3.2 金属材料 学案-2021-2022学年高中化学人教版（2019）必修第一册

第三章 第二节 金属材料 学案 一、合金 1、概念：由两种或两种以上的_______（或_______________）熔合而成的具有________特性的物质。 2、特点：硬度一般_______它的成分金属，熔点一般_______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。 3、几种常见的合金 常见的合金有_________、__________、___________。 根据含碳量不同将铁合金分为______和________。 PS：不锈钢是一种重要的合金钢，合金元素主要是______和_______，在大气中比较稳定，不易生锈，抗腐蚀能力强，常用于制造医疗器材、厨房用具和餐具，以及地铁列车的车体等。 4、新型合金 新型合金有___________、__________、___________等。 例1下列关于合金的叙述正确的是（ ） A．合金的熔点一般比组分金属高 B．合金中只含金属元素 C．合金的机械性能一般比组分金属好 D．生铁是含杂质较多的铁合金 例2下面关于铝合金的说法中，错误的是（ ） 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，但能被烧碱腐蚀 D．镁铝合金在冷的浓硫酸中钝化 例3铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已经能冶炼出纯度较高的铁。你估计这种“纯铁”不会具有的性质是（ ） A．硬度比生铁低 B．熔、沸点比生铁高 C．能与Fe2(SO4)3溶液反应 D．不能与盐酸反应 例4金属是当今社会不可缺少的材料之一，下列有关金属的说法错误的是（ ） A．铜比铝先获得成功冶炼的原因是铜矿较易被还原，铝矿很难被还原 B．目前大量使用的不是纯金属而是它们的合金 C．生铁易生锈不耐腐蚀，但纯铁具有耐腐蚀性，所以不锈钢应是最纯的铁 D．废弃铝制包装既浪费金属材料又造成环境污染 例5“蛟龙”号载人潜水器成功下潜至西太平洋马里亚纳海沟7020m处。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金。下面有关合金的说法中正确的是（ ） A．钛合金是一种新型金属单质 B．钛合金熔点比成分金属高，硬度大 C．钛合金的化学性质与钛单质相同 D．青铜、碳素钢、合金钢和硬铝都是合金 二、铝单质 1、铝的结构和存在 （1）铝元素的原子结构示意图为______，位于元素周期表的第______周期______族. （2）铝元素是地壳中含量最多的金属，自然界中的铝元素主要以______形式存在。 2、铝的物理性质 （1）铝是具______光泽的有色金属固体，粉末状态的铝是______色，俗称“______”； （2）铝的熔点较低。用坩埚钳夹着铝片在酒精灯火焰上加热，可以观察到铝片______却不______的现 象。（铝片表面的______的熔点高达两千多度，包裹着内部的液态铝使其不滴落） （3）铝有良好的_________、___________、____________。 3、铝的化学性质 （1）与非金属单质反应（氧气、氯气、硫） 铝在空气中即可迅速被氧化，表面形成致密氧化膜，因此，铝在常温下具有_________性； 铝箔或铝粉在空气中点燃时，发出耀眼的白光，放出大量热； 铝箔或铝粉可在氯气中燃烧，冒白烟，生成氯化铝； 铝粉与硫粉在加热条件下可反应生成白色固体硫化铝。 （2）铝热反应 ①铝热反应的原理：铝与____________在______下反应，置换出该金属。 ②铝热反应实验： 实验药品：氧化铁、铝粉、镁条、氯酸钾。 药品作用：铝粉和氧化铁的混合物——铝热剂；镁条——引燃剂； 氯酸钾——助燃剂。 实验仪器：坩埚钳、铁架台（带铁圈）、酒精灯、蒸发皿。 实验步骤：将5g氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀放在“滤纸漏斗”中，上面加少量氯酸钾，并插入一 根镁条，在漏斗下方放一个装满细沙的蒸发皿中，点燃镁条。 实验现象：铝热剂剧烈反应发出耀眼光芒，产生大量的烟，滤纸漏斗下部被烧穿，有红热状态液体 滴入下面的蒸发皿中，冷却后形成黑色固体。 反应原理：______________________________________________________。 ③铝热反应应用 铝热反应过程中会放出大量的热，可用来焊接______或者冶炼一些难溶的金属，如钒、铬、锰等。 （3