2021学年新教材高中化学第三章铁金属材料第2节第1课时铁合金铝和铝合金新型合金课件人教版必修一

第1课时合金1．下列说法正确的是( )A．我国流通的硬币材质是金属单质B．所有的不锈钢都只含有金属元素C．商代的后母戊鼎是纯铜打造而成的D．镁合金的硬度和强度一般都高于纯镁解析：我国流通的硬币材质是合金；不锈钢是合金，含碳；商代的后母戊鼎是铜合金；一般，合金比各成分金属的硬度、强度等物理性能更加优良，故D正确。

答案：D2．用于飞机制造业的重要材料是( )A．Mg­Al合金B．Cu­Sn合金C．Al­Si合金D．不锈钢解析：飞机所需合金一般具备密度较小，硬度较大、不易生锈等优点。

答案：A3．(2019·宜昌检测)马踏飞燕——是我国的旅游标志，出土的马踏飞燕是由青铜制成的。

下列有关该标志的叙述不正确的是 ( )A．青铜的硬度比纯铜的硬度小B．青铜的主要成分是Cu、Sn、Pb等C．青铜的熔点比纯铜的熔点低D．青铜是我国使用最早的合金解析：合金都比纯金属的硬度大、熔点低，A不正确；青铜的主要成分是Cu、Sn、Pb，因为性质比较不活泼或熔点较低，历史上发现应用较早，B、C、D都正确。

答案：A4．用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体(标准状况)为 ( )A．O2和H2的混合气体B．1.12 L H2C．大于1.12 L H2D．小于1.12 L H2解析：从钠和铝的性质入手，首先钠与水反应生成NaOH和H2，铝再与NaOH反应生成NaAlO2和H2，收集到的气体为两者产生的氢气的体积之和，显然要比钠单独产生的H2多，故正确答案为C。

答案：C5．为了除去MgO中混有的少量杂质Al2O3，可选用的试剂是( )A．KOH溶液B．氨水C．稀盐酸D．稀醋酸解析：要除去MgO中混有的少量杂质Al2O3，所加试剂只能与Al2O3反应而不能与MgO反应，反应完全后过滤即可。

氨水与Al2O3不反应，稀盐酸、稀醋酸均能与MgO反应，只有KOH溶液能与Al2O3反应而与MgO不反应。

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。

第二节金属材料第1课时铁合金铝和铝合金新型合金[素养发展目标]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，培养“证据推理与模型认知”的学科核心素养。

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，发展“科学探究与创新意识”的学科核心素养。

知识点一合金铁合金1．金属材料：包括□1_____________________________________。

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，可满足不同的需要。

(1)性能变化①熔点：常见合金的熔点比其成分金属的□2______；②硬度：常见合金的硬度比其成分金属的□3______。

(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，□4________发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大的差异。

3．铁合金(1)生铁和钢分类含碳量性能生铁2%～4.3% 硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型钢0.03%～2% 具有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造(2)用量最大、用途最广的合金——钢1．不同的金属形成合金后，哪些性质发生了变化？哪些性质不变？2．合金是纯净物还是混合物？其只含有金属元素吗？3．根据你的生活经验和下表所提供的信息，请思考分析下列问题。

物理性质银铜铁铅导电性(以银的导100 99 17 7.9电性100为标准)熔点/℃962 1 083 1 535 —硬度(以金刚石的2.5～4 2.5～3 4～5 1.5硬度10为标准)(1)为什么菜刀、锤子等通常用铁制而不用铅制？(2)银的导电性比铜好，为什么导线一般用铜制而不用银制？1．合金的形成条件(1)金属与金属形成合金时：金属在熔化状态下相互混合，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超过成分金属中沸点最低的金属的沸点。

第1课时合金核心微网络素养新要求1.了解金属及其性能，认识金属材料的分类。

2．认识铁合金的类型、性能及用途。

3．学会铝和氧化铝的性质，认识两性氧化物的特性。

4．了解铝合金、新型合金的用途，理解金属材料的重要性。

学业基础—自学·思记·尝试一、合金及其性质1．合金的定义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________的物质。

