第8讲 金属材料-【创新讲义】2023-2024学年高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第一册）

第八讲 金属材料 1. 能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能，培养宏观辨识与微观探析的能力。 2. 能列举常见合金的组成和性能，能科学、合理的选择和使用金属材料，培养学生的科学态度和社会责任感。 3. 能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化，能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。 4. 能结合物质的量在化学方程式计算中的应用，进一步体会守恒思想，强化宏观辨识与微观探析能力。 金属材料包括金属单质和合金，金属材料是铁及其化合物的延伸和扩充的学习，该节内容重点讲解了生活中常见的金属单质材料及合金，在掌握金属材料的性质后进行定量分析，也就是让学生掌握物质的量在化学方程式计算中的应用，其中铝的材料及有关化学方程式的定量计算属于难点和难点。 知识点一：铁合金 一、常见的合金 1、合金 （1）定义：由两种或两种以上的金属与金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 （2）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成分金属。 ②熔点：合金的熔点多数低于成分金属。 2、常见的合金 金属材料— （1）重要的黑色金属材料——钢 钢是用量最大、用途最广的合金。 钢 （2）几种有色金属材料 例1.铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的说法正确的是(　　) A．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 B．常温下铁在浓硫酸中钝化 C．铁在氧气中燃烧生成物为三氧化二铁 D．纯铁(块状)是黑色金属 例2.在日常生活中人们经常使用的金属材料大多数属于合金，以下关于合金的叙述正确的是(　　) ①青铜是中国历史上使用最早的合金　②合金的熔点一般比各成分金属熔点高　③合金往往比各成分金属的物理、化学或机械性能好　④合金的性质是各成分金属性质之和 A．①③④ B．①③ C．①② D．①②③④ 例3.（双选）20g某合金放入足量的稀盐酸中，产生标况下11.2L的氢气，则该合金可能是下列中的（　　） A．Al、Fe合金 B．Mg、Ca合金 C．NA．K合金 D．Mg、Cu合金 练习1.目前用量最大、用途最广泛的合金是（　　） A．青铜 B．黄铜 C．生铁 D．钢 练习2．材料与人类生活密切相关，下列物质中属于金属材料的是（　　） A．钢铁 B．金刚石 C．塑料 D．玻璃 练习3．根据下列金属的熔沸点其中不能形成合金的是（　　） 金属 Na Cu Al Fe 熔点（℃） 97.5 1 083 660 1 535 沸点（℃） 883 2 595 2 200 3 000 A．Cu与Al B．Fe与Cu C．Fe与Na D．Al与Na （1）铁合金中的数字： ①生铁的含碳量为2%～4.3%； ②钢的含碳量低于2%； ③低碳钢的含碳量低于0.3%； ④中碳钢的含碳量为0.3%～0.6%； ⑤高碳钢的含碳量高于0.6%，但低于2%。 （2）铁合金与钢的区别： ①含碳量是生铁和钢区别的主要标志。 ②生铁无塑性，不易变形，无法进行加工。 ③碳素钢又称普通钢，含碳量越低，钢的韧性越大；含碳量越大，钢的硬度越大。 知识点二：铝和铝合金 一、铝、氧化铝的性质 (1)铝、氧化铝与稀盐酸反应 实验操作 实验现象 铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声 化学方程式 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 离子方程式 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ (2)铝、氧化铝与NaOH溶液反应 实验操作 实验现象 试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片溶解，有无色气泡冒出，试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有爆鸣声 化学方程式 Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 离子方程式 Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O、2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ (3)实验结论： ①铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和氢气。 ②氧化铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和水。 (4)两性氧化物、两性氢氧化物的概念 ①两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，如Al2O3。 ②两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，如Al(OH)3。 Al(OH)3溶于盐酸：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O。 Al(OH)3溶于NaOH溶液：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。 二、铝合金 铝合金是目前用途