《高中備考指南-化學(xué)必修1》課件-3.2.1第三章 鐵 金屬材料-第二節(jié) 金屬材料-第1課時 合金

課前篇

預(yù)習(xí)教材課堂篇

分點突破課后篇

課時分層訓(xùn)練第三章

鐵

金屬材料

第1課時

合金課前篇

預(yù)習(xí)教材一、合金的概述1.合金的定義合金是由兩種或兩種以上的____________________________熔合而成的具有________特性的物質(zhì)。純金屬（或金屬和非金屬）金屬2.合金與純金屬的結(jié)構(gòu)差異純金屬內(nèi)，所有原子的________和________都是相同的，原子的排列十分規(guī)整；純金屬形成合金后，改變了金屬原子________________排列，使原子層之間的____________變得困難，導(dǎo)致合金的硬度變______。大小形狀有規(guī)則的層狀相對滑動大3.合金與純金屬的性能差異（1）

合金的硬度比其成分金屬______，機械性能一般________各成分金屬。大優(yōu)于（2）

合金的熔點一般________它的各成分金屬。低于（3）

合金具有各成分金屬的____________，合金一定是__________?；瘜W(xué)性質(zhì)混合物二、金屬材料的類型1.鐵合金________和______是含碳量不同的兩種鐵碳合金。生鐵的含碳量為_____________，鋼的含碳量為______________。由于含碳量不同，鋼和生鐵在性能上有很大差異。例如，生鐵硬度大、抗壓，性脆、可以鑄造成型，是制造機座、管道的重要材料；鋼有良好的__________，______________，可以鍛軋和鑄造，廣泛用于制造機械和交通工具等。______是用量最大、用途最廣的合金，根據(jù)其化學(xué)成分，可分為兩大類：__________和__________。根據(jù)含碳量不同，碳素鋼可分為__________、__________和__________。合金鋼也叫__________，是在碳素鋼里適量地加入一種或幾種________元素，使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而使鋼具有各種特殊性能，如強度、硬度大，可塑性、韌性好，耐磨，耐腐蝕等。__________是最常見的一種合金鋼，它的合金元素主要是_________和_________。生鐵鋼

延展性機械性能好鋼碳素鋼合金鋼高碳鋼中碳鋼低碳鋼特種鋼合金不銹鋼

2.鋁和鋁合金（1）

______是地殼中含量最多的金屬元素。鋁是一種活潑金屬，在常溫下就能與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)。人們?nèi)粘Ｓ玫匿X制品通常都是由__________制造的，其表面總是覆蓋著致密的__________薄膜，這層膜起著保護內(nèi)部金屬的作用。鋁鋁合金氧化鋁（2）

純鋁的________和________較小，不適合制造機器零件等。向鋁中加入少量的合金元素可制成鋁合金。鋁合金是目前用途廣泛的合金之一。如硬鋁（含_____________________等合金元素）是制造飛機和宇宙飛船的理想材料。硬度強度

3.新型合金

金屬氫化物（2）

其他新型合金：__________、____________和________________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。鈦合金耐熱合金形狀記憶合金

③稀土金屬可用于制造引火合金、永磁材料、超導(dǎo)材料和發(fā)光材料等。稀土金屬除廣泛應(yīng)用在冶金、石油化工、材料工業(yè)、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域外，還逐漸深入許多現(xiàn)代科技領(lǐng)域。三、鋁、氧化鋁的性質(zhì)1.鋁、氧化鋁與稀鹽酸反應(yīng)實驗操作

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__________離子方程式____________________________、__________________________逐漸溶解爆鳴聲

實驗操作

實驗現(xiàn)象試管①中一開始無氣泡產(chǎn)生，一段時間后，鋁片________，有無色氣泡冒出；試管②中鋁片立即溶解，產(chǎn)生無色氣泡，將點燃的木條放在試管口，都有__________離子方程式_____________________________、___________________________________溶解爆鳴聲

