人教版高中化學必修第一冊第三章第二節(jié)第1課時常見的合金及應用基礎課課件

第1課時常見的合金及應用(基礎課)第三章鐵金屬材料第二節(jié)金屬材料素養(yǎng)目標1．能從合金結構與組成的角度理解合金的特殊性能反應。2．能列舉常見合金的組成和性能，能科學、合理地選擇和使用金屬材料。初高銜接知識點一合金和鐵合金1．合金(1)合金的特點①合金具有許多優(yōu)良的物理、____或____性能，如合金的硬度、熔點不同于其成分金屬。②合金的性能可以通過所添加的____________________、含量和______________等加以調節(jié)。化學機械合金元素的種類生成合金的條件(2)合金的結構：其他元素的原子加入后，改變了金屬原子有規(guī)則的________，使原子層之間的相對滑動變得困難，導致合金的硬度變大。特別提醒

大多數(shù)合金的硬度比它的各成分金屬的大，大多數(shù)合金的熔點比它的各成分金屬的低。層狀排列2．鐵合金(1)____和__是含碳量不同的兩種鐵碳合金。(2)生鐵的含碳量比鋼的__。生鐵的____大，鋼具有良好的____性。(3)__是用量最大、用途最廣的合金，鋼的分類如下：(4)不銹鋼是最常見的一種合金鋼，它的合金元素主要是______。生鐵鋼高硬度延展鋼低中高合金鉻和鎳1．合金相對于純金屬制成的金屬材料來說優(yōu)點是(

)①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大②一般合金的熔點比它的各成分金屬的更低③改變原料的配比，改變生成合金的條件，可得到具有不同性能的合金④合金比純金屬的導電性更強⑤合金比純金屬的應用范圍更廣泛A．①②③⑤ B．②③④C．①②④ D．①②④⑤√A

[合金具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械性能，在許多方面優(yōu)于各成分金屬。例如，合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度大，多數(shù)合金的熔點比其各成分金屬的熔點低，但合金的導電性比純金屬弱。]2．下列有關鋼的說法中錯誤的是(

)A．鋼和硬鋁均屬于合金B(yǎng)．與生鐵相比，鋼的含碳量更高C．不銹鋼的合金元素主要是Ni和CrD．稀土元素可增加鋼的韌性與耐熱性√B

[鋼為鐵與碳的混合物，硬鋁主要成分：Al、Cu、Mg、Mn，均屬于合金，A正確；鋼的含碳量為0.03%～2%，生鐵的含碳量為2%～4.3%，生鐵含碳量更高，B錯誤；不銹鋼的主要成分是鐵，還含有碳、鉻和鎳等物質，C正確；在鋼中加入稀土元素，可以增加鋼的塑性、韌性、耐磨性、耐熱性和抗氧化性等，D正確。]知識點二鋁、鋁合金和新型合金1．鋁與酸、堿的反應

鋁與鹽酸反應鋁與氫氧化鈉溶液反應實驗操作

鋁與鹽酸反應鋁與氫氧化鈉溶液反應實驗現(xiàn)象鋁片________，有無色氣泡冒出，將點燃的木條放在試管口有______化學方程式___________________________________________________________________________離子方程式_________________________________________________________________________實驗結論鋁既能與鹽酸反應，又能與氫氧化鈉溶液反應，都產(chǎn)生____逐漸溶解爆鳴聲2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2Al＋6H＋===2Al3+＋3H2↑

氫氣2．氧化鋁與酸、堿的反應(1)Al2O3是兩性氧化物，既能與酸反應，又能與堿反應。(2)氧化鋁的兩性(寫出反應的離子方程式)①與稀鹽酸反應：_________________________________。②與NaOH溶液反應：____________________________________。Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2OAl2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－3．鋁合金的應用鋁合金是目前用途廣泛的合金之一。硬鋁密度小、強度高，具有較強的抗腐蝕能力，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料。4．新型合金氫氣金屬氫化物據(jù)科研人員調查發(fā)現(xiàn)，鋁被人體吸收后，在人體的腦、心臟、肝、腎等器官內沉積，且排泄緩慢，有“只進不出”的趨勢，對各器官功能特別是腦組織和免疫功能會造成很大傷害。世界衛(wèi)生組織將鋁確定為食品污染物而加以控制。盛放飲品“蘋果醋”適合使用鋁制容器嗎？為什么？怎樣減少人體攝入鋁元素？提示：不適合。因為蘋果醋顯酸性，能與鋁反應生成鋁鹽，鋁鹽易被人體吸收，對人體有害。生活中應減少使用鋁制炊具，食品包裝不用鋁制材料等，以便減少人體攝入鋁元素。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)鋁與鹽酸、NaOH溶液反應的產(chǎn)物相同。 (

