3.2 金属材料-【2小时巩固提升】2023-2024学年高一化学同步精品讲义+课时作业（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.了解铁合金、铝合金等合金的性能和应用 2.解储氢合金、钛合金等新型合金的应用和开发前景，感受化学学科对创造更多新材料以满足人类生活需要和促进科技发展的重要作用 知识点一 合金 铁合金 知识点二 铝和铝合金　新型合金 知识点一 合金 铁合金 一、合金 1.合金的组成 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 （1）硬度：合金的硬度一般比其成分金属的硬度大。 （2）熔点：合金的熔点一般比其成分金属的熔点低。 3.性能变化的原因及改变方法 （1）硬度变大的原因为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。 （2）改变合金元素的种类和含量或改变生成合金的条件。 二、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2%～4.3%，钢的含碳量0.03%～2%。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： 合金钢也称为特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢具有各种特殊的性能。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。对于合金钢来说，一般含碳量越低，韧性越好，硬度越低；反之含碳量越高，韧性越差，硬度越高。合金钢具有：强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀的特殊性能。 知识点二 铝和铝合金　新型合金 一、铝与氧化铝 1.Al与O2反应：常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜。其化学方程式为4Al＋3O2===2Al2O3。 2.Al、Al2O3与酸反应 将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，后来又放出气体，有关反应的化学方程式为Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。 3.Al、Al2O3与强碱溶液的反应 实验操作 实验现象 开始没有气泡，一段时间后，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 立即产生气泡，铝片逐渐溶解，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声 实验结论 铝、氧化铝均能与NaOH溶液反应 化学方程式 Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 4.两性氧化物 （1）定义：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等。 （2）Al2O3与强酸、强碱反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。 二、铝合金和新型合金 1.铝合金 （1）铝合金中的合金元素有Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等。 （2）硬铝：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。 2.新型合金 （1）新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。 （2）钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 【归纳总结】铝及其氧化物的主要化学性质 ①2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑②4Al＋3O22Al2O3 ③2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ ④Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O ⑤Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O 【例1】下列关于铁和铁合金的说法错误的是(　　) 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 【例2】下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是(　　) A．盛放食醋 B．烧煮开水 C．用金属丝擦洗表面的污垢 D．用碱水洗涤 【例3】铝是地壳中含量最高的金属元素，下列关于铝及其化合物的性质、用途的说法错误的是(　　) A．纯铝的硬度和强度较小，不适合用于制造机器零件 B．可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3 C．铝合金是用来制造飞机和宇宙飞船的理想材料 D．铝制品廉价易得，适用于厨房蒸煮和长期存放碱性食物 【例4】等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为3∶4，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是(　　) A． 甲、乙中都是铝过量 B．甲中铝过量，乙中碱过量 C．甲中酸过量，乙中铝过量 D．甲、乙中都是铝不足 【变式1】在日常生活中人们经常使用金属材料，以下关于金属材料的叙述正确的是(　　) 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