3.2 金属材料-【乐学课堂】2023-2024学年高一化学同步精品讲义+习题（人教版2019必修第一册）

第三章 铁 金属材料 第2节 金属材料 1．知道金属材料的常见类型——纯金属及其合金。 2．认识三大合金——铁合金、铝合金及新型合金的组成、性能与应用。 3．会书写铝、氧化铝及氢氧化铝与酸、碱反应的方程式。 4．结合化学方程式了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念之间的有关计算。 5．了解化学计算中的常见类型，学会用解题技巧进行计算。 一、铁合金[ 1．合金 (1)概念：合金是指由两种或两种以上的________(或金属与非金属)熔合而成的具有________特性的物质，属于混合物。 注：①合金至少含有一种________单质；②合金属于混合物。 (2)性能特征：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合金的硬度及机械性能一般________成分金属。 ②合金的熔点多数________成分金属。 (3)影响性能的因素 由于所添加合金元素的________、________和形成合金的________不同，则使合金的________不同，进而使合金具有的________不同。 2．铁合金 (1)生铁和钢的比较 生铁 钢 含碳量 ________ ________ 性能特征 硬度大、抗压、性脆、可铸造成型[来源:Zxxk.Com] 有良好的延展性、机械性能好、可以锻轧和铸造 主要应用 制造机座、管道等 制造机械和交通工具等 (2)钢的分类 ________是用量最大、用途最广的合金，钢的分类如下： 其中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，抗蚀能力强，常用于制造医疗器械、厨房用具和餐具，以及地铁列车的车体等。 二、铝和铝合金 1．铝的存在及制备 (1) 铝的原子结构示意图为。 (2) 物理性质及存在：铝是________有金属光泽的固体，有良好的_____、______、____等，密度较小，质地柔软。铝是地壳中________最多的金属元素，主要是以________态存在。 (3)铝的化学性质 化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3________ 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 水反应 2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑ 特性 钝化 室温下，铝在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属________反应 与碱反应 2Al＋2H2O＋2NaOH＝2NaAlO2＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO＋3H2↑ 铝热反应 铝与氧化铁的化学方程式：________，可用于焊接铁轨。 铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝做________，水做________，NaOH无电子得失。 用双线桥法和单线桥法分别表示 （4）铝的制备：工业上主要从________中获取金属铝，铝土矿主要成分是Al2O3。工业制铝的反应为：________。 2．铝合金 铝合金是目前用途广泛的________之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，它的密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 在常温下形成致密保护膜的金属，如铝、镁等。铁在高温下形成致密保护膜，俗称“烤蓝”，铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时，迅速反应生成致密氧化膜，称为钝化。 三、含铝化合物的性质 1.氧化铝 氧化铝是________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)。 （1）物理性质：________，是优良耐火材料。 （2）化学性质 ①与盐酸溶液反应的化学方程式为：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O。 离子方程式为：___________________。 ②与NaOH溶液反应的化学方程式为：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。 离子方程式为：__________________________。 （3）用途：制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石。 2．氢氧化铝 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，称为两性氢氧化物。 （1）物理性质：________，有较强的吸附性。 （2）化学性质 ①与盐酸溶液反应的化学方程式为：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O。 离子方程式为：________。 ②与NaOH溶液反应的化学方程式为：Al(OH)3＋NaOH===NaA