人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第三章第二節(jié)第1課時(shí)常見(jiàn)的合金及應(yīng)用基礎(chǔ)課課件

第1課時(shí)常見(jiàn)的合金及應(yīng)用(基礎(chǔ)課)第三章鐵金屬材料第二節(jié)金屬材料素養(yǎng)目標(biāo)1．能從合金結(jié)構(gòu)與組成的角度理解合金的特殊性能反應(yīng)。2．能列舉常見(jiàn)合金的組成和性能，能科學(xué)、合理地選擇和使用金屬材料。初高銜接知識(shí)點(diǎn)一合金和鐵合金1．合金(1)合金的特點(diǎn)①合金具有許多優(yōu)良的物理、____或____性能，如合金的硬度、熔點(diǎn)不同于其成分金屬。②合金的性能可以通過(guò)所添加的____________________、含量和______________等加以調(diào)節(jié)?；瘜W(xué)機(jī)械合金元素的種類生成合金的條件(2)合金的結(jié)構(gòu)：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(duì)滑動(dòng)變得困難，導(dǎo)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(diǎn)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(jiàn)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(duì)于純金屬制成的金屬材料來(lái)說(shuō)優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)比它的各成分金屬的更低③改變?cè)系呐浔?，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(dǎo)電性更強(qiáng)⑤合金比純金屬的應(yīng)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(xué)或機(jī)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(diǎn)比其各成分金屬的熔點(diǎn)低，但合金的導(dǎo)電性比純金屬弱。]2．下列有關(guān)鋼的說(shuō)法中錯(cuò)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(cuò)誤；不銹鋼的主要成分是鐵，還含有碳、鉻和鎳等物質(zhì)，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(shí)點(diǎn)二鋁、鋁合金和新型合金1．鋁與酸、堿的反應(yīng)

鋁與鹽酸反應(yīng)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作

鋁與鹽酸反應(yīng)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋁片________，有無(wú)色氣泡冒出，將點(diǎn)燃的木條放在試管口有______化學(xué)方程式___________________________________________________________________________離子方程式_________________________________________________________________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論鋁既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，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(yīng)(1)Al2O3是兩性氧化物，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)。(2)氧化鋁的兩性(寫出反應(yīng)的離子方程式)①與稀鹽酸反應(yīng)：_________________________________。②與NaOH溶液反應(yīng)：____________________________________。Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2OAl2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－3．鋁合金的應(yīng)用鋁合金是目前用途廣泛的合金之一。硬鋁密度小、強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，是制造飛機(jī)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(diào)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(nèi)沉積，且排泄緩慢，有“只進(jìn)不出”的趨勢(shì)，對(duì)各器官功能特別是腦組織和免疫功能會(huì)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?yàn)樘O果醋顯酸性，能與鋁反應(yīng)生成鋁鹽，鋁鹽易被人體吸收，對(duì)人體有害。生活中應(yīng)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(cuò)誤的打“×”)。(1)鋁與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物相同。 (

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

)(3)鋁與NaOH溶液反應(yīng)，氧化劑是NaOH和H2O。 (

)(4)Al2O3溶于過(guò)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(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。回答下列問(wèn)題：(1)在鋁與鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)中，鋁元素化合價(jià)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(yīng)，生成氫氣的體積在相同狀況下比值為_(kāi)_______，消耗氯化氫和氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。(3)甲、乙兩個(gè)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(gè)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_(kāi)_______。由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)鋁1∶13∶12∶3

1．合金是一類用途廣泛的金屬材料，下列關(guān)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(guó)使用最早的合金是青銅C．合金的熔點(diǎn)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(píng)估·知能落實(shí)√243題號(hào)1243題號(hào)1B

[合金的硬度比組成它的成分金屬大，A錯(cuò)誤；由于金屬Cu活動(dòng)性弱，冶煉比較容易，因此在我國(guó)使用最早的合金是青銅，B正確；合金的熔點(diǎn)一般比組成它的成分金屬低，C錯(cuò)誤；目前用量最大、用途最廣的合金是鐵合金，D錯(cuò)誤。]2．下列金屬材料中，最適合用于制造飛機(jī)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(hào)14√A

[鎂鋁合金硬度大，密度小，最適合用于制造飛機(jī)部件。]3．我國(guó)很早就已將不同碳含量的鐵合金進(jìn)行了區(qū)分，如《天工開(kāi)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?！毕铝袛⑹稣_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(jié)構(gòu)不同23題號(hào)41√23題號(hào)41D

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

近年來(lái)，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(diǎn)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(zhì)材料。(1)下列關(guān)于泡沫鋁的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是________(填字母，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(jī)制造A243題號(hào)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(dǎo)電性 D．導(dǎo)熱性(3)鋁在空氣中會(huì)被氧化生成一層致密的氧化膜而對(duì)內(nèi)部鋁起保護(hù)作用，但這層氧化膜遇到強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液都會(huì)溶解，請(qǐng)寫出：①氧化膜與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：_________________________。②氧化膜與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________。BAl2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2OAl2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－課時(shí)分層作業(yè)(二十一)常見(jiàn)的合金及應(yīng)用題號(hào)135246879(選擇題只有一個(gè)選項(xiàng)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(hào)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(diǎn)/℃97.866010831538沸點(diǎn)/℃883220025952861D

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

)A．該合金的熔點(diǎn)高于金屬鎂的熔點(diǎn)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(yīng)D．該合金有望用于制造手機(jī)外殼√題號(hào)135246879A