2．合金的特性(1)合金的硬度一般比各成分金属的________。

(2)合金的熔点一般比各成分金属的________。

(3)合金的________、________及________一般优于各成分金属。

(4)合金的性能可以通过所添加的合金元素的________、含量和______________等来加以调节。

特别提醒(1)合金是混合物，不是纯净物，是通过熔合而成的。

(2)通常认为合金没有固定的熔点。

(3)组成合金的物质不一定都是金属，也可以有非金属，但一定有金属。

(4)合金的用途比纯金属更广泛。

(5)合金的种类远远多于纯金属的种类。

(6)一般来说合金中各成分金属保持了其原有的化学性质。

3.纯金属与合金的结构比较合金的形成改变了________________，使合金的性能与纯金属相比有很大的差异。

二、铁合金1．分类2．主要特征和用途3.钢中合金元素的主要作用三、铝和铝合金1．铝的存在和物理性质(1)存在：铝是地壳中含量最多的金属元素，铝在地壳中的含量仅次于________和________，居第三位。

(2)铝的物理性质2.铝的化学性质(1)铝与O2等非金属单质反应①常温下铝与O2的反应常温下，金属铝能被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜能阻止内部金属继续与氧气发生反应。

反应的化学方程式为4Al＋3O2===2Al2O3。

②在点燃条件下，铝剧烈燃烧，发出耀眼的白光。

4Al＋3O22Al2O3(2)铝与盐酸反应的实验探究特别提醒实验开始时不产生气泡，后产生气泡且速率加快，这是因为开始时Al表面的氧化铝薄膜参与反应，不产生H2，后来Al参与反应，产生H2，随着反应的进行，温度升高，反应速率加快。

合金【教学目标】1.了解金属材料组成、性能及应用。

2.认识铁合金的类型、常见铁合金的组成、性能及用途。

3.认识铝及氧化铝的化学性质，了解铝合金的特性、用途。

4.了解新型合金的类型及性能。

【教学重难点】合金的性质和用途、铝的化学性质【教学过程】1.新课导入[师]青铜器时代，人们大量地烧制陶瓷的实践中，熟练地掌握了高温加工技术，利用这种技术来烧炼矿石，逐渐冶炼出铜及其哈金青铜，这是人类历史上最早出现的金属材料。

金属材料在一个国家的国民经济中占有举足轻重的地位。

这节课我们就来学习金属材料。

2.新课讲授[师]金属材料包括纯金属和合金。

什么是合金？[投影]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，具有金属特性的混合物。

[师]合金的形成改变了金属的内部结构，使合金的性能与纯金属有很大的差异。

[投影]展示纯金属与合金的结构。

[学生活动]预习教材，找出合金的性质。

[设计意图]帮助学生更好地理解合金硬度变大的原因，同时促进学生宏观辨识与微观探析素养的形成。

[师]早在公元前1500年，人类就会使用铁器。

目前钢是使用范围最广、用量最大的铁碳合金。

分为碳素钢和合金钢。

其中碳素钢又根据含碳量的高低分为中碳钢、低碳钢、高碳钢，合金钢根据加入的金属元素不同分为不锈钢、锰硅钢、高速钢等。

[过渡]由于各成分以及成分的含量不同，它们的性能和用途也各不相同。

[师]低碳钢主要用于制钢板、钢丝、钢管，中碳钢主要用于钢轨、车轮、建材；高碳钢主要用于制器械、刀具、弹簧等。

不锈钢耐腐蚀性强，主要用于餐具、装修材料、医疗器械等。

[过渡]铝制饮料罐在饮料业的发展中起到了举足轻重的作用，至今仍被广泛使用，但食入铝很可能造成老年痴呆，危害人类健康。

金属材料给我们带来便利的同时也产生了一些负面影响，比如有人觉得铝制饮料罐应该停止使用，你觉得是否该停止使用铝制易拉罐？[主题辩论]是否停止使用铝制易拉罐？[学生活动]从铝的性质、储量、环保、回收处理，是否方便，以及相关产业的从业人员等多方便考虑。

