人教版高中化学必修一金属材料.docx
3.2 金属材料--【新教材】人教版(2019)高中化学必修一基础知识讲义
第二节金属材料（一）铁合金一、合金1、定义：合金是由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2、成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属3、制作过程：熔合4、特性：（1）合金的硬度一般比各成分金属的大（2）合金的熔点一般比各成分金属的低（3）合金的物理、化学及机械性能一般优于各成分金属注：1、合金是混合物2、稀土元素被称为“冶金工业的维生素”5、结构变化：纯金属中，所有原子大小、形状都相同，排列规整；加入其它元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。
二、铁合金(1)铁碳合金1、分类：含碳量为0.03%-2%，为钢；含碳量为2%-4.3%，为生铁。
2、性能及用途：生铁硬度大、抗压、性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料；钢有良好的延展性，机械性能良好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等（2）钢钢是用量最大、用途最广的合金。
根据化学成分，钢分为两大类：碳素钢和合金钢1、碳素钢：铁与碳的合金2、合金钢：也叫特种钢，在碳素钢中适量加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而具有特殊性能例：不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍。
不锈钢特点：比较稳定，不易生锈，有很强的抗腐蚀能力；不锈钢用途：医疗器材、厨房用具、餐具、地铁列车车体（二）铝和铝合金一、铝的性质1、物理性质：铝是地壳中含量最多的金属。
银白色，有金属光泽的固体，熔点较低，硬度较小，是电和热的良导体。
常温下在空气中常被氧化成致密的氧化膜（Al2O3熔点2050℃），这层膜起到保护内部金属Al（熔点660℃）的作用，所以活泼的Al可以在空气中稳定存在。
2、化学性质：（1）与非金属反应：①与氧气反应：4Al+3O2点燃2Al2O3②与氯气反应:2Al+3Cl2点燃2AlCl3（2）与酸反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑（3）与碱反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑实质：先与水反应，生成的氢氧化铝再与强碱溶液反应（4）与某些氧化物反应（即铝热反应）：2Al+Fe2O3高温2Fe+ Al2O33、铝合金的用途①铝合金：向铝中加入少量法合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成铝合金。
人教版高中化学必修一金属材料
高中化学学习材料金戈铁骑整理制作用途广泛的金属材料一、选择题：（本题共6小题，每小题3分，共18分，每小题只有一个正确答案）1．下列说法中不正确的是（）A．人类历史上使用最早的合金是青铜B．司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金D．目前世界上用途最广的合金是钢2．适宜于制作不锈钢用具的钢是（）A．低碳钢B．中碳钢C．高碳钢 D．合金钢3．下列金属中属于黑色金属的是（）A．铁B．金C．银D．铜4．下列金属中不属于货币金属的是（）A．铁B．金C．银D．铜5．关于合金性质的说法中，错误的是（）A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低C．合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性质不同D．合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性质不同6．最不适宜于制作炊事用具的金属是（）A．Fe B．Pb C．Al D．Cu二、选择题（共10小题，每小题4分，计40分，每小题有1—2个正确答案，只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。
）7．下列物质中，不属于合金的是（）A．硬铝B．黄铜C．钢铁D．水银8．把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是（）A．除去生铁中的各种杂质，把生铁提纯B．适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害杂质C．用还原剂把铁的氧化物还原成铁D．加入合金元素改善生铁性能9．铝在人体中积累可使人慢性中毒，世界卫生组织将铝确定为食品污染源之一而加以控制。