[合金的熔點(diǎn)一般低于其成分金屬的熔點(diǎn)，A錯(cuò)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(xué)性質(zhì)，該Mg-Al合金可與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)，C正確；由題干對(duì)于該Mg-Al合金的描述可知其有望用于制造手機(jī)外殼，D正確。]題號(hào)1352468793．儲(chǔ)氫合金是一種新型合金。下面關(guān)于儲(chǔ)氫合金的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

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

[儲(chǔ)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(hào)1352468794．下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中，正確的是(

)A．不能用鋁制的器皿來(lái)盛放酸梅湯或堿水是因?yàn)殇X會(huì)和酸或堿反應(yīng)B．鋁制品在空氣中有很強(qiáng)的抗腐蝕性是因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定C．鋁和NaOH溶液反應(yīng)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(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁會(huì)滴落下來(lái)，是因?yàn)榻饘黉X的熔點(diǎn)較低√題號(hào)135246879A

[無(wú)論是鋁還是其氧化物都能與酸或堿反應(yīng)，A正確；鋁化學(xué)性質(zhì)活潑，鋁制品具有很強(qiáng)的抗腐蝕性是因?yàn)殇X表面形成致密的氧化膜，B錯(cuò)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(cuò)誤；打磨后的鋁箔在酒精燈上灼燒表面生成Al2O3，高熔點(diǎn)的Al2O3兜住了熔融的液態(tài)鋁，不會(huì)滴落，D錯(cuò)誤。]題號(hào)1352468795．等體積的鹽酸和NaOH溶液，分別與兩份足量的鋁粉反應(yīng)，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(zhì)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(zhì)的量之比為1∶1，溶液的體積相同，故鹽酸和NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度之比也為1∶1。]題號(hào)1352468796．世界首個(gè)電磁推進(jìn)地面超高速試驗(yàn)設(shè)施“電磁橇”在山東濟(jì)南成功運(yùn)行，它可以把超過(guò)1噸的物體在短時(shí)間內(nèi)從0加速到1030公里/小時(shí)，創(chuàng)造了大質(zhì)量超高速電磁推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄。(1)“電磁橇”的軌道材料為鐵合金，其優(yōu)點(diǎn)是____________(寫一條)。(2)建設(shè)“電磁橇”的過(guò)程中，對(duì)鐵質(zhì)材料進(jìn)行深加工時(shí)，可用________清洗其表面的鐵銹，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________________________________。硬度大稀鹽酸Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O題號(hào)135246879(3)生產(chǎn)“電磁橇”的鐵質(zhì)材料時(shí)，熾熱的鐵水注入模具之前，模具必須進(jìn)行充分的干燥處理，不能留有水，原因是____________________________________(用化學(xué)方程式解釋)，該反應(yīng)的類型屬于______________。3Fe＋4H2O(g)

氧化還原反應(yīng)題號(hào)135246879

題號(hào)135246879(選擇題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)7．探究鋁的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)如下：ⅠⅡ現(xiàn)象：立即產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象：開(kāi)始未產(chǎn)生氣泡，一段時(shí)間后產(chǎn)生氣泡題號(hào)135246879下列說(shuō)法不正確的是(

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

Ⅱ

說(shuō)明Al2O3具有酸性氧化物的性質(zhì)D．實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ反應(yīng)后的溶液中微粒種類完全相同√題號(hào)135246879B

[實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ生成氣泡的反應(yīng)都為鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣，則從元素化合價(jià)角度看，產(chǎn)生的氣體只能是氫氣，A正確；實(shí)驗(yàn)Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)為鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣，氫氧化鈉既不是反應(yīng)的氧化劑也不是還原劑，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)包括氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉，反應(yīng)中氧化鋁表現(xiàn)酸性氧化物的性質(zhì)，C正確；實(shí)驗(yàn)Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)為鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)為氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉、鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣，則實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ反應(yīng)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(hào)1352468798．我國(guó)自主研制的C919大型客機(jī)的機(jī)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(zhì)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(jìn)行氧化處理，并進(jìn)行適當(dāng)封閉，以提高合金表面耐腐蝕性能。題號(hào)135246879仔細(xì)閱讀上述信息，回答下列問(wèn)題：(1)鋁鋰合金可用于制造飛機(jī)，你認(rèn)為鋁鋰合金材料的主要特點(diǎn)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(qǐng)你寫出酸腐蝕發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________(寫一個(gè)即可)。輕、堅(jiān)固(或硬)銅CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O(合理即可)題號(hào)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(shí)間。寫出堿腐蝕主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________(寫一個(gè)即可)。2NaOH＋Al2O3＋3H2O===2Na[Al(OH)4]題號(hào)135246879(5)鋼鐵、鋁合金、銅合金三種合金具有廣泛的用途，下列說(shuō)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(jī)、汽車等部件C．銅合金具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，但耐腐蝕能力較差D．鋁鐵合金具有很高的熔點(diǎn)，能用于制造火箭外層材料B題號(hào)135246879[解析]

(1)第三代鋁鋰合金減重并提高剛度，其特點(diǎn)是輕、堅(jiān)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(xué)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(xiàng)錯(cuò)誤；鋁鎂合金具有質(zhì)地輕、硬度大、耐腐蝕等性能，決定了其能用于制造飛機(jī)、汽車等部件，B項(xiàng)正確；銅是不活潑金屬，其合金性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕能力很強(qiáng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；一般合金的熔點(diǎn)比成分金屬的低，鋁鐵合金的熔點(diǎn)低于單質(zhì)鐵的熔點(diǎn)，不能用于制造火箭外層材料，D項(xiàng)錯(cuò)誤。題號(hào)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(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為測(cè)定某鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)下列不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫下列空白。探究一實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金加入某溶液，測(cè)定剩余固體質(zhì)量(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)。題號(hào)135246879(1)實(shí)驗(yàn)前，先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是__________________________________________________