3.實驗結(jié)論

鹽和氫氣

鹽和水鹽和水鹽和水兩性效果診斷1.判斷正誤（正確的打“√”，錯誤的打“×”）（1）

合金中不可能含有非金屬元素(

)×（2）

合金中的金屬元素以化合物的形式存在(

)×（3）

合金中各元素的含量一定，所以合金是純凈物(

)×（4）

生鐵的熔點比純鐵低，但機械強度和硬度比純鐵高(

)√（5）

鋁合金的熔點比純鋁的高(

)×

√

×

D3.下列有關(guān)廚房中鋁制品的使用，你認(rèn)為合理的是(

)A.盛放食醋

B.燒煮開水C.用金屬絲擦洗表面的污垢

D.用堿水洗滌B課堂篇

分點突破知識點一

合金1.合金的組成及性質(zhì)（1）合金中一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素。（2）合金是混合物，沒有固定的熔點。（3）合金具有金屬特性，如導(dǎo)電、導(dǎo)熱等。（4）合金形成后會影響各成分金屬的物理性質(zhì)，如合金的熔點一般比其成分金屬低，而硬度、機械強度一般比其成分金屬高；但一般來說各成分金屬均保持了其原有的化學(xué)性質(zhì)。2.合金的形成條件（1）金屬與金屬形成合金時：合金是金屬在熔化狀態(tài)時相互混合形成的，熔化時的溫度需達到成分金屬中熔點最高的金屬的熔點，但又不能超出成分金屬中沸點最低的金屬的沸點。一種金屬的熔點高于另一種金屬的沸點時則不能形成合金。（2）金屬與非金屬形成合金時：部分不活潑非金屬與金屬可形成合金，活潑非金屬與活潑金屬則不能形成合金。3.金屬材料選擇的依據(jù)某種金屬能不能成為一種應(yīng)用廣泛的材料主要取決于該金屬的儲量、冶煉成本、市場價格以及所具有的性能和是否易于加工等。（1）物理性質(zhì)：密度、硬度、強度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等，這些性質(zhì)決定金屬材料的加工難易程度。（2）化學(xué)性質(zhì)：對水的作用、耐腐蝕性等，這些性質(zhì)決定金屬材料的日常維護和環(huán)境對其的影響。4.不銹鋼的分類及耐腐蝕的原因（1）不銹鋼種類繁多、性能各異，按化學(xué)成分可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大類；按使用的介質(zhì)環(huán)境可分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐尿素不銹鋼和耐海水不銹鋼等。

【典例釋疑1】

哈大齊高鐵的通車，標(biāo)志著我國高寒地區(qū)高鐵技術(shù)領(lǐng)先世界，車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因為鋁合金(

)A.質(zhì)地輕、強度大、抗腐蝕能力比較強B.具有比較活潑的化學(xué)性質(zhì)C.各種成分在自然界中含量豐富，容易獲取D.比純鋁熔點高，耐高溫A[解析]

哈大齊高鐵的車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因為鋁合金具有質(zhì)地輕、強度大、抗腐蝕能力比較強的優(yōu)點。故選A項?！緦c演練1】

四種金屬的熔、沸點如下表所示，其中不能形成合金的是(

)金屬97.81

0836601

5358832

5672

4672

750

B[解析]

當(dāng)一種金屬的熔點超過另一種金屬的沸點時，它們就不可能熔合在一起而形成合金。故選B項。知識點二

Al、Al2O4的主要性質(zhì)

①鋁與鹽酸反應(yīng)時，鋁過量而鹽酸不足；

方法技巧靈活利用數(shù)軸正確分析量的關(guān)系特別提醒

（1）&1&

（2）&2&

A

【對點演練2】

在天平的左右兩個托盤上放有兩個燒杯，兩個燒杯中分別盛有鹽酸和氫氧化鈉溶液，天平處于平衡狀態(tài)，當(dāng)分別向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁（酸和堿都是足量的）充分反應(yīng)后(

)A.天平保持平衡

B.左高右低

C.左低右高

D.無法確定A

課堂小結(jié)當(dāng)堂反饋1.下列材料不屬于合金的是(

)A.家用的鋁窗

B.溫度計用的水銀

C.鑄造用的黃銅

D.建筑用的鋼筋B[解析]

溫度計用的水銀是金屬汞單質(zhì)，不是合金。故選B項。2.下列關(guān)于鐵和鐵合金的說法錯誤的是(

)A.可用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來B.不銹鋼抗腐蝕性能好，長期使用絕對不會生銹C.制造鐵軌、船舶、橋梁的碳素鋼是鐵和碳的合金D.使用鐵鍋炒菜能為人體提供微量的鐵元素B[解析]

一氧化碳具有還原性，可將鐵礦石中的鐵還原出來，A項正確；不銹鋼不易生銹，但不是不會生銹，B項錯誤；碳素鋼是鐵和碳的合金，C項正確；鐵是人體需要的微量元素，使用鐵鍋炒菜能為人體提供微量的鐵元素，D項正確。3.鈦和鈦合金具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是鈦合金與人體器官有很好的“生物相容性”。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合實際的是(

)A.用來做保險絲B.用于制造航天飛機C.用來制造人造骨D.用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門A[解析]

保險絲應(yīng)用熔點比較低的金屬材料制作，而鈦及鈦合金熔點高，不能用來做保險絲。故選A項。

A

（1）

下列關(guān)于泡沫鋁的說法中錯誤的是_____（填選項字母，下同）。A.泡沫鋁是鋁單質(zhì)泡沫

B.泡沫鋁是一種合金C.泡沫鋁是一種優(yōu)質(zhì)的建筑材料和輕質(zhì)材料

D.泡沫鋁可用于飛機制造A[解析]

根據(jù)信息可知，泡沫鋁是一種合金，是混合物，A項錯誤，B項正確；泡沫鋁是一種優(yōu)質(zhì)的建筑材料和輕質(zhì)材料，可用于飛機制造，C、D項正確。（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(dǎo)電性

D.導(dǎo)熱性B[解析]

鋁制成鋁箔用于食品包裝，利用的是鋁的延展性。（3）

鋁在空氣中會被氧化生成一層致密的氧化膜而對內(nèi)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。

①

氧化膜與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為____________________________。