)(2)等量的鋁分別與足量鹽酸和NaOH溶液反應時，產(chǎn)生H2的量相同。 (

)(3)鋁與NaOH溶液反應，氧化劑是NaOH和H2O。 (

)(4)Al2O3溶于過量的氨水生成NH4[Al(OH)4]。 (

)×√××2．鋁是典型的兩性金屬，既能與酸反應，又能與強堿溶液反應。回答下列問題：(1)在鋁與鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應中，鋁元素化合價的變化都是_________________，還原劑都是________。(2)1mol的鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，生成氫氣的體積在相同狀況下比值為________，消耗氯化氫和氫氧化鈉的物質的量之比為________。(3)甲、乙兩個燒杯中分別盛有100mL4.0mol·L-1的鹽酸和100mL4.0mol·L-1的氫氧化鈉溶液，向兩個燒杯中都加入5.4g鋁粉，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為________。由0價變?yōu)椋?價鋁1∶13∶12∶3

1．合金是一類用途廣泛的金屬材料，下列關于合金的描述正確的是(

)A．合金的硬度比組成它的成分金屬小B．在我國使用最早的合金是青銅C．合金的熔點一般比組成它的成分金屬高D．目前用量最大、用途最廣的合金是鋁合金隨堂評估·知能落實√243題號1243題號1B

[合金的硬度比組成它的成分金屬大，A錯誤；由于金屬Cu活動性弱，冶煉比較容易，因此在我國使用最早的合金是青銅，B正確；合金的熔點一般比組成它的成分金屬低，C錯誤；目前用量最大、用途最廣的合金是鐵合金，D錯誤。]2．下列金屬材料中，最適合用于制造飛機部件的是(

)A．鎂鋁合金 B．銅合金C．不銹鋼 D．鉛錫合金23題號14√A

[鎂鋁合金硬度大，密度小，最適合用于制造飛機部件。]3．我國很早就已將不同碳含量的鐵合金進行了區(qū)分，如《天工開物》中“凡鐵分生、熟，出爐未炒則生，既炒則熟。生熟相和，煉成則鋼。”下列敘述正確的是(

)A．生鐵的含碳量比熟鐵低B．生鐵變?yōu)槭扈F是物理變化C．鋼的含碳量越高，硬度越小D．合金鋼與碳素鋼的組織結構不同23題號41√23題號41D

[“出爐未炒則生，既炒則熟”，此過程中含碳量降低，則生鐵的含碳量比熟鐵高，A錯誤；生鐵變?yōu)槭扈F過程中部分碳元素發(fā)生了氧化反應，是化學變化，B錯誤；鋼的含碳量越高，硬度越大、韌性越小，C錯誤；結構決定物質性質，合金鋼與碳素鋼的性能不同，組織結構不同，D正確。]243題號14．閱讀材料，回答下列問題。

近年來，科研人員研究得到一種新型材料——泡沫鋁。它是把發(fā)泡劑加到熔融鋁合金中制成的，其優(yōu)點是硬度大，密度小(為0.16～0.5g·cm-3)，比木材還輕，可浮于水面，又有很大剛性，且隔音、保溫，是一種良好的建筑材料和輕質材料。(1)下列關于泡沫鋁的說法中錯誤的是________(填字母，下同)。A．泡沫鋁是鋁單質泡沫B．泡沫鋁是一種合金C．泡沫鋁是一種優(yōu)質的建筑材料和輕質材料D．泡沫鋁可用于飛機制造A243題號1(2)鋁制成鋁箔用于食品包裝，是利用它的________。A．金屬光澤 B．延展性C．導電性 D．導熱性(3)鋁在空氣中會被氧化生成一層致密的氧化膜而對內部鋁起保護作用，但這層氧化膜遇到強酸或強堿溶液都會溶解，請寫出：①氧化膜與鹽酸反應的離子方程式：_________________________。②氧化膜與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式：_________________________________________。BAl2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2OAl2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－課時分層作業(yè)(二十一)常見的合金及應用題號135246879(選擇題只有一個選項符合題目要求)1．工業(yè)生產(chǎn)中常將兩種或多種金屬(或金屬與非金屬)在同一容器中加熱使其熔合，冷凝后得到具有金屬特性的熔合物——合金。這是制取合金的常用方法之一。根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，不宜用上述方法制取合金的是(

