第3章 第2节 第1课时 金属材料——合金(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学必修第一册（人教版2019）

第二节　金属材料 课标要求 重点难点 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解金属材料的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。 2.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进行简单计算。 重点 1.性能决定用途的观念。 2.物质的量在化学方程式计算中的应用。 难点 物质的量在化学方程式计算中的应用。 第1课时　金属材料——合金 新知探究(一)——合金与铁合金 1．合金 (1)合金的概念 合金是指由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，属于混合物。 (2)合金的特性及原因 ①合金的物理、化学及机械性能优于各成分金属，合金比各成分金属的硬度大。 ②合金的性能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等来加以调节。例如：硬铝(Al、Cu、Mg、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝的大。 ③纯金属内所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子后，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。 2．铁合金 (1)生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。 (2)生铁的含碳量比钢的高。生铁的硬度大，钢具有良好的延展性。 (3)钢是用量最大、用途最广的合金，钢的分类如下： (4)不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍。不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。 [题点多维训练] 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物(×) (2)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高(√) (3)铁、铬、镍熔合成不锈钢是化学变化(×) (4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同(×) (5)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金(√) (6)已知Cu的熔点为1 083 ℃，Na的沸点为883 ℃，Cu与Na可以形成合金(×) 2．下列关于合金的说法正确的是(　 ) ①合金只能由两种或两种以上的金属组成　②合金具有金属特性　③碳钢和生铁的主要成分相同，故性能相同　④改变原料的配比及生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金 A．②③ B．②④ C．①② D．①④ 答案：B 3．下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是(　 ) A．工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来 B．不锈钢抗腐蚀性能好，长期使用绝对不会生锈 C．制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金 D．使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素 解析：选B　不锈钢不易生锈，不是绝对不生锈，B错误。 4．钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。在以下关于不锈钢和碳素钢的认识中，你认为正确的是(　 ) A．它们的组成元素是相同的 B．耐腐蚀的性能不同 C．它们都属于钢，因此物理性质相同 D．碳素钢比生铁易生锈，不锈钢不易生锈 解析：选B　碳素钢是铁碳合金，不锈钢中含铁、铬、镍等，它们的组成元素不同，A错误；不锈钢比碳素钢耐腐蚀，B正确；不锈钢和碳素钢的组成元素不同，物理性质不相同，C错误；生铁中碳含量比碳素钢中的高，生铁比碳素钢易生锈，D错误。 新知探究(二)——铝和铝合金　新型合金 (一)铝和铝合金 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氧和硅，居第三位。 2．化学性质 (1)铝与氧气的反应 常温下铝与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，对内部金属起着保护作用。 (2)铝、氧化铝与稀盐酸反应 实验操作 实验现象 刚开始没有气泡，一段时间后，铝片逐渐溶解，有气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声 实验结论 铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应 化学方程式 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ (3)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 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑、 Al2O3＋2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4] 离子方程式 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]-＋3H2↑、 Al2O3＋2OH－＋3H2O ===2[Al(OH)4]- [微点拨]　Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应。 (4)Al(OH)3的两性 Al(OH)3既能与酸反应[Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O]，又能与强碱反应{Al(OH)3＋ OH－===[Al(OH)4]－}。 3．铝合金 铝合金是