人教版高中化学必修第一册第三章第二节第1课时常见的合金及应用基础课课件

第1课时常见的合金及应用(基础课)第三章铁金属材料第二节金属材料素养目标1．能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能反应。2．能列举常见合金的组成和性能，能科学、合理地选择和使用金属材料。初高衔接知识点一合金和铁合金1．合金(1)合金的特点①合金具有许多优良的物理、____或____性能，如合金的硬度、熔点不同于其成分金属。②合金的性能可以通过所添加的____________________、含量和______________等加以调节。化学机械合金元素的种类生成合金的条件(2)合金的结构：其他元素的原子加入后，改变了金属原子有规则的________，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。特别提醒

大多数合金的硬度比它的各成分金属的大，大多数合金的熔点比它的各成分金属的低。层状排列2．铁合金(1)____和__是含碳量不同的两种铁碳合金。(2)生铁的含碳量比钢的__。生铁的____大，钢具有良好的____性。(3)__是用量最大、用途最广的合金，钢的分类如下：(4)不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是______。生铁钢高硬度延展钢低中高合金铬和镍1．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A．①②③⑤ B．②③④C．①②④ D．①②④⑤√A

[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。]2．下列有关钢的说法中错误的是(

)A．钢和硬铝均属于合金B．与生铁相比，钢的含碳量更高C．不锈钢的合金元素主要是Ni和CrD．稀土元素可增加钢的韧性与耐热性√B

[钢为铁与碳的混合物，硬铝主要成分：Al、Cu、Mg、Mn，均属于合金，A正确；钢的含碳量为0.03%～2%，生铁的含碳量为2%～4.3%，生铁含碳量更高，B错误；不锈钢的主要成分是铁，还含有碳、铬和镍等物质，C正确；在钢中加入稀土元素，可以增加钢的塑性、韧性、耐磨性、耐热性和抗氧化性等，D正确。]知识点二铝、铝合金和新型合金1．铝与酸、碱的反应

铝与盐酸反应铝与氢氧化钠溶液反应实验操作

铝与盐酸反应铝与氢氧化钠溶液反应实验现象铝片________，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有______化学方程式___________________________________________________________________________离子方程式_________________________________________________________________________实验结论铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，都产生____逐渐溶解爆鸣声2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2Al＋6H＋===2Al3+＋3H2↑

氢气2．氧化铝与酸、碱的反应(1)Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应。(2)氧化铝的两性(写出反应的离子方程式)①与稀盐酸反应：_________________________________。②与NaOH溶液反应：____________________________________。Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2OAl2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－3．铝合金的应用铝合金是目前用途广泛的合金之一。硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。4．新型合金氢气金属氢化物据科研人员调查发现，铝被人体吸收后，在人体的脑、心脏、肝、肾等器官内沉积，且排泄缓慢，有“只进不出”的趋势，对各器官功能特别是脑组织和免疫功能会造成很大伤害。世界卫生组织将铝确定为食品污染物而加以控制。盛放饮品“苹果醋”适合使用铝制容器吗？为什么？怎样减少人体摄入铝元素？提示：不适合。因为苹果醋显酸性，能与铝反应生成铝盐，铝盐易被人体吸收，对人体有害。生活中应减少使用铝制炊具，食品包装不用铝制材料等，以便减少人体摄入铝元素。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)铝与盐酸、NaOH溶液反应的产物相同。 (

)(2)等量的铝分别与足量盐酸和NaOH溶液反应时，产生H2的量相同。 (

)(3)铝与NaOH溶液反应，氧化剂是NaOH和H2O。 (

)(4)Al2O3溶于过量的氨水生成NH4[Al(OH)4]。 (

)×√××2．铝是典型的两性金属，既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。回答下列问题：(1)在铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，铝元素化合价的变化都是_________________，还原剂都是________。(2)1mol的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成氢气的体积在相同状况下比值为________，消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为________。(3)甲、乙两个烧杯中分别盛有100mL4.0mol·L-1的盐酸和100mL4.0mol·L-1的氢氧化钠溶液，向两个烧杯中都加入5.4g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为________。由0价变为＋3价铝1∶13∶12∶3

1．合金是一类用途广泛的金属材料，下列关于合金的描述正确的是(

)A．合金的硬度比组成它的成分金属小B．在我国使用最早的合金是青铜C．合金的熔点一般比组成它的成分金属高D．目前用量最大、用途最广的合金是铝合金随堂评估·知能落实√243题号1243题号1B