铝在下列使用场合中，必须加以控制的是（）A．制造炊具B．制防锈油漆C．制牙膏皮D．炼铝厂制造铝锭10．在电子工业中，制印刷电路时，常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀液”，该过程发生的反应为：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。
该反应利用了铜的什么性质（）A ．氧化性 B．还原性C．导电性 D．导热性11．金属及其制品在腐蚀介质中很容易被腐蚀，其使用寿命大为降低。
【人教版高中化学必修一2019秋】第三章 铁 金属材料第二节 金属材料
1第二节 金属材料学业要求核心素养对接1.了解合金的含义及特性。
2．认识常见合金的重要应用。
3．掌握物质的量在化学方程式中的应用。
能利用金属的性质、正确选用金属材料，以培养学生创新意识素养水平。
[知 识 梳 理]知识点一 铁合金1．合金(1)定义：由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。
(2)性质：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各成分金属。
①硬度：合金的硬度一般大于成分金属。
②熔点：合金的熔点多数低于成分金属。
22．铁合金铁碳合金⎩⎪⎨⎪⎧生铁钢合金钢，常见的是不锈钢知识点二 铝和铝合金1．铝与氧化铝的化学性质(1)Al 与O 2的反应：4Al ＋3O 2===2Al 2O 3。
(2)Al 与盐酸的反应 (实验3－4)2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑。
Al 2O 3与盐酸的反应Al 2O 3＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2O(3)Al 与NaOH 溶液的反应 (实验3－5)2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑。
3Al 2O 3与NaOH 溶液的反应Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O 。
2．两性氧化物像Al 2O 3这类既能与酸反应，生成盐和水，又能与碱反应，生成盐和水的氧化物，叫两性氧化物。
3．铝合金向铝中加入少量合金元素，如Cu 、Mg 、Si 、Mn 、Zn 及稀土元素等，可制成铝合金，例如硬铝。
知识点三 新型合金新型合金⎩⎪⎨⎪⎧储氢合金⎩⎪⎨⎪⎧Ti －Fe 合金La －Ni 合金钛合金耐热合金形状记忆合金知识点四 物质的量在化学方程式计算中的应用1．物质的量与各物理量之间的关系(1)已知物质的质量m ：n ＝mM(2)已知标准状况下气体体积V：n＝V V m(3)已知物质的粒子数N：n＝NN A(4)已知溶液中的物质的量浓度c：n＝cV2．物质的量在化学方程式计算中的应用化学方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑化学计量数之比2∶2∶2∶1扩大N A倍之后2N A∶2N A∶2N A∶N A物质的量之比2__mol∶2__mol∶2__mol∶1__mol结论化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的粒子数之比＝各物质的物质的量之比(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物。
人教版高中化学必修第1册 第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料
(3)计算过程中的注意事项 a.书写格式规范化:在根据化学方程式计算的过程中,各物理量、物质名称、公式等 尽量用符号表示,且数据的运算要公式化并带单位。 b.单位运用对应化:根据化学方程式计算时,如果题目所给的两个量单位不一致,要注 意两个量的单位要“上下一致,左右相当”。 c.如果两种反应物的量都是已知的,求解某种产物的量时,必须先判断哪种物质过量, 然后根据不足量的物质进行计算。
金属铝与酸、碱反应生成H2的量的关系
1.反应原理
2Al+6H+
2Al3 +3H2↑
2Al+2OH-+2H2O
2AlO-2 +3H2↑
2.量的关系 定量关系 22AAll~~62HOH ~- 3~H3H2 2 (1)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应,产生H2的量相等,此时消耗HCl与
NaOH的物质的量之比为3∶1。
完后,氧化铝被溶解,铝与氢氧化钠溶液发生反应:2Al+2OH-+2H2O
2AlO-2 +3H2↑,
生成气体,压强增大,易拉罐又会咔咔作响并鼓起来。
2.根据化学方程式分析,等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,消耗的HCl、
NaOH物质的量之比是多少?产生的氢气在相同条件下体积之比是多少?
