第3章 第2节 金属材料-【名师导航】2025年高考化学一轮总复习课件（人教版）

第三章　铁 金属材料 第二节　金属材料 ·考试要求· 1．认识金属材料的性能和应用，能用化学用语表示铝、氧化铝、氢氧化铝的主要性质及其应用。 2．科学领悟铜、铝及其化合物的性质及探究方案并进行实验探究，得出其主要性质。 回顾基础 知识重构 一、铁合金 1．合金 (1)合金的定义与性能 金属特性 一般比它的各成分金属的高 一般比它的各成分金属的低 第二节　金属材料 (2)影响性能的因素 由于所添加合金元素的______、______和生成合金的______不同，使合金的组成结构不同，进而使合金具有的性能不同。 2．铁合金 (1)生铁和钢的比较 比较项目 生铁 钢 含碳量 2%～4.3% 0.03%～2% 性能特征 硬度大、抗压，性脆、可铸造成型 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 种类 含量 条件 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 (2)钢的分类 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，抗腐蚀能力强，常用于制造医疗器材、厨房用具和餐具以及地铁列车的车体等。 铬 镍 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 二、铝和铝合金 1．铝 (1)存在 铝在地壳中的含量仅次于____和____，居第三位。在自然界中铝元素以______态存在。 (2)物理性质：______色固体，质____，密度____，导电性仅次于金、银和铜。 氧 硅 化合 银白 软 小 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 (3)化学性质 ①铝与O2反应 大量的热和耀眼的白光 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 7 ②铝与酸、碱的反应 反应 铝与盐酸 铝与氢氧化钠溶液 化学 方程式 ____________________________ _______________________________________________ 离子 方程式 ________________________ _______________________________________________ 2Al＋6HCl===2AlCl3＋ 3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O=== 2Na[Al(OH)4] ＋3H2↑ 2Al＋6H＋===2Al3+＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O=== 2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 2．氧化铝 (1)物理性质 (2)化学性质 颜色、状态 溶解性 熔点 硬度 白色固体 难溶 很高 很大 Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2O Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 (3)用途 ①冶炼金属铝的原料。 ②良好的耐火材料。 3．铝合金 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 三、新型合金 种类 储氢合金 钛合金 耐热合金 形状记忆合金 应用 用于以____为燃料的汽车 制造耐 压球壳 制造喷气式飞机发动机叶片 制造航天 器天线 H2 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 四、铜及其化合物 1．铜的性质 (1)物理性质：铜是_______色金属，具有良好的_______性、_______性和延展性。 (2)化学性质 紫红 导电 导热 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式，是离子反应的书写离子方程式： ①_______________________________________ ②_________________ 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 2Cu＋SCu2S 3Cu＋8H＋＋===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O Cu＋4H＋＋===Cu2+＋2NO2↑＋2H2O Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2+ Cu＋2Fe3+===2Fe2+＋Cu2+ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 2．铜的重要化合物 (1)氧化物 ①CuO：______色难溶于水的固体，与酸反应，可以用H2、CO、Al还原出Cu。 黑 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 ②Cu2O a．______色难溶于水的固体。 b．与酸反应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2+＋H2O。 c．Cu2O遇到HNO3发生氧化反应生成Cu2+。 d．与H2反应： Cu2O＋H22Cu＋H2O。 e．CuO加强热的反应：4CuO2Cu2O＋O2↑。 红 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 15 (2)氢氧化铜 Cu(OH)2是_______色难溶物，是一种弱碱。 蓝 Cu(OH)2＋2H＋===Cu2+＋2H2O 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 (3)铜盐 ①Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3的名称为_______________，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式为____________________________ _____________，可溶于稀硫酸，离子方程式为____________________________ ____________。 ②CuSO4 ______色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为______________________________。 碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑ Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2+＋ 蓝 CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O CO2↑＋3H2O ＋H2O 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 ③铜盐的毒性 铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 五、物质的量在化学方程式中的应用 1．