第三章 第二节　金属材料-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

第二节 金属材料 高效课时（一）　铁合金　铝和铝合金 【课程标准】　1.了解合金的含义及特性。2.了解铁合金、铝合金的分类、组成以及它们在生产、生活中的应用。 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 【教材基点梳理】 一、合金 1．概念和特性 概念 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混合物 性能 硬度 一般比各成分金属的大 熔点 一般比各成分金属的低 合金的物理性质、化学性质和机械性能一般优于各成分金属，合金的性能可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调节 2.纯金属和合金的结构比较 纯金属中加入其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，即合金的形成改变了金属的内部结构，原子层之间的相对滑动变困难，导致合金硬度变大。 二、铁合金 1．生铁含碳量为2%～4.3%，钢含碳量为0.03%～2%。 2．钢是用量最大、用途最广的合金。 碳素钢 低碳钢——韧性好，强度低（含碳量低于0.3%） 中碳钢——强度高，韧性及加工性好（含碳量为0.3%～0.6%） 高碳钢——硬而脆，热处理后弹性好（含碳量高于0.6%） 合金钢 在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素（种类多，性能差别大）。不锈钢是最常见的一种合金钢，合金元素主要是Cr和Ni，在大气中比较稳定，不易生锈，抗腐蚀能力强 三、铝和铝合金 1．铝 铝是地壳中含量最多的金属。铝性质活泼，常温下就能与O2反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，保护内部金属。 2．铝、氧化铝的性质 （1）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↑ （2）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＋3H2O===2Na[Al(OH)4]、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ （3）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等。 3．铝合金 （1）铝合金是目前用途广泛的合金之一，其中的合金元素有：Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等。 （2）硬铝 合金元素 性能 用途 Cu、Mg、 Mn、Si 密度 小、强度高、抗腐蚀能力较强 制造飞机、宇宙飞船 四、新型合金 【基础正误辨析】 （1）合金中只存在金属元素，不可能有非金属元素（×） （2）生铁的熔点比铁低，但机械强度和硬度比铁高（√） （3）熔化烧碱可在氧化铝坩埚中进行（×） （4）0.1 mol Al与足量的氢氧化钠溶液反应，生成3.36 L H2（×） （5）将铝投入硫酸溶液中，当有3 mol电子发生转移时，反应的铝为27 g（√） 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 突破点一 | 合金 【要点培优】 1．合金一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 2．合金一定是混合物；合金具有金属的特性，且有固定的熔点。 3．合金中各成分的含量影响合金的性能。 4．对于钢，含碳量越低，钢的韧性越好，含碳量越高，钢的硬度越大。 【应用培优】 1．下列关于合金的说法正确的是（　　 ） A．合金中至少含有两种金属元素 B．合金中的金属元素以化合物的形式存在 C．合金中可能含有非金属元素 D．合金的性质与其成分金属的性质完全相同 解析：选C。合金不一定含有两种或两种以上的金属元素，也可能含有非金属元素，A项错误，C项正确；合金中的元素一般以单质的形式存在，B项错误；合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于其成分金属，D项错误。 2．铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，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，因此物理性质是一样的 D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同 解析：选B。不锈钢是在普通钢的基础上，加入Ni、Cr等多种元素炼制成的钢材，它在空气中能保持金属光泽，也就是具有不生锈的特性，且具有很强的抗腐蚀能力。 突破点二 | 铝及其氧化物的主要化学性质 【要点培优】 1．铝的相关转化 ①2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ ②4Al