提示:根据铝与酸、碱反应的化学方程式可知,等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧
(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应,产生H2的物质的量之比为1∶3,
此时消耗铝的物质的量之比也为1∶3。 (3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应,若1 < nHCl (H2 ) <1,则必定有:
3 nNaOH (H2 ) ①铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;②铝与NaOH溶液反应时,铝不足而NaOH过量。
2023人教版高中化学必修第一册 第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物
第1讲 描述运动第的三基章本概念铁 金属材料
2 Fe2+、Fe3+的检验方法 (1)Fe3+的检验方法
第1讲 描述运动第的三基章本概念铁 金属材料
(2)Fe2+的检验方法
第1讲 描述运动第的三基章本概念铁 金属材料
(3)同时含有Fe2+、Fe3+的检验方法
第1讲 描述运动第的三基章本概念铁 金属材料
第1讲 描述运动第的三基章本概念铁 金属材料
4.为防止FeCl2溶液被氧化而变质,可向该溶液中加入少量铁粉或铜粉。这种说法 是否正确? 不正确。FeCl2溶液变质生成FeCl3,加入少量铁粉,发生反应2FeCl3+Fe 3FeCl2, 可保证FeCl2溶液的成分不发生变化,但不能加入铜粉,铜粉能与FeCl3反应引入 CuCl2杂质,即2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2。 5.检验绿矾(FeSO4·7H2O)晶体是否已被氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀H2SO4,然 后滴加KSCN溶液,再观察溶液是否变红。这种说法是否正确? 正确。绿矾变质后Fe2+被氧化为Fe3+,滴加KSCN溶液,如果溶液变红,则说明绿矾 变质。
拓展 Fe3O4中铁元素价态的检验方法:取少量固体于试管中,加入稀硫酸(不能用 盐酸)溶解,将溶液分成两份,一份加入酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,说明 原溶液中含有Fe2+;另一份加入KSCN溶液,若溶液显红色,说明原溶液中含Fe3+。
第1讲 描述运动第的三基章本概念铁 金属材料
3 从氧化还原反应角度分析“铁三角”间的相互转化
2.Fe(OH)2的制备(详见定点1)
第1讲 描述运动第的三基章本概念铁 金属材料
人教版高中化学必修第1册 第三章 第二节 第一课时《金属材料》
，根据其化
学成分可分为
和
。不锈钢在空气中
比较稳定，不易生锈，有很强的抗腐蚀能力，其合金元素
主要是
。
课堂练习
2.下列关于合金的说法中，正确的是（ ） A . 合金的熔点一定比各成分金属低 B . 在我国使用最早的合金是钢 C . 生铁的含碳量为0.03%~2% D . 碳素钢可根据含碳量不同，分为低碳钢、中碳钢 和高碳钢
A. 镁铝合金不易生锈 B. 镁铝合金导电性好
C. 镁铝合金密度小
D.镁铝合金强度高
课堂练习答案 1.钢、碳素钢、合金钢 、铬和镍
2. D 3.D 4.B
课堂小结
1. 合金的结构与性能 2. 铁合金的分类和性质
3. 铝和铝合金的性质
生铁 钢
铝单质及氧化铝 铝合金
与酸溶液反应 与碱溶液反应
地壳中的元素分布
二、铝和铝合金
（一）铝及其化合物 1. 与酸溶液反应 Al2O3 + 6HCl Al2O3 + 6H+ 2Al + 6HCl 2Al + 6H+
2AlCl3 + 3H2O 2Al3+ + 3H2O 2AlCl3 + 3H2 ↑
2Al3+ + 3H2 ↑
二、铝和铝合金
（一）铝及其化合物
高中化学人教版必修第一册 第三章 第二节 第一课时
《金属材料》
生 活 中 的 金 属 材 料
金属材料的发展 铜器
铁器
铝器
新型合金
尧舜禹时代
西周
19世纪末期
21世纪
【知识回顾】
金属材料
纯金属
合金 由两种或两种以上的金属（或金属与 （常用）非金属）熔合而成的具有金属特性的
（新教材）人教版高中化学必修1第三章第2节《金属材料》优质说课稿
（新教材）人教版高中化学必修1第三章第2节《金属材料》优质说课稿（新教材）人教版高中化学必修一第三章第2节《金属材料》优质说课稿今天我说课的内容是部编人教版（新教材）高中化学必修1第三章第2节《金属材料》。
人类在四千五百多年前就开始使用铁器。
铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。
铁及其化合物具有怎样的性质?应如何进行研究呢?通过研究铁及其化合物的性质和用途，可以使我们从物质类别和元素价态的视角认识物质间的转化关系，深化对物质及其变化多样性的认识。
