第12课 金属材料-2022年暑假初高中衔接精品化学课（人教版2019必修第一册）

学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 第12课时 金属材料 学习目标： 1．了解合金的概念 2．通过实验探究铝和氧化铝、氢氧化铝的性质及转化，认识两性金属、氧化物、氢氧化物 3．能基于物质的量认识化学变化，运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算，感受定量研究化学科学的重要性。 重点： 1．两性金属、氧化物、氢氧化物 2．物质的量在化学方程式计算中的应用 难点： 1．物质的量在化学方程式计算中的应用 开启新世界 我们知道金属材料包括纯金属和它们的合金，日常使用的金属材料大多数属于合金，这是为什么呢？ 合金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。合金的性质可以通过所添加的合金元素的种类，含量和生成合金的条件来加以调节。因此尽管目前已经已经制得的纯金属有几十种，但由这些纯金属制得的合金你达数千种，大大扩展了金属材料的使用范围和价值。 在金属内加入其他元素形成合金后，结构发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大差异，例如常见的一些合金的硬度比其他成分金属的大，是因为在纯金属内所所有原子的大小形状都是相同的，原子的排列十分规律，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，导致合金的硬度变大。 铁合金 生铁和钢都是含碳量不同的两种_________合金。生铁的含碳量为__________，钢的含碳量为_________。 钢是用量最大、用途最广的合金，根据化学成分可分为______________和_____________。根据碳含量不同，碳素钢可分为___________、___________、____________。 【练习1】生活中使用的金属大多是合金。下列关于合金的描述正确的是 A．一定是金属熔合形成的 B．导电性一般高于任一组分金属 C．生铁和钢的组成成分一定相同 D．熔点一般低于任一组分的金属 【练习2】下列关于合金的说法正确的是 ①合金至少含两种金属；②合金中元素以化合物形式存在；③合金中一定含金属；④合金一定是混合物；⑤铁锈是一种铁合金 A．①② B．②③⑤ C．③④ D．③ 【练习3】与金属的物理性质无关的是 A．良好的导电性 B．反应中易失去电子 C．延展性 D．导热性 铝和铝合金 铝是地壳中含量最多的金属元素。铝是一种活泼金属，在常温情况下能与空气中的氧气发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。人们常用的铝制品通常是由铝合金制造的，其表面总是覆盖着致密的氧化铝薄膜，这层薄膜起着保护内部金属的作用。 【实验1】在一支试管中加入5 mL稀盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察现象。过段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到的什么现象。 【实验现象】刚开始时无明显变化，过一段时间后，铝表面有___________生成，将点燃的木条放在试管口，气体___________，并伴有_______声。 用化学方程式解释刚开始无明显变化：_____________________________；用化学方程式解释铝表面有气泡产生：________________________________。 【思考】在工业上，处理含铝的原料时，常常并不用酸处理，而是用碱处理，这是什么原因呢？ 【实验2】在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一只试管中放入仔细打磨过的小块铝片。观察现象。过段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到的什么现象。从微观角度看，偏铝酸钠[NaAlO2]并不存在，是以四羟基合铝钠存在{Na[Al(OH)4]}，为了记忆方便和书写，写成偏铝酸钠形式。 【实验现象】刚开始时无明显变化，过一段时间后，铝表面有___________生成，将点燃的木条放在试管口，气体___________，并伴有_______声。 用化学方程式解释刚开始无明显变化：___________________________；用化学方程式解释铝表面有气泡产生：________________________________。 【思考】用双线桥表示铝和氢氧化钠溶液反应的电子转移情况。 铝和氢氧化钠溶液反应实质： 2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 或 2Al＋8NaO2H＋61H2O=2NaAlO2＋31H2↑＋6NaO1H＋42H2O（利用同位素标记法） 上述反应中，氧化剂是________________，还原剂是_____________，氧化剂和还原剂物质的量之比为__________。 结合实验1和实验2可以看出，Al及Al2O3既能和酸反应，也能和碱反应，所以铝是两性金属，氧化铝是______