高中化学(新教材)《铁合金 铝和铝合金》
高中化学 第三章 第二节 第一课时 铁合金 铝和铝合金教案 新人教版必修第一册
第一课时铁合金铝和铝合金[明确学习目标] 1.认识合金的特征性质。
2.了解常见合金的分类、组成和用途。
3.掌握Al与O2反应及Al与NaOH溶液反应的产物和本质。
4.正确认识氧化铝的两性。
学生自主学习铁合金1.生铁和钢生铁和钢是□01含碳量不同的两种铁碳合金，其中含碳量为□022%～4.3%为生铁；含碳量为030.03%～2%为钢。
□2.人类对铁合金的应用历程3.钢——用量最大、用途最广的合金铝与铝合金1.铝的性质(1)铝的原子结构与物理性质(2)铝与盐酸、NaOH溶液的反应的实验探究2.氧化铝的性质(1)物理性质(2)化学性质写出下列反应的化学方程式，并改为离子方程式。
Al 2O 3和HCl ：□16Al 2O 3＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2O ， □17Al 2O 3＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2O ；Al 2O 3和NaOH ：□18Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O ，□19Al 2O 3＋2OH －===2AlO －2＋H 2O 。
(3)用途a.冶炼金属铝的原料。
b.良好的耐火材料。
新型合金用于贮氢的新型合金□01TiFe 合金和□02LaNi 合金；钛合金、耐热合金和形状记忆合金等广泛应用于□03航空航天、□04生物工程和□05电子工业等领域。
1.合金中只有金属吗？合金属于纯净物还是混合物？提示：合金是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的物质，故合金属于混合物，合金中可能含有非金属，如钢中含有碳。
2.如何除去铁粉中混有的少量铝粉？提示：反应方程式为2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑。
3.Al 2O 3既能与盐酸反应，又能与NaOH 反应，所以Al 2O 3是两性氧化物。
Al 既能与盐酸反应，又能与NaOH 反应，那么Al 可以称之为两性金属吗？提示：不可以，Al是活泼的金属元素，不是两性金属。
3.2铁合金铝和铝合金(第1课时)(教学设计)高一化学高效课堂
第三章《铁金属材料》教学设计第二节金属材料第一课时铁合金铝和铝合金本节内容是人教版（2019版）必修第一册中第三章第二节《金属材料》的内容。
铁合金是重要的金属材料，鉴于金属材料在国民经济中的重要地位和日常生活中的广泛应用，教材安排了本节内容，反映化学与生产、生活实际的联系，让学生了解金属材料的重要作用和面临的挑战，激发学生的爱国热情和社会责任感。
本节内容包括"铁合金"、“铝和铝合金”、“新型合金”及"物质的量在化学方程式计算中的应用"等内容。
教材按照"铁合金→铝和铝合金→新型合金"的顺序介绍了金属材料。
在第二章的第三节学习了"物质的量"的基础上，为了分散学习难点，把"物质的量在化学方程式计算中的应用"安排在本节里。
本节在介绍金属材料之前，先介绍了合金的结构特点。
在介绍铁合金时，教材介绍了生铁和钢，联系实际创设真实情境，配合图片说明了它们的用途，并采取框图的方式重点介绍了碳素钢。
教材还介绍了特种钢，并在"资料卡片"中介绍钢中合金元素的主要作用，在"科学·技术.社会"中介绍了2017年我国成功研制的超级钢。
另外，结合金属材料的检测，在"化学与职业"栏目介绍了测试工程师这个与化学专业相关的职业。
在介绍铝和铝合金时，由于课程标准中没有要求系统介绍铝及其化合物的知识，而在主题“物质结构基础与化学反应规律”中的“原子建构与元素周期律”中提及了铝元素。
因此，教材只从材料的角度简单介绍了铝单质和氧化铝的化学性质。
通过实验、比较，得出铝和氧化铝既能与碱反应又能与酸反应，并在此基础上引出两性氧化物的概念。
教材紧接着介绍了铝和铝合金的特点及应用。
为了体现金属材料的发展趋势，拓展学生的视野，教材特意安排了"三、新型合金"这部分内容，结合图片介绍了新型材料的应用。
人教版高中化学必修第一册精品课件 第三章铁 金属材料 第二节 第1课时 铁合金 铝和铝合金 新型合金
(1)我国空间站“天和核心舱”主体建设选择铝合金、镁合金材料,这些材料 具有哪些特殊性能? 提示 具有密度小、硬度大、强度高、抗腐蚀能力强等特性。 (2)铝合金、镁合金是金属铝、镁与其他金属(或非金属)反应形成的化合 物吗? 提示 铝合金、镁合金是金属铝、镁与其他金属(或非金属)经高温熔化而 形成的具有金属特性的物质,属于混合物,铝、镁仍具有原有的化学性质。
提示 2Al+2OH-+2H2O ══ 2 Al+O32-H2↑;13.44 L
(2)从反应原理和价格角度分析,尝试选取一种物质代替固体管道疏通剂中 的NaOH固体。 提示 生石灰(其他合理答案均可)。
【方法突破】 铝与酸(盐酸、稀硫酸)、NaOH溶液的反应及定量关系
【应用体验】 【例2】(2022北京东城区高一期末)用砂纸仔细打磨铝片后,称取质量均为 2.7 g的两块铝片,将其中一铝片迅速放入120 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中,另 一铝片在空气中放置一段时间后,再放入等浓度等体积的NaOH溶液中。 下列说法不正确的是( C ) A.均有氧化还原反应发生 B.消耗NaOH的物质的量相同 C.均有气体生成,且体积相同 D.均有NaAlO2生成,且质量相同