金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。
对不同类型合金的性能和用途的认识，可以进一步强化性能决定用途的观念。
通过第三章学习，从宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任5个方面培养学生化学学科核心素养。
本章共有两节，本课是第二节，主要讲述金属材料，承载着实现本章教学目标的任务。
为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目的和核心素养、教学重难点、学情分析、教学准备、教学方法、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准。
普通高中化学课程标准（2017版2020年修订）：【内容要求】“2.6 物质性质及物质转化的价值：结合实例认识金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
”由此标准可以看出，本课学习主题属于“常见的无机化合物及其应用”这一部分。
二、说教材。
本课是人教版化学必修1第三章《铁金属材料》第二节内容，“金属材料”是在第一节铁及其化合物知识的基础上，了解金属加入其它元素形成合金，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。
人教版高中化学必修1：第一节 金属的化学性质
思考：
氧化膜如何形成？
分组实验：铝与Hg(NO3)2溶液反应
仪器和药品：
Hg(NO3)2溶液、“未知”溶液、铝片 两个小药瓶、一支盛有水的小试管
实验要求：
把细的铝片插入到“未知”溶液中15s ，用滤纸擦拭表面液体；将处理过的铝片插 入到Hg(NO3)2溶液中20s，取出，用滤纸轻轻 吸干。观察铝片表面发生的变化。将观察完 毕的铝片插入到盛有水的小试管中水封。
方程式以及离子方程式。 4、通过本节课的学习进一步了解铝的应用价值，关注铝
制品的回收利用。 5、主动思考，善于合作，积极发言，规范进行实验操作，
认真记录实验现象。
为什么Fe在空气 中会被锈蚀，而Al却 “完好无损”？
思考：
如何证明氧化膜的存在？
探究：氧化膜的存在 设计思路：
1、处理铝片表面 2、做对比实验，验证氧化膜的存在
高中化学人教版必修一第三章第一节金属的化学性质
再探金属铝
生活处处离不开铝
铝为什么被广泛应用？
任何环境中都能 “存在恒久铝表面有氧化膜的实验方案。 2、通过实验感受氧化膜的作用，能举例说明铝在不同条
件下生成氧化铝的不同现象以及氧化铝的不同状态。 3、通过实验认识铝和氢氧化钠溶液的反应，会书写化学
思考：
将铝片放入NaOH溶液 中的目的？
长寿 秘诀
开发利用
用量减少？
糖纸
经研究证实，Al3+可使人记忆力减退、 智力低下、行动迟缓、催人衰老，也就是 老年痴呆症的前期表现。而且，广泛使用 铝盐净化水、吃过多含铝油条等也可能导 致脑损伤。
人教版高中化学必修1第三章第二节课件-金属材料
物质的量在化 学方程式计算 中的应用
Step2：根据方程式各物质之间的化学计量数之比和已知信息（物 质的量或体积或气体摩尔体积或质量等），列出求解未知量的方 程式；
Step3：解出方程式，得到答案
作业布置
记忆合金的性质
谢谢
思考·讨论
250mL 2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算： （1）参加反应的铁屑的物质的量 （2）生成H2的体积（标准状况） 提示：根据硫酸的体积和H2SO4的物质的量浓度，可以计算出参 加反应的H2SO4的物质的量。然后根据化学反应中各物质之间的 化学计量数之比，计算出参加反应的铁屑的物质的量和生成的 H2的体积。
是元素周期表中原子序数从57-71（从镧至镥）的15种元素以及钪和钇，共17种元 素。稀土金属可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，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”。
课堂达标
2.下列有关合金的说法不正确的是（ B ）
A．多数合金比单一金属有更大的硬度 B．多数合金比单一金属有更高的熔点 C．我国早在3000年前就使用合金 D．新型合金有记忆合金、储氢合金
金属 熔点/℃ 沸点/℃
Na K 97.5 63.6 883 774
Al 660 2 467
Cu 1 083 2 567
Fe 1 535 2 750
A. Fe-Cu合金 B. Cu-Al合金 C. Al-Na合金 D. Cu-Na合金 【解析】根据定义，两种金属要“熔合”为合金，则熔合时温度须保证两种金属 在一定温度范围内均为液体状态，即一种金属的熔点不能高于另外一种金属的沸 点。
新型储氢合金材料可以用于以H2为燃料的汽车。