)題號135246879A．Fe－Cu合金 B．Cu－Al合金C．Al－Na合金 D．Cu－Na合金√金屬NaAlCuFe熔點/℃97.866010831538沸點/℃883220025952861D

[熔點相差不大的金屬可以融合在一起，而銅的熔點高于鈉的沸點，二者不能融合形成合金，D項符合題意。]題號1352468792．我國科技工作者新研發(fā)出的一種Mg-Al合金具有硬度高，導熱性好和電磁屏蔽性優(yōu)良的特點。下列說法錯誤的是(

)A．該合金的熔點高于金屬鎂的熔點B．鋁是地殼中含量最多的金屬元素C．該合金可與稀鹽酸發(fā)生反應D．該合金有望用于制造手機外殼√題號135246879A

[合金的熔點一般低于其成分金屬的熔點，A錯誤；鋁是地殼中含量最多的金屬元素，B正確；合金保留成分金屬的化學性質，該Mg-Al合金可與稀鹽酸發(fā)生反應，C正確；由題干對于該Mg-Al合金的描述可知其有望用于制造手機外殼，D正確。]題號1352468793．儲氫合金是一種新型合金。下面關于儲氫合金的說法錯誤的是(

)A．儲氫合金是一類能夠大量吸收氫氣，并與氫氣結合成金屬氫化物的新型合金材料B．儲氫合金具有儲氫量大、能耗低，工作壓力低、使用方便的特點C．儲氫合金具有很強的捕捉氫的能力，氫分子在合金中先分解成單個的原子，氫原子進入合金原子的縫隙中，并與合金生成金屬氫化物D．儲氫合金形成的金屬氫化物性質穩(wěn)定，高溫條件下也不易分解√D

[儲氫合金中形成的金屬氫化物既要容易形成，稍稍加熱又容易分解，室溫下吸、放氫的速率快。]題號1352468794．下列關于鋁單質的敘述中，正確的是(

)A．不能用鋁制的器皿來盛放酸梅湯或堿水是因為鋁會和酸或堿反應B．鋁制品在空氣中有很強的抗腐蝕性是因為鋁的化學性質很穩(wěn)定C．鋁和NaOH溶液反應的離子方程式：Al＋2OH－＋2H2O===[Al(OH)4]－＋H2↑D．用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁會滴落下來，是因為金屬鋁的熔點較低√題號135246879A

[無論是鋁還是其氧化物都能與酸或堿反應，A正確；鋁化學性質活潑，鋁制品具有很強的抗腐蝕性是因為鋁表面形成致密的氧化膜，B錯誤；電荷、得失電子均不守恒，正確的離子方程式為2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，C錯誤；打磨后的鋁箔在酒精燈上灼燒表面生成Al2O3，高熔點的Al2O3兜住了熔融的液態(tài)鋁，不會滴落，D錯誤。]題號1352468795．等體積的鹽酸和NaOH溶液，分別與兩份足量的鋁粉反應，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比為1∶3，則鹽酸和NaOH溶液的物質的量濃度之比為(

)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，產(chǎn)生氫氣的體積比為1∶3，需要HCl和氫氧化鈉的物質的量之比為1∶1，溶液的體積相同，故鹽酸和NaOH溶液的物質的量濃度之比也為1∶1。]題號1352468796．世界首個電磁推進地面超高速試驗設施“電磁橇”在山東濟南成功運行，它可以把超過1噸的物體在短時間內從0加速到1030公里/小時，創(chuàng)造了大質量超高速電磁推進技術的世界最高速度紀錄。(1)“電磁橇”的軌道材料為鐵合金，其優(yōu)點是____________(寫一條)。(2)建設“電磁橇”的過程中，對鐵質材料進行深加工時，可用________清洗其表面的鐵銹，該反應的離子方程式為___________________________________________________________________。硬度大稀鹽酸Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O題號135246879(3)生產(chǎn)“電磁橇”的鐵質材料時，熾熱的鐵水注入模具之前，模具必須進行充分的干燥處理，不能留有水，原因是____________________________________(用化學方程式解釋)，該反應的類型屬于______________。3Fe＋4H2O(g)