[合金的硬度比组成它的成分金属大，A错误；由于金属Cu活动性弱，冶炼比较容易，因此在我国使用最早的合金是青铜，B正确；合金的熔点一般比组成它的成分金属低，C错误；目前用量最大、用途最广的合金是铁合金，D错误。]2．下列金属材料中，最适合用于制造飞机部件的是(

)A．镁铝合金 B．铜合金C．不锈钢 D．铅锡合金23题号14√A

[镁铝合金硬度大，密度小，最适合用于制造飞机部件。]3．我国很早就已将不同碳含量的铁合金进行了区分，如《天工开物》中“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”下列叙述正确的是(

)A．生铁的含碳量比熟铁低B．生铁变为熟铁是物理变化C．钢的含碳量越高，硬度越小D．合金钢与碳素钢的组织结构不同23题号41√23题号41D

[“出炉未炒则生，既炒则熟”，此过程中含碳量降低，则生铁的含碳量比熟铁高，A错误；生铁变为熟铁过程中部分碳元素发生了氧化反应，是化学变化，B错误；钢的含碳量越高，硬度越大、韧性越小，C错误；结构决定物质性质，合金钢与碳素钢的性能不同，组织结构不同，D正确。]243题号14．阅读材料，回答下列问题。

近年来，科研人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融铝合金中制成的，其优点是硬度大，密度小(为0.16～0.5g·cm-3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料。(1)下列关于泡沫铝的说法中错误的是________(填字母，下同)。A．泡沫铝是铝单质泡沫B．泡沫铝是一种合金C．泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料D．泡沫铝可用于飞机制造A243题号1(2)铝制成铝箔用于食品包装，是利用它的________。A．金属光泽 B．延展性C．导电性 D．导热性(3)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜而对内部铝起保护作用，但这层氧化膜遇到强酸或强碱溶液都会溶解，请写出：①氧化膜与盐酸反应的离子方程式：_________________________。②氧化膜与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_________________________________________。BAl2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2OAl2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－课时分层作业(二十一)常见的合金及应用题号135246879(选择题只有一个选项符合题目要求)1．工业生产中常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。这是制取合金的常用方法之一。根据下表数据判断，不宜用上述方法制取合金的是(

)题号135246879A．Fe－Cu合金 B．Cu－Al合金C．Al－Na合金 D．Cu－Na合金√金属NaAlCuFe熔点/℃97.866010831538沸点/℃883220025952861D

[熔点相差不大的金属可以融合在一起，而铜的熔点高于钠的沸点，二者不能融合形成合金，D项符合题意。]题号1352468792．我国科技工作者新研发出的一种Mg-Al合金具有硬度高，导热性好和电磁屏蔽性优良的特点。下列说法错误的是(

)A．该合金的熔点高于金属镁的熔点B．铝是地壳中含量最多的金属元素C．该合金可与稀盐酸发生反应D．该合金有望用于制造手机外壳√题号135246879A

[合金的熔点一般低于其成分金属的熔点，A错误；铝是地壳中含量最多的金属元素，B正确；合金保留成分金属的化学性质，该Mg-Al合金可与稀盐酸发生反应，C正确；由题干对于该Mg-Al合金的描述可知其有望用于制造手机外壳，D正确。]题号1352468793．储氢合金是一种新型合金。下面关于储氢合金的说法错误的是(

)A．储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的新型合金材料B．储氢合金具有储氢量大、能耗低，工作压力低、使用方便的特点C．储氢合金具有很强的捕捉氢的能力，氢分子在合金中先分解成单个的原子，氢原子进入合金原子的缝隙中，并与合金生成金属氢化物D．储氢合金形成的金属氢化物性质稳定，高温条件下也不易分解√D

[储氢合金中形成的金属氢化物既要容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。]题号1352468794．下列关于铝单质的叙述中，正确的是(

)A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定C．铝和NaOH溶液反应的离子方程式：Al＋2OH－＋2H2O===[Al(OH)4]－＋H2↑D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低√题号135246879A

[无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，A正确；铝化学性质活泼，铝制品具有很强的抗腐蚀性是因为铝表面形成致密的氧化膜，B错误；电荷、得失电子均不守恒，正确的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，C错误；打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，D错误。]题号1352468795．等体积的盐酸和NaOH溶液，分别与两份足量的铝粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比为1∶3，则盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度之比为(