思考·讨论
可用于制作我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件—— 供人活动的耐压球的新型合金是？
人教版化学必修第一册第三章第二节 金属材料
m 所以 (HNO3)= n(HNO3) × M(HNO3)=0.5 mol × 63 g/mol = 31.5 g
答：完全中和0.5molNaOH需0.5mol HNO3 其质量为31.5g。
通过做以上例题、习题，大家有什么体会？
1．根据化学方程式进行计算的基本步骤 ： （1）写：相关反应的化学方程式 （ 2）标：已知量和未知量 （3）列：比例式 （4）解：根据比例式求解 （5）答：简明写出答案。 2．弄清应注意的问题 （1）化学方程式所表示的是实际参加反应的物质之间的量的关系。 （2）化学计量数比=物质的量比 （3）上下单位要相同，左右要相对应
练习
1、物质在相互反应时( D ) A.它们的质量一定相等 B.它们的物质的量一定相等 C.它们的质量比等于方程式中化学计量数之比 D.它们物质的量比等于方程式中化学计量数之比
2、取两份物质的量相等的铝粉，分别与足量的盐酸、浓氢氧
化钠溶液反应，在相同状态、下产生的气体体积之比是（ A ）
A．1：1 B．1：2 C． 1：3
化学计量数之比 2 ： 2
： 2 ：1
微粒数之比：
2个 : 2个
:
2
个 : 1个
扩大6.02×1023倍 2×6.02×1023 ：2×6.02×1023 ：2×6.02×1023：2×6.02×1023
物质的量(n)之比 2mol ： 2mol ： 2mol ： 1mol
化学计量数之比 = 物质的量之比
例： 250mL 2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反 应。计算：（1）参加反应的铁屑的物质的量；
（2）生成氢气的体积。
解：参加反应的H2SO4的物质的量为： n(H2SO4)=c(H2SO4)×V(H2SO4) =2mol/L×0.25L=0.5mol
人教版高中化学必修第一册精品课件 第3章 铁 金属材料 第2节 第1课时 金属材料
归纳提升
1.合金的组成及性质。
(1)合金中一定含有金属元素,可能含有非金属元素。
(2)合金是混合物。
(3)合金具有金属特性,如导电性、导热性等。
(4)合金形成后会影响各成分金属的物理性质,如硬度、机
械强度一般比成分金属高;但一般来说各成分金属均保持了
其原有的化学性质。
2.合金的形成条件。
(2)生铁的机械强度和硬度比铁高。( √ )
(3)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。( × )
(4)等质量的Al与足量盐酸、NaOH溶液充分反应,生成的H2
的物质的量相同。( √ )
(5)Al2O3既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,属于两性
氧化物。( √ )
(6)熔化烧碱可在氧化铝坩埚中进行。( × )
归纳提升
铝与盐酸、NaOH溶液反应的比较。
(1)反应原理。
①铝与盐酸反应:
2Al+6HCl══2AlCl3+3H2↑。
②铝与氢氧化钠溶液的反应是分步进行的:
a.2Al+6H2O══2Al(OH)3+3H2↑,
b.Al(OH)3+NaOH══Na[Al(OH)4]。
总反应为2Al+2NaOH+6H2O══2Na[Al(OH)4]+3H2↑。
质完全相同
答案:B
解析:不锈钢是在普通钢中加入Cr、Ni等多种元素炼制成
的钢材,它在空气中能保持金属光泽,也就是具有不易生锈的
特性。铬元素的加入使不锈钢表面形成致密且坚固的氧化膜,
防止内部铁与外部物质接触。镍元素的加入,使不锈钢在多
种酸、碱、盐的水溶液中具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。
综上所述,不锈钢具有优良的性能,在很多方面不同于普通
化学-高中必修一-人教版-《合金》金属材料
两性氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和
水的氧化物,如Al2O3。
【微思考2】(1)日常生活中铝制餐具能否用来长期存放酸性或
碱性食物?
提示不能,因Al和Al2O3均能与酸、碱反应。
(2)金属氧化物与碱性氧化物、酸性氧化物、两性氧化物间有何
于成分金属。
课堂篇探究学习
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
常见合金的成分、性能及应用
问题探究
1.形成合金的成分只能是金属吗?
提示不是。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,具有一定金属特性的物质。
2.我国最早使用的合金是什么?其主要成分是什么?
提示青铜;主要成分是铜、锡和铅。
3.镁铝合金为什么广泛应用于飞机?