解析 2.7 g铝的物质的量为0.1 mol,120 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中含NaOH
为0.12 L×2 mol·L-1=0.24 mol,二者发生反应:2Al+2NaOH+2H2O ══ 2NaAlO2+3H2↑。铝片在空气中放置一段时间,表面被氧化生成Al2O3,放入 NaOH溶液中,表面的Al2O3先发生反应,随后Al与NaOH溶液反应,A正确。 无论Al还是Al2O3,与NaOH溶液反应均生成NaAlO2,据Na、Al守恒可知,消 耗NaOH的物质的量相等,且生成NaAlO2的质量相等,B、D正确。两片铝 片与NaOH溶液反应均有H2生成,放置在空气中一段时间的铝片,表面覆有 Al2O3,与NaOH溶液反应均生成NaAlO2,则内层铝与NaOH反应放出H2的体 积减小,故两片铝与NaOH溶液反应产生氢气的体积不同,C错误。
高中化学必修一 第三章第二节 铁合金 铝和铝合金练习 解析版)
3.2.1 铁合金铝和铝合金练习（解析版）1．下列实验操作、现象和结论均正确的是( )【答案】C【详解】A．粉末由黑变红，该气体可能为氢气，不一定为CO，故A错误；B．向某溶液中加入1～2滴KSCN溶液，溶液呈红色，说明溶液中含Fe3+，实验现象描述不合理，故B错误；C．向Al（OH）3中加入HCl或NaOH溶液，氢氧化铝固体均溶解，说明Al（OH）3既能与酸反应又能与碱反应，属于两性氢氧化物，故C正确；D．将氯气通入装有潮湿的有色布条的试剂瓶中，Cl2与水反应生成的HClO有强氧化性，能使有色布条褪色，HClO有漂白性，不是Cl2有漂白性，故D错误；答案为C。
2．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法中错误的是A.青铜是我国使用最早的合金，也是目前使用最广泛的合金B.明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化C.燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应D.铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀【答案】A【详解】A、青铜是我国使用最早的合金，目前使用最广泛的合金是铁合金，故错误；B、明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附悬浮杂质的作用，可用于水的净化，故正确；C、不同的金属，焰色反应不同，燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应，故正确；D、铝的活泼性比铁强，铝的表面形成致密的氧化膜，可以保护铝不被进一步腐蚀，故正确；故选:A。
3．将5.4 g Al投入到200 mL 2.0 mol·L－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余，该溶液可能为()A.NaOH溶液B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液D.HCl溶液【答案】D【详解】A项、由反应2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑可知，0.2molAl与0.4mol NaOH溶液反应时，碱过量，没有金属剩余，故A错误；B项、由反应2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑可知，0.2molAl与0.4mol Ba(OH)2溶液反应时，碱过量，没有金属剩余，故B错误；C项、由反应2Al+6H+＝2Al3++3H2↑可知，0.2molAl与0.4molH2SO4溶液反应，硫酸过量，没有金属剩余，故C错误；D项、由反应2Al+6H+＝2Al3++3H2↑可知，0.2molAl与0.4molHCl溶液反应，Al过量，有金属剩余，故D 正确；故选D。
3-2-1铁合金 铝和铝合金(教案)-高中化学人教版(2019)必修第一册
第三章铁金属材料第二节金属材料第1课时教学设计【教学目标】1．以铁合金、铝合金为例，能从元素组成上对合金进行分类，并认识不同类型金属材料组成、性能与应用的联系，强化性能决定用途的观念。
2．通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用。
【教学重难点】重点：合金的结构特点；生铁与钢的性质、组成差异；铝、氧化铝的性质。
难点：铝、氧化铝的性质。
【教学过程】1.新课导入[展示]用日常生活中常用的金属材料引入新课。
2.新课讲授任务一认识合金•回顾合金的概念。
•阅读教材，总结合金的物理性质，讨论、分析合金的性质是通过什么方法调节的。
•阅读教材，从微观结构探讨合金物理性质如硬度与纯金属的不同。
[PPT]1.金属材料：包括纯金属和它们的合金。
2.合金的性能：具有许多优良的物理、化学或机械性能，如合金的硬度、熔点不同于其成分金属。
(1)性能变化①熔点：常见合金的熔点低于其成分金属；①硬度：常见合金的硬度大于其成分金属。