第1课时铁合金铝和铝合金新型合金核心素养培养目标核心素养形成脉络1.了解合金的概念及性能(科学探究与创新意识)2．认识铁合金、铝和铝合金及新型合金(科学探究与创新意识)1．合金的概念和特性2.铁合金(1)生铁：含碳量为2%～4.3%，其硬度大，抗压、性脆，可以铸造成型。

(2)钢：含碳量为0.03%～2%，良好的延展性，机械性，分为碳素钢和合金钢。

①碳素钢性能及用途②合金钢：又叫特种钢，是在碳素钢中适量加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，具有各种特殊性能，如硬度、强度大，可塑性、韧性好，耐磨、耐腐蚀等。

不锈钢是其中一种，常用的不锈钢中含Cr 18%、含Ni 8%，在大气中稳定，不易生锈。

3．铝和铝合金(1)铝的性质铝是一种活泼金属，易失去3个电子，具有典型的性质。

①与O2反应：常温下，铝与氧气反应：4Al＋3O2===2Al2O3，生成致密的氧化铝膜，对金属铝起保护作用。

②与酸反应：铝与盐酸反应的离子方程式：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。

③与碱溶液反应：铝与碱溶液反应的离子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。

(2)氧化铝的性质氧化铝是典型的两性氧化物，与酸、碱均能反应。

与酸反应的离子方程式：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。

与碱溶液反应的离子方程式：Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O。

(3)铝合金在铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，制成铝合金。

如硬铝中含Cu、Mg、Mn、Si，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。

4．新型合金(1)储氢合金：能吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料，如Ti­Fe合金和La­Ni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。

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。

铁合金铝和铝合金新型合金时间：45分钟错误!1．纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉炼铁时生铁（含碳量较高的铁合金)在1 200 ℃左右就熔化了，这是因为(B) A．铁的纯度越高熔点越低B．生铁是铁碳合金，熔点比纯铁低C．合金的熔点比其各成分金属的熔点高D．生铁在高炉中熔化时发生了化学反应解析：纯铁的熔点为1 535 ℃，生铁(含碳量较高的铁合金）熔点为1 200 ℃左右，纯铁的纯度较高，熔点较高，A错误；合金的熔点低于其各成分金属的熔点，生铁的熔点低是因为Fe和C形成了合金，B正确，C错误；生铁在高炉中熔化时没有发生化学反应，只发生了物理变化，D错误。

2．“神八”与“天宫”一号的成功对接，标志着中国的航空铝材处于领先世界的行列。

下面关于铝合金的说法中，错误的是(D)A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点低B．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼C．镁铝合金耐腐蚀,但能被烧碱(NaOH)腐蚀D．镁铝合金在盐酸中无法溶解解析:A项，合金均为混合物，一般来说，合金的熔点比成分金属的熔点低；B项,在熔剂层覆盖下熔炼，可隔绝空气，防止高温铝液被O2氧化；C项，镁铝合金中的铝能与NaOH溶液反应；D项，合金中的Mg、Al均能与盐酸反应。

3．化学行业把材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等。

金属材料在现实生活中有极为重要的作用.下列金属材料的用途与金属所具有的性质不相符的是(C) A．制造白炽灯灯丝——熔点高B．制造飞机-—硬度大而密度小C．制造保险丝——硬度大D．制造盛装化工原料的容器——耐腐蚀解析：制造保险丝的材料要求熔点低。

4．将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20 mL浓度为1 mol/L的NaAlO2溶液，然后用1 mol/L的盐酸滴定，至沉淀量最大时消耗盐酸40 mL，原合金中钠的质量为(A）A．0。

92 g B．0.69 gC．0.46 g D．0。

23 g解析：由上述关系知：n（Na＋）＝n（Cl－)＝n(HCl）＝40 mL×10－3 L/mL×1 mol/L＝0。