第二节 金属材料
第1课时 合金
-1-
1.联系生活中人们对金属及其合金的应用,认识合金的组成及特
性,深入了解常见铁合金、铝合金、新型合金的组成及用途,培
养科学精神和社会责任。
2.结合生活中铝制品的使用,认识铝的氧化膜对铝制品的保护作
用,通过实验探究认识金属铝及氧化铝与酸、碱溶液的反应,特
别是对氧化铝两性的认识,完善按性质对氧化物进行分类,培养
有金属特性的物质
硬度
硬度一般大于它的纯金属成分
性 熔点
熔点一般低于它的成分金属
能 与纯金属材料相比,合金具有优良的物理性质、化学性质
和机械性能
课前篇自主预习
知识铺垫
新知预习
自主测试
二、铁合金
1.铁合金的分类
分类 含碳量
金属材料高一化学必修第一册精品讲义(新教材人教版)
金属材料【学习目标】1、认识合金的含义及常见合金2、认识铁合金的组成、性能与应用的联系3、认识铝合金的组成、性能与应用的联系，掌握铝及其氧化铝的性质【主干知识梳理】一、合金的定义及优点1、合金的定义：合金是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2、合金与纯金属的性能差异(1)合金的硬度及机械性能一般优于各成分金属(2)合金的熔点一般低于它的各成分金属(3)合金具有各成分金属的化学性质，合金一定是混合物【微点拨】①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素②合金的性质不是各成分金属的性质之和。
合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质③并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金④合金一定是混合物，没有固定的熔点⑤常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体【即学即练1】1、C919大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。
下列关于铝锂合金的说法不正确的是()A．铝锂合金是铝与锂形成的混合物B．铝锂合金的硬度比锂大C．铝锂合金的熔、沸点比铝低D．铝锂合金耐酸碱腐蚀2、某合金与铁的物理性质的比较如下表所示，还知该合金耐腐蚀、强度大，从以上性能看，该合金不适合做()A3、所谓合金，就是不同种金属(也包括一些金属和非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物。
根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的是()A．Cu和Al B．Fe Na二、铁合金：生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金1、生铁(1)生铁的含碳量：2%～4.3%(2)性能及用途：生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料2、钢：钢是用量最大，用途最广的合金(1)钢的含碳量：0.03%～2%(2)性能及用途：钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等(3)钢根据化学成分，可分为两大类：碳素钢和合金钢②合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等1、下列有关铁和铁合金的说法错误的是( )A ．生铁比铁软B ．铁有良好的导热性C ．钢是铁的合金D ．生铁在潮湿的空气中容易生锈2、钢材可以用作桥梁的结构材料是因为它( )A ．有良好的导热性B ．有一定的机械强度C ．不易受空气和水的作用D ．有良好的导电性3、钢笔的笔头是合金钢，其笔头尖端是用机器轧出的便于使用的圆珠体。
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高中化学学习材料
用途广泛的金属材料
一、选择题：（本题共6小题，每小题3分，共18分，每小题只有一个正确答案）
1．下列说法中不正确的是（）A．人类历史上使用最早的合金是青铜
B．司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器
C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金
D．目前世界上用途最广的合金是钢
2．适宜于制作不锈钢用具的钢是（）A．低碳钢B．中碳钢C．高碳钢 D．合金钢
3．下列金属中属于黑色金属的是（）A．铁B．金C．银D．铜
4．下列金属中不属于货币金属的是（）A．铁B．金C．银D．铜
5．关于合金性质的说法中，错误的是（）A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高
B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低
C．合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性质不同
D．合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性质不同
6．最不适宜于制作炊事用具的金属是（）A．Fe B．Pb C．Al D．Cu
二、选择题（共10小题，每小题4分，计40分，每小题有1—2个正确答案，只有一个正
确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。
）7．下列物质中，不属于合金的是（）
A．硬铝B．黄铜C．钢铁D．水银
8．把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是（） A．除去生铁中的各种杂质，把生铁提纯
B．适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害杂质
C．用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D．加入合金元素改善生铁性能
9．铝在人体中积累可使人慢性中毒，世界卫生组织将铝确定为食品污染源之一而加以控制。
铝在下列使用场合中，必须加以控制的是（）A．制造炊具B．制防锈油漆C．制牙膏皮D．炼铝厂制造铝锭10．在电子工业中，制印刷电路时，常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀液”，该过程发生的反应为：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。
该反应利用了铜的什么性质（）
A ．氧化性 B．还原性 C．导电性 D．导热性
11．金属及其制品在腐蚀介质中很容易被腐蚀，其使用寿命大为降低。
因此只有对腐蚀介质中的金属及其制品采取防护措施，才能保证金属工艺设备的安全性和工农业生产的顺利进行。
下面对金属及其制品的防护措施中错误的是（）A．铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置潮湿处保存
B．通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜
C．对于易生锈的铁制品（如防护网）要定期涂刷防护漆
