第1課時　合金核心微網(wǎng)絡素養(yǎng)新要求1.了解金屬及其性能，認識金屬材料的分類。2．認識鐵合金的類型、性能及用途。3．學會鋁和氧化鋁的性質，認識兩性氧化物的特性。4．了解鋁合金、新型合金的用途，理解金屬材料的重要性。學業(yè)基礎一、合金及其性質1．合金的定義合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有________的物質。2．合金的特性(1)合金的硬度一般比各成分金屬的____。(2)合金的熔點一般比各成分金屬的____。(3)合金的_____、_____及________一般優(yōu)于各成分金屬。(4)合金的性能可以通過所添加的合金元素的______、含量和______________等來加以調節(jié)。金屬特性大低物理化學機械性能種類生成合金的條件特別提醒 (1)合金是混合物，不是純凈物，是通過熔合而成的。(2)通常認為合金沒有固定的熔點。(3)組成合金的物質不一定都是金屬，也可以有非金屬，但一定有金屬。(4)合金的用途比純金屬更廣泛。(5)合金的種類遠遠多于純金屬的種類。(6)一般來說合金中各成分金屬保持了其原有的化學性質。3.純金屬與合金的結構比較?合金的形成改變了________________，使合金的性能與純金屬相比有很大的差異。金屬的內(nèi)部結構二、鐵合金1．分類2%～4.3%0.03%～2%2．主要特征和用途3.鋼中合金元素的主要作用三、鋁和鋁合金1．鋁的存在和物理性質(1)存在：鋁是地殼中含量最多的金屬元素，鋁在地殼中的含量僅次于____和____，居第三位。(2)鋁的物理性質氧硅2.鋁的化學性質(1)鋁與O2等非金屬單質反應①常溫下鋁與O2的反應常溫下，金屬鋁能被空氣中的氧氣氧化，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，這層薄膜能阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)與氧氣發(fā)生反應。反應的化學方程式為4Al＋3O2===2Al2O3。②在點燃條件下，鋁劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光。4Al＋3O2 2Al2O3(2)鋁與鹽酸反應的實驗探究爆鳴聲鋁表面的保護膜(氧化鋁)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑特別提醒實驗開始時不產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生氣泡且速率加快，這是因為開始時Al表面的氧化鋁薄膜參與反應，不產(chǎn)生H2，后來Al參與反應，產(chǎn)生H2，隨著反應的進行，溫度升高，反應速率加快。(3)鋁、氧化鋁與NaOH溶液反應的實驗探究特別提醒嚴格地說，NaAlO2應為Na[Al(OH)4](四羥基合鋁酸鈉)，為書寫方便，常簡化為NaAlO2。無色氣泡爆鳴氣泡爆鳴??3.兩性氧化物能與_____反應生成_____和_____，又能與_____反應生成______和_____的氧化物，叫做兩性氧化物。4．常見的鋁合金酸鹽水堿鹽水四、新型合金知識拓展用途廣泛的稀土金屬(1)稀土元素包括鑭系元素(57～71號元素)15種元素以及釔和鈧，共17種元素。(2)用途①稀土金屬有著廣泛的用途，它既可單獨使用，也可用于生產(chǎn)合金。在合金中加入適量稀土金屬，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被稱為“冶金工業(yè)的維生素”。②稀土金屬可用于制造引火合金、永磁材料、超導材料和發(fā)光材料等。稀土金屬除廣泛應用在冶金、石油化工、材料工業(yè)、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)領域外，還逐漸深入到許多現(xiàn)代科技領域。[即學即練]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)合金中不可能含有非金屬元素。(　　)(2)合金中的金屬元素以化合物的形式存在。(　　)(3)合金中各元素的含量一定，所以合金是純凈物。(　　)(4)生鐵的熔點比鐵低，但機械強度和硬度比鐵高。(　　)(5)鋁合金的熔點比純鋁的高。(　　)(6)兩性氧化物是既有酸性又有堿性的氧化物。(　　)(7)等質量的Al與足量的鹽酸、NaOH溶液充分反應，生成的H2的物質的量相同。(　　)(8)同濃度同體積的鹽酸、NaOH溶液與足量Al充分反應，生成的H2的物質的量相同。