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系(设NA为阿伏加德罗常数的值) 　　　　　　 2CO　＋　O22CO2 化学计量数 2 1 2 扩大NA倍 2NA NA 2NA 物质的量 2 mol 1 mol 2 mol 质量 56 g 32 g 88 g 体积(标准状况) 44.8 L 22.4 L 44.8 L 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 2．物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 (1)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸盐。 (　 　) (2)明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用。 (　 　) (3)下列物质的转化在给定条件下能够实现： (　 　) (4)铝化学性质较活泼，但铝制品通常具有很强的抗腐蚀性能，是因为铝制品表面被氧气氧化形成一层致密的氧化膜。 (　 　) × √ × √ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 (5)除去Fe2O3中的Al2O3，加入足量NaOH溶液，然后过滤。 (　 　) (6)氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料。 (　 　) (7)将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体。 (　 　) (8)将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中，同时有气体和沉淀产生。 (　 　) √ √ √ √ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 铝及其化合物“四提醒” (1)铝和氧气反应表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层膜能防止内部金属被进一步氧化，故铝制品在空气中能稳定存在。 (2)在常温下形成致密保护膜的金属有铝、镁等；铁在高温下形成致密保护膜，俗称“烤蓝”；铁和铝遇到浓硫酸或浓硝酸时，迅速反应生成致密氧化膜，称为钝化。 (3)熔化NaOH、Na2CO3固体可用铁坩埚，不能用氧化铝坩埚和石英坩埚等。 (4)由于铝和氧化铝能跟酸、碱反应，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性食物。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 落实考点 素养升华 铝的冶炼与提纯 1．铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成中的一种重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如图所示。下列说法不正确的是(　　) 第二节　金属材料 A．为了提高“碱溶”效率，在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎 B．“反应Ⅲ”为氧化还原反应 C．“滤渣”的主要成分在高温下可与铝单质发生化学反应 D．“滤渣”的主要成分为Fe2O3 √ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 B　解析：以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝氢化钠，由流程可知，“碱溶”时Fe2O3不反应，过滤得到的滤渣中含有Fe2O3，NaHCO3与Na[Al(OH)4]反应生成，过滤得到，灼烧生成Al2O3，电解Al2O3生成铝和O2，纯铝在Cl2中燃烧生成AlCl3，AlCl3再与NaH反应生成铝氢化钠(NaAlH4)。“碱溶”时将铝土矿粉碎可提高固体与溶液的接触面积，增大反应速率，提高“碱溶”效率，A正确；AlCl3和NaH发生反应Ⅲ得到铝氢化钠，反应的化学方程式为 4NaH＋AlCl3===NaAlH4＋3NaCl，所有元素的化合价均未发生改变，所以是非氧化还原反应，B错误；根据分析，“滤渣”的主要成分为Fe2O3，可以与铝单质在高温下发生铝热反应生成Fe和Al2O3，C、D正确。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 2．无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备，流程如下所示： 已知：AlCl3、FeCl3分别在183 ℃、315 ℃时升华。 (1)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为___________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 (2)700 ℃时，升华器中的物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分离。请选择合适的温度范围：________________(填标号)。 a．低于183 ℃ b．介于183 ℃和315 ℃之间 c．高于315 ℃ (3)样品(含少量FeCl3)中AlCl3的含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。 m g样品Na[Al(OH)4]溶液n g Al2O3 该样品中AlCl3的质量分数为________________(结果用m、n表示，不必化简)。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 解析：(1)由流程图可知，在氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应生成AlCl3、CO。、FeCl3分别在183 ℃、315 ℃时升华，为实现FeCl3和AlCl3的分离，应使温度介于183 ℃和315 ℃之间。(3)n g Al2O3中铝元素的物质的量为 mol，根据元素守恒，样品中AlCl3的质量为×133.5 g，该样品中AlCl3的质量分数为×100%。 答案：(1)Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO (2)b　(3)×100% 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 工业炼铝的流程 方案一：碱溶法 步骤③中不用盐酸(或硫酸)酸化，因为与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好。 归纳总结 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 方案二：酸溶法 步骤②中不用氨水的原因是只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将Al(OH)3和其他杂质分离。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第二节　金属材料 $$