D．把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢
12．铜锌合金的颜色酷似金的颜色，所以近来用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。
下列不易区别其真伪的方法是（）A．测定密度B．放入硝酸中C．放入盐酸中 D．观察外观
13．2003年10月15日，我国成功发射“神舟五号”载人飞船，飞船以铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料，其中高氯酸铵的反应为：2NH4ClO4 N2↑＋Cl2↑＋2O2↑＋4H2O。
下列有关叙述正确的是（） A．该反应属于分解反应、氧化还原反应
B．上述反应瞬间能产生大量高温，高温是推动飞船飞行的主要因素
C．铝粉的作用是，点燃时氧化放热引发高氯酸铵反应
D．在反应中NH4ClO4仅起到氧化剂作用
14．2000年5月，在香港拍卖会上，保利集团花费3000多万港币购回火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。
普通铜器时间较长容易出现铜绿，其主要成分是
[Cu2（OH）2CO3]。
这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉，不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是（） A．它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金
B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C．铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化
D．它们是含一定比例金、银、锌的铜合金
15．烟花的主要成分是氧化剂、还原剂、着色剂。
下列几种配方较合理的是（）A．KNO3、C、S B．KClO3、KNO3、S
C．Sr(NO3)2、KNO3、Mg－Al粉D．Ca(NO3)2、KNO3、Mg－Al粉
16．足量的铝分别与等物质的量浓度的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，放出的气体体积在标准状况下相等，则所取稀硫酸和氢氧化钠溶液的体积比为（）
A 1︰2
B 3︰2
C 3︰1
D 6︰1
三、填空题：
17．（8分）物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：①导热性、②导电性、③还原性、④延展性、⑤具有金属光泽。
请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。
（1）用铝定制成包装用的铝箔；
（2）用铝制成的高压铝锅；
（3）用铁粉回收照相业废液中的银；
（4）电信业中大量使用的铜丝、金属电缆。
18．（12分）测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。
现有下列实验用品： 800mL烧杯、100mL量筒、短颈漏
斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19g/L）、水。
按图示装置进行
实验，回答下列问题。
（设合金样品完全反应，产生的气体体积不超过100mL）
补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）：
①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800mL烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样
品上面。
②；
③；
④。
19．（9分）铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。
在化学反应中，铜元素可表现为0、+1、+2。
（1）在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜（即：曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜），试写出该反应的离子方程式：。
（2）尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈 [即：铜绿，化学式Cu2(OH)2CO3]，其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。
试写出保护铜制品的方
法：。
（3）铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。
试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。
(铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃)。
20．（13分）向30.0mL硫酸铜溶液中加入过量铝粉，待充分反应后，再向其中加入2.00mol/L 烧碱溶液，至沉淀不再减少，消耗烧碱溶液210mL，且收集到气体0.672L（标准状况）。
据此计算：
（1）加入铝粉的质量。
（2）原硫酸铜溶液的物质的量浓度。
参 考 答 案
一、选择题1．C 2． D 3． A 4．A 5．D 6．B
二、选择题7．D 8．B 9．AC 10．B 11．A 12．D 13．AC 14．D 15．CD 16．C
三、填空题
17．（1）④；（2）①；（3）③；（4）②
18．
②往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈。
（没答水面没过漏斗颈不给分）
③在100毫升量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），使漏斗颈
插入量筒中。
烧杯中水面到杯口至少保留约100毫升空间。
④将长颈漏斗（或答玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有
气体产生
19．
(1) Fe ＋Cu 2+＝Fe 2+＋Cu
(2) 干燥空气中保存
(3) 铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型。
20解：发生反应的离子方程式为 3Cu 2++2Al 3Cu+2Al 3+ …… ①
Al 3++4OH AlO 2—+2H 2O ……② 2Al+2OH —+2H 2O 2AlO 2—+3H 2↑…… ③
由题可知n （H 2）=mol mol
L L 0300.04.22672.01=⋅- 则反应③消耗的n （NaOH ）=0.0200mol n(Al)=0.0200mol 反应②消耗的n （NaOH ）=2.00mol ·L －1×0.210L －0.0200mol=0.400mol
则反应①消耗的n （Al ）=0.100mol ，n （Cu 2+
）=0.150mol
故加入铝粉的质量为 m(Al)=(0.100mol+0.0200mol)×27.0g ·mol －1=3.24g
硫酸铜溶液的浓度为c(CuSO 4)=100.50300.0150.0-⋅=L mol L
mol。