(　　)××××××√√2．不銹鋼通常不與酸、堿、鹽反應，是因為加入了(　　)A.Ni和Cr B．Ni和AuC．Cr和Au D．Cr和Pt答案：A解析：不銹鋼中添加的合金元素主要是Ni和Cr，Ni、Cr元素的加入使不銹鋼在多種酸、堿、鹽溶液中也能具有很好的化學穩(wěn)定性和耐腐蝕性。3．下列有關廚房鋁制品的使用中，你認為合理的是(　　)A．盛放食醋B．燒煮開水C．用金屬絲擦洗表面的污垢D．用堿水洗滌答案：B解析：食醋中含有的醋酸呈酸性，能與鋁發(fā)生反應而腐蝕；用金屬絲擦洗時會破壞鋁表面覆蓋的氧化鋁層，使鋁裸露在外繼續(xù)被腐蝕；而用堿水洗滌也同樣不行，因為鋁能跟堿反應而被腐蝕。?答案：D?5．2022年3月11日，新華社發(fā)文總結2021年中國取得的科技成就?！皧^斗者”號載人潛水器最深下潛至10 909米成功入選。我國“奮斗者”號載人潛水器的耐壓球殼是用鈦合金制造的。鈦合金可能具有的性質是(　　)?A．密度大 B．硬度小C．強度大 D．易氧化答案：C6．鋁既能與酸反應，又能與強堿溶液反應?；卮鹣铝袉栴}：(1)在鋁與鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應中，鋁元素化合價的變化都是_______________，還原劑都是____。(2)1 mol的鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，生成氫氣的體積在相同狀況下比值為______，消耗氯化氫和氫氧化鈉的物質的量之比為______。由0價變?yōu)椋?價鋁1∶13∶1?核心素養(yǎng)目標1　合金的性質與金屬材料 例1 合金相對于純金屬制成的金屬材料來說優(yōu)點是(　　)①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大②一般合金的熔點比它的各成分金屬的更低③改變原料的配比，改變生成合金的條件，可得到具有不同性能的合金④合金比純金屬的應用范圍更廣泛A．①②③④　　B．②③④ C．①②④ D．①②③答案：A解析：合金具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械性能，在許多方面優(yōu)于它的各成分金屬。例如，合金的硬度一般比各成分金屬的硬度大，多數(shù)合金的熔點比各成分金屬的熔點低。狀元隨筆　合金的組成及性質(1)合金中一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素。(2)合金是混合物，沒有固定的熔點。(3)合金具有金屬特性，如導電、傳熱等。(4)合金形成后會影響各成分金屬的物理性質，如合金的熔點一般比成分金屬低，而硬度、機械強度一般比成分金屬高；但一般來說各成分金屬均保持了其原有的化學性質。 [提升1]　合金是兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質。(1)下列物質不屬于合金的是(　　)A．明礬 B．硬鋁C．生鐵 D．青銅A解析：A屬于化合物；硬鋁中含鋁、鎂、硅等，生鐵中主要含鐵、碳，青銅中含有銅、錫，它們都屬于合金。(2)根據(jù)下表中四種金屬的熔、沸點：其中不能形成合金的是(　　)①Cu與Na?、贔e與Cu?、跢e與Na?、蹵l與NaA．①② B．①③C．①④ D．②④B 解析：當一種金屬的熔點超過另一種金屬的沸點時，它們就不可能熔合在一起而形成合金。(3)某合金與鐵的物理性質的比較如下表所示：?已知該合金耐腐蝕，強度大。從以上性能看，該合金不適合作(　　)A．導線 B．門窗框C．爐具 D．飛機外殼A解析：從表格中總結，該合金具有密度小、機械性能好的特點，所以適合作飛機外殼、門窗框。由于熔點較高，所以適合作爐具。但是導電性不好，所以不適宜作導線。(1)合金的熔點低于成分金屬的熔點。(2)一種金屬的熔點高于另一種金屬的沸點時則不能形成合金。(3)金屬與非金屬形成合金時：部分不活潑非金屬與金屬可形成合金，活潑非金屬與活潑金屬則不能形成合金。 [提升2]　下列說法正確的是(　　)A．用來制造儲存氫氣所用鋼瓶的合金是儲氫合金B(yǎng)．不銹鋼是最常見的新型合金C．新型合金主要應用于航天航空、生物工程等領域D．碳纖維復合材料屬于新型合金材料答案：C解析：儲氫合金是指一類能夠大量吸收H2，并與H2結合成金屬氫化物的材料，A項錯誤；不銹鋼屬于鐵合金，B項錯誤；碳是非金屬元素，碳纖維主要由碳元素組成，不屬于合金，D項錯誤。