2019-2020版新教材高中化学 第3章 第2节 第1课时 合金课件 新人教版必修第一册

第三章铁金素材料第二节金属材料第1课时合金目标与素养：1.认识合金的概念。(宏观辨识)2.了解常见合金的分类、组成和用途。(宏观辨识)3.了解合金在生产、生活中的应用，会合理选用金属材料。(科学态度与社会责任)自主预习探新知一、合金1．定义：由两种或两种以上的与(或)熔合而成的具有的物质。金属金属非金属金属特性微点拨：合金一般是混合物，没有固定的熔点。合金中各成分金属的化学性质不变。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：合金的硬度一般成分金属。(2)熔点：合金的熔点多数成分金属。低于大于为什么合金硬度比成分金属大？[提示]纯金属所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子后，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，导致合金硬度变大。3．合金性能的影响因素___________、、生产条件。二、铁合金元素含量元素的种类三、铝和铝合金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薄膜，保护内部金属。1．铝与酸、碱的反应(1)金属铝溶于盐酸的化学方程式：__________________________。(2)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_____________________________________，离子方程式：__________________________________。氧化铝2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑2．氧化铝与酸、碱的反应(1)两性氧化物：既能与酸反应生成，又能与碱反应生成_________的氧化物，如Al2O3。盐和水盐和水3．铝和铝合金的应用铝合金是目前广泛应用的合金之一。硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。四、新型合金1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)人类历史上使用最早的合金是青铜()(2)合金中只存在金属元素，不可能有非金属元素()(3)镁铝熔合成合金的过程发生了化学变化()(4)合金是混合物，具有金属的特性()[答案](1)√(2)×(3)×(4)√2．下列说法不正确的是()A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B．铝制品在生活中非常普遍，这是因为表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹D．组成元素相同的合金性能相同D[合金性能受合金元素的种类、含量、生产条件影响。组成元素相同的合金性能不一定相同，如钢和生铁。]3．铝是典型的两性金属，既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。回答下列问题：(1)在铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，铝元素化合价的变化都是________，还原剂都是______。(2)1mol的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成氢气的体积在相同状况下比值为______，消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为______。[答案](1)由0价变为＋3价铝(2)1∶13∶1核心突破攻重难铝与盐酸、NaOH溶液反应的比较铝与盐酸、NaOH溶液反应的应用与定量关系2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑(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∶3VHCl(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。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】甲、乙两个烧杯中分别盛有100mL4.0mol·L－1的盐酸和100mL4.0mol·L－1NaOH溶液，向两个烧杯中均加入5.4g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为()A．1∶1B．2∶3C．3∶2D．3∶1B[甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的量都为0.4mol，根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，5.4g(即0.2mol)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H20.2mol，与NaOH溶液反应生成H20.3mol，其体积比为2∶3。](1)如果将两份各5.4g的铝粉分别加入足量的盐酸和NaOH溶液，在相同状况下产生气体的体积比是多少？[提示]1∶1。(2)如果题目中盐酸浓度是2.0mol·L－1，在相同状况下产生气体的体积比是多少？[提示]1∶3。反应物“过量”分析在进行化学计算时，如果题目信息中已知多种反应物的用量，应首先根据化学方程式分析各反应是否恰好完全反应，进行过量分析，利用完全反应的物质进行计算。1.等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，放出氢气最多的是()A．NaOH溶液B．稀硫酸C．蔗糖溶液D．NaCl溶液B[Mg、Al与蔗糖溶液、NaCl溶液不反应，只有Al与NaOH溶液反应，Mg、Al与硫酸均发生反应放出氢气。]2．在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯，两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液，天平处于平衡状态，当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后()A．天平保持平衡B．左高右低C．左低右高D．无法确定A[等质量的Al与过量的盐酸、NaOH溶液完全反应生成的H2质量相同，两烧杯减少的质量相同。]当堂达标提素养1．下列关于合金的叙述中正确的是()A．合金是由两种或多种金属熔合而成的B．日常生活中用到的五角硬币属于铜合金C．合金在任何情况下都比单一金属性能优良D．钢不属于合金B[合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的，A项错误；在机械加工时，合金的性能一般较单一金属优良，但并不是任何情况下都是，如纯铝导电性比铝合金要强，C项错误；钢是铁碳合金，D项错误。]2．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A．盐酸B．稀硫酸C．氢氧化钠溶液D．氯化钠溶液C[铝与氯化钠溶液不反应，由2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑可知，Al～3H＋～32H2，Al～OH－～32H2，即1mol铝消耗氢氧化钠1mol、硫酸1.5mol、氯化氢3mol。]3．下列叙述正确的是()A．通过物理变化使铁制品表面生成致密的氧化膜，可以防止生锈B．常见的合金钢主要有硅钢、锰钢、钨钢和不锈钢C．氧化物只能作氧化剂，不能作还原剂D．生铁中的球墨铸铁，没有机械强度，所以在任何场合都不可以代替钢B[A项，生成致密的氧化膜是化学变化；C项，有些氧化物可以作还原剂，如一氧化碳，利用它的还原性可以在工业上冶炼金属；D项，生铁中的球墨铸铁具有很高的机械强度，在一些场合可代替钢。]4．有关铝和它的化合物的说法错误的是()A．用于熔化烧碱的坩埚，可用Al2O3这种材料制成B．铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层保护膜C．氧化铝是一种高熔点物质，是一种较好的耐火材料D．氧化铝是一种两性氧化物，既能与强酸反应，也能与强碱反应A[若用Al2O3材料制成的坩埚熔化烧碱，会损坏坩埚，因为两者会发生反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。]5．用铁、铝的混合物进行如下实验：(1)操作X的名称是________。(2)气体A是________。(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成________(填化学式)，A在该反应中作为__________(填“氧化剂”或“还原剂”)。(4)溶液B中阴离子除OH－外还有________，溶液D中存在的金属离子为________。[解析](1)加入足量NaOH溶液，Al溶解，操作X为过滤。(2)Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气，气体A为H2。(3)H2与Cl2反应生成HCl。(4)溶液B中阴离子有OH－、AlO－2，溶液D中金属离子为Fe2＋。[答案](1)过滤(2)H2(或氢气)(3)HCl还原剂(4)AlO－2Fe2＋