(2)调节方法通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。
(3)差异原因在纯金属内加入其他元素形成合金以后，结构发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大的差异。
[学以致用]制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或金属与非金属）加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却得到合金。
根据下表中数据判断（其他条件均满足），下列合金不易采取这种方法制取的是（）答案：C设计意图：介绍合金的概念、合金的物理性质，了解改变合金性能的方法，知道合金性能差异的微观原因。
任务二认识生铁和钢•阅读教材，列表比较生铁和钢在组成、性能上的差异。
•阅读教材的资料卡片，对比碳素钢和合金钢的异同，学习跟那个中合金元素的性质，讨论合金钢的特殊组成，讨论不锈钢的性能。
[PPT展示]1.生铁和钢2.•组织学生阅读资料卡片，阅读75页的思考与讨论。
设计意图：了解生铁与钢的组成、性质的差异，培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养。
高中化学 第三章 铁 金属材料 21 铁合金 铝和铝合金 型合金课件 高中第一册化学课件
。
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第二十五页，共三十九页。
解析：(1)根据信息可知，泡沫铝是一种合金，是混合物；泡 沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料；由于泡沫铝有很大刚 性，密度小，且隔音、保温，故泡沫铝可用于飞机制造。
(2)铝制成铝箔用于食品包装，利用的是铝的延展性。 (3)Al2O3 与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式分别为 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－===2AlO－2 ＋H2O。
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8．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分 数和铝的相对原子质量。
(1)A 中试剂为 NaOH 溶液
。
(2)B 中发生反应的化学方程式为
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
。
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第三十三页，共三十九页。
(3)若实验用铝镁合金的质量为 a g，测得生成的氢气体积为
料，如 Ti-Fe 合金和 La-Ni 合金。
(2)钛合金、耐热合金和形状记忆合金广泛用于
航空航天、生物工程
和 电子工业 等领域。
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第十二页，共三十九页。
知识点一：合金性质、组成的理解 (1)合金性质的理解 ①物理性质：合金是由不同金属(或金属与非金属)熔合而成 的具有金属特性的物质，与其成分金属的物理性质不同。 ②化学性质：合金中的各成分金属在形成合金时，并未改 变物质结构，所以合金中各物质保持其原有的化学性质。
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5．钠与铝的混合物 m g 投入到 n g 水中，待反应停止后剩
3.2.1 金属材料 铁合金 铝和铝合金(课件)高一化学(人教版2019必修第一册)
在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的混合物。
物理变化，
故合金中各成分保持各自原有的化学性质。
合金中至少含有一种金属单质，合金可以由金属与金属熔合而成，也可以由金属与非金属熔合而成。
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，若一种金属的熔点高于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。
化学方程式
_____________________________________________________________________
离子方程式
_______________________________________________________________
溶解
爆鸣声
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
Fe
Cu
Zn
Ag
Au
W
熔点/℃
1535
1083
419.5
960.8
1063
3380
沸点/℃
3000
2595
907
2212
2707
5627
A.Fe B．Zn C．Ag D．W
BD
例：(双选)合金是不同种金属(也包括非金属)在熔化状态下形成的一种具有金属特性的熔合物，下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的元素是