狀元隨筆　認識儲氫合金(1)一些金屬化合物具有異乎尋常的儲氫能力，如稀土類化合物(LaNi5)、鈦系化合物(TiFe)、鎂系化合物(Mg2Ni)以及釩、鈮、鋯等金屬合金；這些化合物可以像海綿吸水一樣大量吸收氫氣，并且安全可靠，人們形象地稱之為儲氫金屬。(2)儲氫金屬之所以能吸氫是因為它和氫氣發(fā)生了化學反應；首先氫氣在其表面被催化而分解成氫原子，然后氫原子再進入金屬內(nèi)部生成金屬氫化物，這樣就達到了儲氫的目的；由于這個反應是一個可逆反應(2M＋xH2?2MHx)，所以，在使用時可以釋放氫氣。(3)儲氫合金對氫具有選擇吸收特性，只能吸收氫而不能吸收(或極少吸收)其他氣體，儲氫合金密度大，安全性好，適于大規(guī)模氫氣儲運。關鍵能力　幾種新型合金目標2　鋁與酸、堿的反應例2 有關Al與NaOH溶液反應的說法中，正確的是(　　)A．鋁是還原劑，其氧化產(chǎn)物是H2B．NaOH是氧化劑，其還原產(chǎn)物是H2C．鋁是還原劑，H2O和NaOH都是氧化劑D．H2O是氧化劑，Al被氧化答案：D?狀元隨筆　(1)通常情況下，金屬元素原子在化學反應中易失去電子，表現(xiàn)出較強的還原性。(2)金屬元素只表現(xiàn)出正化合價，故金屬單質不表現(xiàn)氧化性。 [提升3]　稱取兩份鋁粉，第一份加入足量的濃NaOH溶液，第二份加入足量的鹽酸，如果放出等體積的氣體(在同溫、同壓下)，則兩份鋁粉的質量之比為(　　)A．1∶2 B．1∶3C．3∶2 D．1∶1答案：D解析：不論是與NaOH溶液反應，還是與鹽酸反應，均是Al失去電子，還原產(chǎn)物都是H2，且都有如下關系：2Al～6e－～3H2，由化學方程式可知，2 mol Al生成3 mol H2，只要有酸堿足量的情況下，生成H2的多少取決于參加反應的鋁的多少。生成相同質量的H2，消耗鋁的質量相同。??鋁與氫氧化鈉溶液反應的實質：?由以上分析可知，鋁與氫氧化鈉溶液反應的實質是鋁與水的反應，其生成物再與氫氧化鈉反應。學考評價1．[2022·北京合格考模擬]2021年5月22日，中國第一輛火星車“祝融號”成功“打卡”火星表面?；鹦擒嚿贤ǔ玫侥透邷夭牧希铝形镔|屬于耐高溫材料的是 (　　)A．不銹鋼 B．鋁合金C．鈉鉀合金 D．耐高溫陶瓷答案：D2．下列關于合金的說法正確的是 (　　)A．在我國使用最早的合金是鐵合金B(yǎng)．生鐵的含碳量比鋼低C．儲氫合金是一類能夠大量吸收H2，并與H2結合成具有廣闊前景的金屬氫化物的材料D．稀土金屬不能用于生產(chǎn)合金答案：C3．下列關于金屬鋁的敘述不正確的是 (　　)A．鋁的化學性質很活潑，但在空氣中不易銹蝕B．鋁箔在空氣中受熱可以熔化，且發(fā)生劇烈燃燒C．等質量的鋁分別與足量鹽酸、氫氧化鈉溶液反應放出的氣體物質的量相等D．鋁的熔點比氧化鋁低答案：B4．鎂鋁合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等。下列與這些用途無關的性質是(　　)A．不易生銹 B．導電性好C．密度小 D．強度高答案：B5．把下列金屬投入0.1 mol·L－1鹽酸中，反應最劇烈的是(　　)A．Cu B．FeC．Mg D．Al答案：C6．[2022·安徽碭山高一段考]稱取兩份鋁粉，第一份中加入足量的鹽酸，第二份中加入足量的NaOH溶液，若同溫同壓下放出相同體積的氣體，則兩份鋁粉的質量之比為(　　)A．2∶3 B．1∶6C．1∶1 D．3∶2答案：C解析：由鋁分別與HCl、NaOH反應的化學方程式可知，Al與H2的關系式都為2Al～3H2，同溫同壓下放出相同體積的氣體，需要鋁的質量相等。?AB解析：(1)根據(jù)信息可知，泡沫鋁是一種合金，是混合物；泡沫鋁是一種優(yōu)質的建筑材料和輕質材料；由于泡沫鋁有很大剛性，密度小，且隔音、保溫，故泡沫鋁可用于飛機制造。(2)鋁制成鋁箔用于食品包裝，利用的是鋁的延展性。(3)鋁在空氣中會被氧化生成一層致密的氧化膜而對內(nèi)部鋁起保護作用，但這層氧化膜遇到強酸或強堿溶液都會溶解，請寫出：①氧化膜與鹽酸反應的離子方程式：_________________________。②氧化膜與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式：__________________________。Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O??練后感悟鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應定量分析

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