2021年高中化学第三章铁金属材料2第1课时铁合金铝和铝合金新型合金学案人教版必修1.doc

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，通过实验探究认识铝、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。

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。

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

性能

硬度硬度一般__大于__它的纯金属成分

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

1．铁合金的分类

分类含碳量性能用途

铁

合

金

生

铁

2%～4.3%

__硬度__大、抗压，性脆、可铸造成

型

制造__机座__和管道等钢0.03%～2%

良好的__延展__性，机械性能好，可

锻轧和铸造

制造机械和交通工具

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

(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

合金元素性能用途

主要是Cr、Ni

在大气中稳定，不容易生锈，具有

很强的__抗腐蚀__能力

制造__医疗__器材、厨房用具和餐

具；地铁列车的车体等

铝是地壳中含量最多的金属。铝性质活泼，铝和铝合金制品比较稳定的原因是表面覆盖着致密的__氧化铝__薄膜，保护内部金属。

1．铝与酸、碱的反应

铝与盐酸反应铝与氢氧化钠溶液反应实验

操作

实验 现象 铝片__逐渐溶解__，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有

__爆鸣声

__

化学方 程式 __2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑__

__2Al ＋2H 2O ＋2NaOH===2NaAlO 2＋

3H 2↑__

离子方 程式 __2Al ＋6H ＋===2Al 3＋

＋3H 2↑__

__2Al ＋2OH －

＋2H 2O===2AlO －

2＋

3H 2↑__

实验 结论

铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，都产生__氢气__

(1)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Al 2O 3。

(2)氧化铝的两性

Al 2O 3――→稀盐酸 反应的离子方程式：__Al 2O 3＋6H ＋===2Al 3＋

＋3H 2O__――→NaOH 溶液 反应的离子方程式：__Al 2O 3＋2OH －

===2AlO －

2＋H 2O__

3．铝合金

(1)铝合金中的合金元素有：__Cu__、__Mg__、Si 、Mn 、Zn 及__稀土元素__等。 (2)硬铝 合金元素 性能

用途

Cu 、Mg 、Mn 、Si __密度__小、强度高、抗腐蚀能

力较强

制造__飞机__、宇宙飞船

包含元素：镧系元素(从镧到镥)，原子序数从57～71的15种元素及__钪__、__钇__共17种元素。

点拨：稀土元素称为冶金工业的维生素，因为在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。

(4)铝合金用途是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 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)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H2的质量相同( ×)

2．铝既能与硫酸溶液反应，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

D．两个反应都有气体生成

解析：铝与硫酸溶液反应生成Al2(SO4)3和H2，铝是还原剂，硫酸是氧化剂；铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和H2，铝是还原剂，H2O是氧化，所以选C。

3．下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( B )

A．盛放食醋B．烧煮开水

C．用金属丝擦洗表面的污垢D．用碱水洗涤

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；水银是单质，选B；黄铜中含有铜和锌，C不选；钢筋中含铁、碳等元素，D不选。

5．钢材是目前使用最广泛的金属材料。钢材可以用作桥梁的结构材料，是因为它( B ) 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

解析：钢材可用作桥梁的结构材料主要利用了钢机械强度大，故选B。

6．下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( D )

A．Cu B．Na