钢
含碳量不同
(特种钢)
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。
含碳量越高，韧性越差，硬度越大
在碳素钢中加入铬、锰、钨、硅等合金元素，使其具有特殊性能
高中化学第3章铁金属材料第2节金属材料第1课时铁合金铝和铝合金新型合金课件新人教版必修第一册
第二节 金属材料
第1课时 铁合金 铝和铝合金 新型合金
1．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。
2．结合生活中铝制品的使用，认识氧化膜对铝制品的保护作用， 通过实验探究认识氧化铝的两性。
1．通过对“合金材料”的学习，培养科学精神和社会责任。 2．通过对“铝、氧化铝”的学习，培养实验探究能力和创新意 识。
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
合金元素
性能
Cu、Mg、Mn、__密__度___小、强度高、抗腐
Si
蚀能力较强
用途 制造__飞__机___、宇宙飞船
2．下列关于合金的说法正确的是( A ) A．合金中可能含有非金属元素 B．合金中至少含有两种金属元素 C．铜合金是纯净物 D．合金中的金属元素以化合态的形式存在 解析：合金可由金属与金属或金属与非金属制得，一定含有金属元 素，可能含有非金属元素，A项正确；合金未必含有两种或两种以上金 属元素，B项错误；合金属于混合物，金属仍以游离态存在，C、D错 误。
3．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。
(1)下列物质不属于合金的是__A___(填字母，下同)。
A．明矾
B．硬铝
C．生铁
D．青铜
(2)已知下表中四种金属的熔、沸点：
金属
Na
Cu
Al
Fe
熔点/℃
97.8
1 083
660
1 535
沸点/℃
883
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2.氧化铝的性质 (1)物理性质
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(2)化学性质
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写出下列反应的化学方程式，并改为离子方程式。
□ Al2O3 和 HCl： 16 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
新型金
用于贮氢的新型合金 □01 Ti-Fe 合金和□02 La-Ni 合金；钛合金、耐热合 金和形状记忆合金等广泛应用于□03 航空航天 、 □04 生物工程 和□05 电子工业
等领域。
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1.合金中只有金属吗？合金属于纯净物还是混合物？
提示：合金是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的 物质，故合金属于混合物，合金中可能含有非金属，如钢中含有碳。
[答案] A
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解析
答案
[练 1] 铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已经能冶炼 出纯度较高的铁。你估计这种“纯铁”不会具有的性质是( )
A.硬度比生铁低 B.熔点比生铁高 C.能与 Fe2(SO4)3 溶液反应 D.不能与盐酸反应
答案 D
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铁合金 铝和铝合金
[明确学习目标] 1.认识合金的特征性质。2.了解常见合金的分类、组 成和用途。3.掌握 Al 与 O2 反应及 Al 与 NaOH 溶液反应的产物和本质。4. 正确认识氧化铝的两性。
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课时作业
23
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铁合金 1.生铁和钢
生铁和钢是□01 含碳量不同的两种铁碳 合金，其中含碳量为 □02 2%～4.3% 为生铁；含碳量为 □03 0.03%～2% 为钢。
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答案
解析 依据题目叙述，可认为这种“纯铁”为纯净物，与生铁(合金) 相比，硬度小，熔点高。同时它具有单质铁的化学性质，故 D 错误。
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解析
[练 2] (1)将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只选用一次)。
A.质轻
B．延展性好
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提示
2.如何除去铁粉中混有的少量铝粉？
提示： 反应方程式为 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
