2021学年新教材高中化学第三章铁金属材料第2节第1课时铁合金铝和铝合金新型合金课件人教版必修一

知识点 二
铝与盐酸、NaOH溶液的反应
问题探究：1.厨房中能够用铝制容器长时间存放食醋吗？ 2．根据铝的性质分析，如何除去镁粉中的铝粉？ 探究提示：1.不能。铝能与醋酸反应。 2．将样品加入足量的NaOH溶液，然后过滤、洗涤、干燥。
知识归纳总结：
铝与盐酸、NaOH 溶液反应的定量关系
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
―稀―盐―酸→反应的离子方程式：A_l_2_O_3_＋__6_H_＋__=_=_=_2_A__l3_＋_＋__3_H__2_O___ Al2O3— ―N―aO―H―溶―液→反应的离子方程式：_A_l_2O__3＋__2_O__H_－_=__=_=_2_A_l_O__－ 2 _＋__H_2_O_
3．铝合金 (1)铝合金中的合金元素有：___C__u___、__M__g____、Si、Mn、Zn及 __稀__土__元__素____等。 (2)硬铝
四、新型合金
预习自测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)任何两种金属通过熔合均可以形成合金 (2)合金是混合物，没有固定的熔、沸点 (3)铝合金适宜制作门窗的理由是易加工且抗腐蚀 (4)Al2O3既是酸性氧化物又是碱性氧化物
(×) (√) (×) (×)
(5)Al2O3可以与所有酸发生反应
6．铝与盐酸、氢氧化钠的反应中，还原剂都是铝，还原产物都是氢 气，故铝与产生氢气的关系式是相同的。
典例 2 甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L－1的盐酸
和100 mL 4.0 mol·L－1的NaOH溶液，向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉，在
相同状况下产生气体的体积比为
(B )
A．1∶1
B．2∶3
C．3∶2
D．3∶1
解析：甲、乙两烧杯中含有HCl、NaOH的物质的量都为0.4 mol，根
据 化 学 方 程 式 2Al ＋ 6HCl===2AlCl3 ＋ 3H2↑、 2Al ＋ 2NaOH ＋ 2H2O=== 2NaAlO2＋3H2↑可知，5.4 g(即0.2 mol)Al分别与盐酸和NaOH溶液反应 时，盐酸不足量而NaOH过量，故Al与盐酸反应生成H2 0.2 mol，与 NaOH溶液反应生成H2 0.3 mol，其体积比为2∶3。
气的体积比为 VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶3。
4．一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢 气的体积比为1∶3<VHCl(H2)∶VNaOH(H2)<1∶1，则必定是①铝与盐酸反 应，铝过量而盐酸不足；②铝与氢氧化钠溶液反应，铝不足而氢氧化钠 溶液过量。
5．铝既能与非氧化性酸反应产生氢气，也能与碱反应产生氢气，前 者是置换反应，后者不是置换反应。
认识铝、氧化铝的两性。
和创新意识。
新课情境呈现
金属材料的使用并不仅仅局限于我们熟悉的金、银、铜、铁、铝这 几种，有很多其他的金属现已被广泛应用，让我们走进教材，学习铁合 金、铝和铝合金、新型合金。
课前素能奠基
知识回顾
1．金属具有许多共同的物理性质，如不透明、有金属光泽、 ___易__导__电___、__易__导__热____、有___延__展___性。
(× )
(6)等质量的Al与足量盐酸、NaOH溶液反应生成的H2的质量相同
(√ )
(7)等体积、等浓度的盐酸和NaOH溶液与足量Al反应生成硫酸溶液反应，又能与烧碱溶液反应，下列说法不正确
的是
(C )
A．两个反应都是氧化还原反应
B．铝与硫酸反应时，硫酸作氧化剂
C．铝与烧碱溶液反应时，氢氧化钠作氧化剂
化的是
(D )
A．Cu
B．Na
C．Fe
D．Al
解析：Al在空气中易形成致密的Al2O3氧化膜，保护内层金属。
课堂素能探究
知识点 一 合金
问题探究：1.列举生活中的合金材料，并简述选择该材料时利用了 该合金的哪些优异性能。
2．为什么航空工业中铝合金比铁合金应用更广泛？ 探究提示：1.①铝合金门窗：质轻、耐腐蚀；②易拉罐：质轻、易 回收利用。 2．铝合金比铁合金密度小且耐高温、耐腐蚀。
知识归纳总结： 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，没有固定的熔点。 (3)合金具有金属特性，如导电、传热等。 (4)合金形成后会影响各成分金属的物质性质，如合金的熔点一般比 成分金属低，而硬度、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。
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
_______________________
_2_N_a_A_l_O_2_＋__3_H__2↑_____________ _2_A__l＋__2_O__H_－_＋__2_H_2_O__=_=_=_____
_2_A__lO__2－_＋__3_H_2_↑______________
