高中化学(新教材)《铁合金 铝和铝合金》
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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。
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。
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。
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。