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提示
3.Al2O3 既能与盐酸反应，又能与 NaOH 反应，所以 Al2O3 是两性氧化 物。Al 既能与盐酸反应，又能与 NaOH 反应，那么 Al 可以称之为两性金属 吗？
，
□17 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
；
□ Al2O3 和 NaOH： 18 Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O ， □19 Al2O3＋2OH－===2AlO－ 2 ＋H2O 。
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课时作业
(3)用途
a.冶炼金属铝的原料。
b.良好的耐火材料。
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2.正确选用金属材料的一般思路 (1)金属的性质决定其主要用途，在选用材料时应首先考虑其性质与用 途的一致性。 (2)所选材料的强度、机械性能、外观、加工难度等主要从金属的物理 性质考虑，如密度、硬度、延展性、导电性、导热性、强度等。 (3)材料的稳定性、日常维护、对环境的影响等应从其化学性质考虑， 如在空气、水、酸、碱、盐环境下的化学稳定性及耐腐蚀性等。 (4)材料的经济性，如价格，应从原料的储量、开采与冶炼难度等方面 考虑。
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2.人类对铁合金的应用历程
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3.钢——用量最大、用途最广的合金
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铝与铝合金 1.铝的性质 (1)铝的原子结构与物理性质
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(2)铝与盐酸、NaOH 溶液的反应的实验探究
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1 某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：
已知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看，该合金不适合作 ( )
A.导线
B．门窗框
C．炉具
D．飞机外壳
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课时作业
[批注点拨]
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课时作业
[解析] 该合金与铁相比较导电性差，不适合作导线；作门窗主要是利 用合金的硬度、强度大和耐腐蚀性；作炉具主要利用其熔点高和耐腐蚀性强； 作飞机外壳则是利用强度、硬度大和密度小的性质，B、C、D 与合金性质相 符。
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课时作业
答案
解析 (1)铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。铝合金硬 度大质轻，是制造飞机的良好材料。铝被氧化时放热可作铝热剂，因而可用 来焊接铁轨。铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性。
(2)合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成 的具有金属特性的物质，因此肯定是混合物。
提示：不可以，Al 是活泼的金属元素，不是两性金属。
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课时作业
提示
4.家用铝合金门窗为什么不用铝制的？ 提示：铝合金比铝具有硬度大(耐磨)易加工(熔点低)的特点。
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课时作业
提示
23
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知识点一 合金及其特点、用途
1.关于合金 (1)合金一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 (2)合金一定是混合物，合金具有金属的特性。 (3)合金的形成改变了金属的内部结构，对金属的物理性质和化学性质 都有影响，如不锈钢的抗腐蚀性比纯铁强得多。 (4)合金的硬度一般大于其成分金属；合金的熔点一般比其成分金属的 熔点低。
C.易传热 D．易导电
E.氧化时放热
①太阳能热水器：________；②飞机：________；③焊接铁轨：________；
④电缆：________；⑤铝箔：________。
(2)铝合金材料属于________(填“纯净物”“混合物”或“单质”)。
答案 (1)①C ②A ③E ④D ⑤B (2)混合物