2．生产、生活中应用较多的合金是__生__铁__和__钢____，历史上应用最早 的金属是__铜____。
新知预习 一、合金的概念和特性
概念 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 硬度 硬度一般__大__于____它的纯金属成分
金符合，所以选A。
〔变式训练1〕下列关于合金的说法错误的是
(B )
A．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
B．镁铝合金的硬度比镁和铝都小
C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能
D．青铜、硬铝、钢都是合金
解析：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，故A正确；镁铝合金的硬度比镁和铝都大，故B错 误；在合金中加入适量稀土金属，就能大大改善合金的性能，故C正确； 青铜、硬铝、钢都是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一 起形成的具有金属特性的物质，属于合金，故D正确。
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 铝片__逐__渐__溶__解____，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在 现象 试管口有爆__鸣__声______
2Al ＋ 6HCl===2AlCl3 ＋ 2Al ＋ 2H2O ＋ 2NaOH===
化学方 程式
离子方
_3_H_2_↑___________________ _________________
典例 1 哈大齐高铁的通车，标志我国高寒地区高铁技术领先世
界，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金
(A )
A．质地轻，强度大，抗腐蚀能力比较强
B．具有比较活泼的化学性质
C．各种成分在自然界中含量丰富，容易获取
D．比纯铝熔点高，耐高温
解析：高铁车箱要求质量轻，强度大、抗腐蚀能力强等优点，铝合
高碳钢 含碳量高于0.6%
→
__硬__而__脆____，热处理后__弹__性____好，用于 制造器械、__弹__簧____、刀具等
→
中碳钢 (含碳量为0_._3_%__～__0_.6_%__)
→
__强___度___高，韧性及加工性好， 用于制造__钢__轨____、车轮和建材等
(3)合金钢 ①又叫特种钢，特殊性能：强度、__硬__度____大，可塑性、__韧__性____ 好，耐磨，__耐__腐__蚀____等。 ②不锈钢
3．金属材料选择的依据 某种金属能不能成为一种应用广泛的材料主要取决于该金属的储 量、冶炼成本、市场价格以及所具有的性能和是否易于加工等。 (1)物理性质：密度、硬度、强度、导电性和导热性等，这些性质决 定金属材料的加工难易程度。 (2)化学性质：对水的作用、耐腐蚀性等，这些性质决定金属材料的 日常维护和环境对其的影响。
(1)
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－ 2 ＋3H2↑
(2)
1．等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗 HCl 和
NaOH 的物质的量之比为 3∶1。
2．等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体
积比为 VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶1。 3．足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢
第二节 金属材料
第1课时 铁合金 铝和铝合金 新型合金
学习目标
核心素养
1．认识合金的组成及特性，深入了解常 1．通过对“合金材料”的
见铁合金、铝合金、新型合金的组成及 学习，培养科学精神和社会
用途。
责任。
2．结合生活中铝制品的使用，认识氧化 2．通过对“铝、氧化铝”
膜对铝制品的保护作用，通过实验探究 的学习，培养实验探究能力
好，可锻轧和铸造
工具
2．钢的分类
(1)钢是用量__最__大____、用途最广的合金，根据其化学成分，分为：
__碳__素__钢____和___合__金__钢___。
(2)碳素钢
→ 低碳钢含碳量低于0.3%
→
__韧__性____、焊接性好，但强度低， 用于__钢__板____、钢丝、钢管等
碳 素 钢
—→
解析：铝既能与碱又能与酸反应，A、D不合理；铝制品表面有一层
致密的氧化膜，可起到保护作用，若用金属丝擦洗不可取，C不合理，金
属铝表面氧化物与热水不反应，B合理。
4．下列所用材料不属于合金的是
(B )
A．家用的铝窗
B．温度计用的水银
C．铸造用的黄铜
D．建筑用的钢筋
解析：铝窗含有的元素有铝、铜、镁、锰、锌等，A不选；水银是单
性能 熔点 熔点一般__低__于____它的成分金属 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能
二、铁合金 1．铁合金的分类