②

氧化膜與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。

課后篇

課時分層訓(xùn)練

【夯實基礎(chǔ)·輕松達標(biāo)】

D

C

3.下列關(guān)于金屬的敘述中正確的是(

)A.常溫下，所有的金屬都是固態(tài)的B.金屬具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性C.活潑的金屬或較活潑的金屬能與酸反應(yīng)，但不能與堿反應(yīng)D.金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在的B[解析]

常溫下金屬單質(zhì)大多數(shù)是固體，但汞為液態(tài)，A項錯誤；根據(jù)金屬的通性可知，金屬具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，B項正確；有的金屬能與強堿溶液反應(yīng)，如鋁，C項錯誤；不是所有的金屬在自然界中都是以化合態(tài)存在的，如金、銀等，D項錯誤。4.鋼鐵是鐵碳合金的總稱，其強度高、價格便宜、應(yīng)用廣泛。下列關(guān)于不銹鋼和普通鋼的認(rèn)識中正確的是(

)A.它們的組成元素是相同的B.耐腐蝕的性能不同C.它們都屬于鋼，因此物理性質(zhì)是一樣的D.構(gòu)成普通鋼和不銹鋼的主要元素都是鐵，因此它們的化學(xué)性質(zhì)完全相同B

5.鎂鋁合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等。下列性質(zhì)與這些用途無關(guān)的是(

)A.不易生銹

B.導(dǎo)電性好

C.密度小

D.強度高B[解析]

由題意知，鎂鋁合金用于制作窗框、卷簾門、防護欄等與其導(dǎo)電性無關(guān)。故選B項。6.在日常生活中，人們經(jīng)常使用金屬材料。下列關(guān)于金屬材料的敘述正確的是(

)①青銅是我國歷史上使用最早的合金②合金的熔點一般比各成分金屬的熔點高③合金與純金屬相比，往往有較好的物理、化學(xué)或機械性能④合金的性質(zhì)是各成分金屬的性質(zhì)之和A.①③④

B.①③

C.①②

D.①②③④B[解析]

青銅是我國歷史上使用最早的合金，①正確；合金的熔點一般比各成分金屬的熔點低，②錯誤；合金與純金屬相比，往往有較好的物理、化學(xué)或機械性能，③正確；合金的物理性質(zhì)與各成分金屬不同，④錯誤。故選B項。7.下列物質(zhì)中，既溶于氫氧化鈉溶液，又溶于鹽酸的化合物是(

)A.鋁

B.鎂

C.氧化鎂

D.氧化鋁D[解析]

鋁、氧化鋁均既能溶于氫氧化鈉溶液，又能溶于鹽酸；但鋁是單質(zhì)，不是化合物。故選D項。8.氧化鋁是鋁土礦的主要成分，氧化鋁屬于(

)A.堿性氧化物

B.酸性氧化物

C.兩性氧化物

D.混合物C[解析]

氧化鋁既能和酸反應(yīng)生成鹽和水，又能和堿反應(yīng)生成鹽和水，屬于兩性氧化物，A、B項錯誤，C項正確；氧化鋁是純凈物，D項錯誤。9.在空氣中，鋁制品比鐵制品耐腐蝕的原因是(

)A.鋁的金屬活動性比鐵弱B.鋁不與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.鋁在空氣中易與氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化膜D.鋁的密度比鐵的密度小C[解析]

鋁在空氣中易與氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化膜，對內(nèi)部金屬起到保護作用，因此在空氣中鋁制品比鐵制品耐腐蝕。故選C項。10.速滑冰刀可用特種不銹鋼制成，不銹鋼含有的主要元素是(

)AA.鐵

B.碳

C.銅

D.鋁[解析]

不銹鋼含有的主要元素是鐵。故選A項。

A[解析]

制造飛機的材料需要密度小，但機械強度要較大。故選A項。12.某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示：硬度（金剛石為10）導(dǎo)電性（銀為100）某合金2

5003.007.42.3鐵1

5357.864.517已知：該合金耐腐蝕、強度大。從上述性能看，該合金不適合做(

)A.導(dǎo)線

B.門窗

C.爐具

D.飛機外殼A[解析]

由表中數(shù)據(jù)可知，在熔點、密度和硬度上，該合金的性能均優(yōu)于鐵，但導(dǎo)電性比較差，故不適宜作導(dǎo)線。故選A項。

A

【提升能力·跨越等級】

A

15.將鎂粉中混有的少量鋁粉除去，應(yīng)選用的試劑是(

)A.稀鹽酸

B.燒堿溶液

C.硫酸鋁溶液

D.硫酸鎂溶液B[解析]

鹽酸與鎂、鋁都反應(yīng)，A項錯誤；鋁可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成的偏鋁酸鈉溶于水，而鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可過濾分離，B項正確；鎂與硫酸鋁溶液反應(yīng)，鋁不與硫酸鋁溶液反應(yīng)，C項錯誤；鎂、鋁均不與硫酸鎂溶液反應(yīng)，D項錯誤。

C

B

18.寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式。（1）

鐵與稀硫酸：__________________________、_______________________。

（2）

鋁與稀鹽酸