性溶液中大量存在，CO2－不能在酸性溶液中大量存在。3题组三铝与酸、碱溶液反响的定量考察9100mL4.0mol·L－1100mL4.0mol·L－1NaOH溶液，向两个烧杯中均参加5.4g铝粉，在一样状况下产生气体的体积比为( )A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．3∶1答案B 解析甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的量都为0.4mol，依据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H↑、2Al＋2NaOH＋2HO===2NaAlO＋3H

↑可知，5.4g(0.2mol)Al分别与盐酸和NaOH溶液反响时，盐2 2 2 2酸缺乏量而NaOH过量，故Al与盐酸反响生成H20.2molNaOH溶液反响生成H20.3mol2∶3。10．我国高铁、航空航天、手机制造等都已经跻身世界一流水平，依据以下材料的应用答复以下问题。应用用到的材料

“复兴号”高铁车轮高速钢

“鲲龙”水陆两栖飞机零部件钛合金、铝合金

华为折叠手机屏幕聚酰亚胺塑料(1)上述材料中属于有机合成材料的是 ，属于金属材料的是 (写一种即可)。(2)飞机外壳用钛合金、铝合金的优点是 。(3)在对高铁钢轨中的缝隙进展焊接时常用铝和氧化铁在高温条件下反响生成熔融状态下的铁和另一种氧化物写出该反响的化学方程式为 ，反响根本类型是 。答案(1)聚酰亚胺塑料高速钢(或钛合金或铝合金)(2)耐腐蚀、轻、硬度大等 (3)2Al＋FeO=====2Fe＋AlO

置换反响2 3 2 3解析聚酰亚胺塑料是一种有机合成材料，合金相对于成分金属往往硬度更大，熔点低，更耐腐蚀。B组综合强化练1．(2023·南昌十中期末)以下变化不行能通过一步试验直接完成的是( )Al(OH)

→AlO

AlO

→Al(OH)

Al→AlO－

AlCl

→Al(OH)3 2 3 2 3 3 2 3 3答案 B 解析 Al(OH)→AlO，氢氧化铝受热反响生成氧化铝和水，可以一步完成， A不符合题意；3 2 3AlO→Al(OH)，AlO难溶于水，应先将AlOAl3＋或与强碱溶液反响生成AlO－后，然后参加弱碱2 3 3 2 3 2 3 26或弱酸反响生成Al(OH)，不行以一步完成，B符合题意；Al和NaOH溶液反响生成NaAlO和H，可以一步完成，3 2 23 C不符合题意；AlCl→Al(OH)，氯化铝和氨水反响生成氢氧化铝和氯化铵，可以一步完成，D3 氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚。以下操作不能在氧化铝坩埚中进展的( A．加热使胆矾失去结晶水 B．加热使高锰酸钾分解 C．加热熔化烧碱 D．加热分解碱式碳酸铜答案C 解析氧化铝能与强酸、强碱反响，用氧化铝材料制作的坩埚不能加热强酸、强碱。3．以下反响的离子方程式书写正确的选项是( )A．钠和冷水反响：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H↑ B．金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al＋2OH－===AlO－＋H↑2 2 22 C．金属铝溶于盐酸：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H↑ D．铁与稀硫酸反响：Fe＋2H＋===Fe3＋＋H2 答案C 解析A、B项电荷不守恒，D项Fe只能被H＋氧化为Fe2＋。4．以下说法中不正确的选项是( )A．我国有丰富的稀土资源，要合理开采 B．稀土金属在自然界含量很少，只能用于生产合金C．稀土金属用途广泛，被称为冶金工业的维生素 D．稀土金属元素的化学性质极为相像答案B 解析稀土金属用途广泛，它既可以单独使用，也可用于生产合金。5．(2023·西安中学高一期末)将NaOH溶液逐滴参加用盐酸酸化了的AlCl3y轴表示Al(OH)3沉淀量，x轴表示NaOH溶液的体积，以下图像正确的选项是( )答案D 解析由信息可知，x轴表示参加NaOH溶液的体积，y轴表示沉淀的量，则将氢氧化钠溶液逐滴参加含有盐酸的AlCl3溶液中，先发生NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，所以开头一段时间内没有沉淀生成，故C错误；酸反响完后发生：AlCl＋3NaOH===Al(OH)↓＋3NaCl、Al(OH)＋NaOH===NaAlO＋2HO，所以会消灭沉淀，然后3 3 3 2 2随碱的量增加沉淀又消逝，故A3∶1，故B错误，D正确。6．(2023·济宁高一检测)等体积的盐酸和苛性钠溶液分别与两份足量的铝粉反响，在一样条件下产生氢气的体积比为1∶3，则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为( )A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．2∶32答案A 解析由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2

O===2NaAlO＋3H

↑222比为1∶3，需要盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为1∶1，溶液的体积一样，故盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度1∶1。2227．某学习小组用如下图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。A中试剂为 。试验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是 。7B中发生反响的化学方程式为 。假设试验用的铝镁合金的质量为ag，测得氢气体积为bmL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为 。试验过程中假