氧化還原反應題號135246879

題號135246879(選擇題有一個或兩個選項符合題目要求)7．探究鋁的性質實驗如下：ⅠⅡ現(xiàn)象：立即產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象：開始未產(chǎn)生氣泡，一段時間后產(chǎn)生氣泡題號135246879下列說法不正確的是(

)A．從元素化合價角度看，產(chǎn)生的氣體只能是H2B．實驗Ⅰ證明NaOH是氧化劑C．實驗

Ⅱ

說明Al2O3具有酸性氧化物的性質D．實驗Ⅰ和Ⅱ反應后的溶液中微粒種類完全相同√題號135246879B

[實驗Ⅰ和Ⅱ生成氣泡的反應都為鋁與氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣，則從元素化合價角度看，產(chǎn)生的氣體只能是氫氣，A正確；實驗Ⅰ中發(fā)生的反應為鋁和氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣，氫氧化鈉既不是反應的氧化劑也不是還原劑，B錯誤；實驗Ⅱ中發(fā)生的反應包括氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉，反應中氧化鋁表現(xiàn)酸性氧化物的性質，C正確；實驗Ⅰ中發(fā)生的反應為鋁和氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣，實驗Ⅱ中發(fā)生的反應為氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉、鋁和氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣，則實驗Ⅰ和Ⅱ反應后所得溶液都是四羥基合鋁酸鈉溶液，溶液中微粒種類完全相同，D正確。]題號1352468798．我國自主研制的C919大型客機的機身大量采用第三代鋁鋰合金減重并提高剛度。某鋁鋰合金成分(質量百分比)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為了使合金具有高耐腐蝕性能，通常先用酸腐蝕除去鋁鋰合金表面的氧化層，再進行氧化處理，并進行適當封閉，以提高合金表面耐腐蝕性能。題號135246879仔細閱讀上述信息，回答下列問題：(1)鋁鋰合金可用于制造飛機，你認為鋁鋰合金材料的主要特點是_______________________________________________________。(2)除鋁外，鋁鋰合金組成元素中含量最高的是________。(3)先用酸腐蝕除去鋁鋰合金表面的氧化層，請你寫出酸腐蝕發(fā)生反應的化學方程式：________________________________________(寫一個即可)。輕、堅固(或硬)銅CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O(合理即可)題號135246879(4)合金后期也采用堿腐蝕工藝，具體做法是采用40～60g/L的NaOH溶液，在40～55℃下處理0.5～2min時間。寫出堿腐蝕主要反應的化學方程式：______________________________________(寫一個即可)。2NaOH＋Al2O3＋3H2O===2Na[Al(OH)4]題號135246879(5)鋼鐵、鋁合金、銅合金三種合金具有廣泛的用途，下列說法正確的是________。A．碳鋼與生鐵的主要成分相同，所以性能相同B．鋁鎂合金可用于制造飛機、汽車等部件C．銅合金具有優(yōu)良的導電、導熱性能，但耐腐蝕能力較差D．鋁鐵合金具有很高的熔點，能用于制造火箭外層材料B題號135246879[解析]

(1)第三代鋁鋰合金減重并提高剛度，其特點是輕、堅固(或硬)。(2)由信息可知，除鋁外銅的含量最高。(3)酸可以溶解氧化銅、三氧化二鐵等。(4)堿可溶解氧化鋁，其化學方程式為2NaOH＋Al2O3＋3H2O===2Na[Al(OH)4]。(5)碳鋼和生鐵都是鐵碳合金，二者含碳量不同，所以性能差異很大，A項錯誤；鋁鎂合金具有質地輕、硬度大、耐腐蝕等性能，決定了其能用于制造飛機、汽車等部件，B項正確；銅是不活潑金屬，其合金性質穩(wěn)定、耐腐蝕能力很強，C項錯誤；一般合金的熔點比成分金屬的低，鋁鐵合金的熔點低于單質鐵的熔點，不能用于制造火箭外層材料，D項錯誤。題號1352468799．鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。某化學研究性學習小組為測定某鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質量分數(shù)，設計下列不同實驗方案進行探究。填寫下列空白。探究一實驗方案：鋁鎂合金加入某溶液，測定剩余固體質量(實驗裝置如圖所示)。題號135246879(1)實驗前，先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是__________________________________________________