第三章 第2节 课时1 合金 -2021-2022学年高中化学必修第一册新课标辅导【精讲精练】人教版（讲解word）

第2节　金属材料 第1课时　合金 学习目标 核心素养 1．认识合金的特性及原理。 2．了解铁合金的分类、组成和用途。 3．掌握铝、氧化铝及合金的性质、用途。 4．了解新型合金的性能和用途。 1．变化观念：认识铝及氧化铝的性质和变化。 2．科学探究：通过铝片与盐酸、NaOH溶液反应实验对铝、氧化铝的性质进行探究。 3．微观探析：通过微观分析合金的组成探究合金的特性。 4．科学态度和社会责任：能对稀土金属、特种钢和新型合金的认识树立金属材料应用于社会的思想。 知识点一　合金　铁合金 [对应学生用书第64页] 1．合金 (1)金属材料包括__纯金属__和它们的__合金__。 (2)合金的性质：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__大于__其成分金属。 ②熔点：合金的熔点多数__低于__其成分金属。 2．铁合金 (1)生铁和钢 生铁和钢是__含碳量__不同的两种铁碳合金。 种类 含碳量 性能 用途 生铁 __2%～4.3%__ 硬度__大__，抗压，性__脆__，可以铸造成型 制造机座、管道 钢 __0.03%～2%__ 有良好的__延展__性，机械性能好，可以锻轧和铸造 制造机械和交通工具 (2)钢——用量最大、用途最广的合金 [思考探究] 1．合金一定是多种金属的混合物吗？碳素钢和纯铁，哪种物质的熔点高？ 提示　不一定。①合金也可能含有非金属。②合金不是多种金属的简单混合，它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物质。碳素钢属于合金，其熔点低于纯铁，故纯铁熔点高。 2．合金的性质是各成分金属的性质之和吗？ 提示　合金具有许多优良的物理、化学性质和机械性能，在物理性质、机械性能方面优于各成分金属，不是简单地加合；但一般认为在化学性质上，合金体现的是各成分金属的化学性质。 微观探析 合金硬度大于其成分金属硬度的原因 1．纯金属原子排列结构发生变化合金性能变化。 2．纯金属内所有原子的大小和形状都相同，原子排列十分规整。加入或大或小的其他元素原子后，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，导致合金硬度大。 　纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在200 ℃左右就熔化了，这是因为 A．铁的纯度越高，熔点越低 B．合金的熔点比其成分金属的熔点高 C．形成铁碳合金，所以熔点降低 D．合金熔化过程中发生了化学反应 [解析]　合金的熔点比其成分金属的熔点低，B项错误。生铁是铁合金，铁的纯度越高，熔点越高，A项错误。合金在熔化过程中没有发生化学反应，D项错误。 [答案]　C 　合金是由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 (1)下列物质不属于合金的是________。 A．明矾　　 B．硬铝　　 C．生铁　　 D．青铜 (2)Na、Cu、Al、Fe四种金属的熔、沸点如下： 金属 Na Cu Al Fe 熔点/℃ 97.8 1 083 660 1 535 沸点/℃ 883 2 567 2 467 2 750 其中不能形成合金的是________。 ①Cu与Na　②Fe与Cu　③Fe与Na　④Al与Na A．①②　　　　　　 B．①③ C．①④ D．②④ [解析]　(1)明矾属于化合物，不属于合金。硬铝中含铝、镁、铜等，生铁中主要含铁、碳，青铜中含有铜、锡、铅等，硬铝、生铁、青铜都属于合金。(2)当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时，它们就不可能熔合在一起而形成合金。 [答案]　(1)A　(2)B ●特别提醒 并非任意的两种金属就能形成合金，两种金属形成合金的前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。 知识点二　铝和铝合金　新型合金 [对应学生用书第65页] 1．铝和铝合金 (1)铝元素的存在：铝是地壳中含量__最多__的金属元素。 (2)铝的化学性质 ①与氧气的反应：常温下铝能被空气中氧气氧化，表面生成的__致密__的__氧化铝__薄膜起着__保护内部金属__的作用。 ②与酸反应：铝与盐酸反应的化学方程式为　2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑　，离子方程式为　2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑　。 ③与强碱溶液反应：铝与NaOH溶液反应的化学方程式为　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑　，离子方程式为　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　。 (3)Al2O3的化学性质 ①Al2O3与盐酸反应的化学方程式为　Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O　，离子方程式为　Al2O3＋6H＋===2A