)A．1∶1

B．2∶1

C．3∶1

D．2∶3√A

[由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑可知，产生氢气的体积比为1∶3，需要HCl和氢氧化钠的物质的量之比为1∶1，溶液的体积相同，故盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度之比也为1∶1。]题号1352468796．世界首个电磁推进地面超高速试验设施“电磁橇”在山东济南成功运行，它可以把超过1吨的物体在短时间内从0加速到1030公里/小时，创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。(1)“电磁橇”的轨道材料为铁合金，其优点是____________(写一条)。(2)建设“电磁橇”的过程中，对铁质材料进行深加工时，可用________清洗其表面的铁锈，该反应的离子方程式为___________________________________________________________________。硬度大稀盐酸Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O题号135246879(3)生产“电磁橇”的铁质材料时，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不能留有水，原因是____________________________________(用化学方程式解释)，该反应的类型属于______________。3Fe＋4H2O(g)

氧化还原反应题号135246879

题号135246879(选择题有一个或两个选项符合题目要求)7．探究铝的性质实验如下：ⅠⅡ现象：立即产生气泡现象：开始未产生气泡，一段时间后产生气泡题号135246879下列说法不正确的是(

)A．从元素化合价角度看，产生的气体只能是H2B．实验Ⅰ证明NaOH是氧化剂C．实验

Ⅱ

说明Al2O3具有酸性氧化物的性质D．实验Ⅰ和Ⅱ反应后的溶液中微粒种类完全相同√题号135246879B

[实验Ⅰ和Ⅱ生成气泡的反应都为铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，则从元素化合价角度看，产生的气体只能是氢气，A正确；实验Ⅰ中发生的反应为铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，氢氧化钠既不是反应的氧化剂也不是还原剂，B错误；实验Ⅱ中发生的反应包括氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，反应中氧化铝表现酸性氧化物的性质，C正确；实验Ⅰ中发生的反应为铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，实验Ⅱ中发生的反应为氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠、铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，则实验Ⅰ和Ⅱ反应后所得溶液都是四羟基合铝酸钠溶液，溶液中微粒种类完全相同，D正确。]题号1352468798．我国自主研制的C919大型客机的机身大量采用第三代铝锂合金减重并提高刚度。某铝锂合金成分(质量百分比)如下(Bal指剩余的百分含量)：成分SiFeCuMnMgZnTiLiAl含量0.080.12.9～3.50.50.25～0.80.250.10.8～1.1Bal为了使合金具有高耐腐蚀性能，通常先用酸腐蚀除去铝锂合金表面的氧化层，再进行氧化处理，并进行适当封闭，以提高合金表面耐腐蚀性能。题号135246879仔细阅读上述信息，回答下列问题：(1)铝锂合金可用于制造飞机，你认为铝锂合金材料的主要特点是_______________________________________________________。(2)除铝外，铝锂合金组成元素中含量最高的是________。(3)先用酸腐蚀除去铝锂合金表面的氧化层，请你写出酸腐蚀发生反应的化学方程式：________________________________________(写一个即可)。轻、坚固(或硬)铜CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O(合理即可)题号135246879(4)合金后期也采用碱腐蚀工艺，具体做法是采用40～60g/L的NaOH溶液，在40～55℃下处理0.5～2min时间。写出碱腐蚀主要反应的化学方程式：______________________________________(写一个即可)。2NaOH＋Al2O3＋3H2O===2Na[Al(OH)4]题号135246879(5)钢铁、铝合金、铜合金三种合金具有广泛的用途，下列说法正确的是________。A．碳钢与生铁的主要成分相同，所以性能相同B．铝镁合金可用于制造飞机、汽车等部件C．铜合金具有优良的导电、导热性能，但耐腐蚀能力较差D．铝铁合金具有很高的熔点，能用于制造火箭外层材料B题号135246879[解析]

(1)第三代铝锂合金减重并提高刚度，其特点是轻、坚固(或硬)。(2)由信息可知，除铝外铜的含量最高。(3)酸可以溶解氧化铜、三氧化二铁等。(4)碱可溶解氧化铝，其化学方程式为2NaOH＋Al2O3＋3H2O===2Na[Al(OH)4]。(5)碳钢和生铁都是铁碳合金，二者含碳量不同，所以性能差异很大，A项错误；铝镁合金具有质地轻、硬度大、耐腐蚀等性能，决定了其能用于制造飞机、汽车等部件，B项正确；铜是不活泼金属，其合金性质稳定、耐腐蚀能力很强，C项错误；一般合金的熔点比成分金属的低，铝铁合金的熔点低于单质铁的熔点，不能用于制造火箭外层材料，D项错误。题号1352468799．铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某化学研究性学习小组为测定某铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列不同实验方案进行探究。填写下列空白。探究一实验方案：铝镁合金加入某溶液，测定剩余固体质量(实验装置如图所示)。题号135246879(1)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是__________________________________________________