第3章 第2节 第1课时 常见的合金及应用(课件PPT)-【金榜题名】2026-2027学年高一化学必修第一册高中同步学案（人教版）

该高中化学课件聚焦金属材料，涵盖纯金属、合金的性质及应用，通过生活中的金属制品导入，联系纯金属性质，过渡到合金学习，搭建从单质到合金的知识支架，梳理铁合金含碳量与性质、铝的化学性质等核心内容。 其亮点在于结构分层（基础梳理、随堂演练、课时作业），通过对比归纳合金与纯金属的性质差异（如铁合金含碳量影响延展性），渗透化学观念（结构决定性质）和科学思维（归纳推理）。学生能夯实基础，教师可高效落实知识，提升教学效果。

第三章　铁　金属材料 第 2节　金属材料 第1课时　常见的合金及应用 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 目录 contents Part 01 梳理基础 突破重点 Part 02 随堂演练 知识落实 Part 03 课时作业 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 梳理基础 突破重点 返回导航 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 纯金属 合金 大于 低于 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 含碳量 2%～4.3% 大 脆 0.03%～2% 延展 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 低 中 高 合金 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 不一定，合金中一定含有金属元素，也可能含有非金属元素。　 纯金属内所有原子的大小和形状相同，原子的排列十分齐整，合 成合金后，改变了原来有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变 得困难，导致合金的硬度变大。 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 最多 致密 氧化铝 保护内部金属 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 2Al＋6HCl===2AlCl3 ＋3H2↑ 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ 酸 碱 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 大量 金属氢化物 大 形成 分解 快 航空航天 生物 电子 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 57 71 钪 钇 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 常温下铝与氧气反应，在铝制品表面形成致密的氧化铝薄膜，保 护铝不被腐蚀。 Al2O3与稀盐酸反应生成AlCl3和水，与NaOH溶液反应生成 Na[Al(OH)4]和水，反应过程中只生成盐和水，像这样既能与酸反应又 能与碱反应，只生成盐和水的氧化物为两性氧化物。 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 随堂演练 知识落实 返回导航 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 课时作业（十七） 点击进入 word 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 谢谢观看 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 学习目标 核心素养 1．认识合金的特性及原理。 2．了解铁合金的分类、组成和用途。 3．掌握铝、氧化铝及合金的性质、用途。 4．了解新型合金的性能和用途。 1．变化观念：认识铝及氧化铝的性质和变化。 2．科学探究：通过铝片与盐酸、NaOH溶液反应实验对铝、氧化铝的性质进行探究。 3．微观探析：通过微观分析合金的组成探究合金的特性。 4．科学态度和社会责任：能对稀土金属、特种钢和新型合金的认识树立金属材料应用于社会的思想。 知识点一　合金　铁合金 1．合金 (1)金属材料包括__________和它们的________。 (2)合金的性质：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硬度：合金的硬度一般________其成分金属。 ②熔点：合金的熔点多数________其成分金属。 2．铁合金 (1)生铁和钢 生铁和钢是__________不同的两种铁碳合金。 种类 含碳量 性能 用途 生铁 _____________ 硬度______，抗压，性______，可以铸造成型 制造机座、管道 钢 _____________ 有良好的________性，机械性能好，可以锻轧和铸造 制造机械和 交通工具 (2)钢——用量最大、用途最广的合金 (1)合金一定是由金属组成的混合物吗？ ________________________________________________________ (2)合金比成分金属的硬度大，原因是什么？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 合金的组成及性质 合金不一定全是金属元素 (1)合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 (2)合金是混合物。 (3)合金具有金属特性，如导电、传热等。 (4)合金形成后会影响各成分金属的物理性质，如合金的熔点一般比成分金属低，而硬度、机械强度一般比成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。 　下列关于合金的说法错误的是(　　) A．合金是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 B．镁铝合金的熔点比镁和铝都高 C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能 D．青铜、硬铝、钢都是合金 【解析】　合金是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，故A正确；镁铝合金的熔点比镁和铝都低，故B错误；在合金中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物，就能大大改善合金的性能，故C正确；青铜、硬铝、钢都是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起形成的具有金属特性的物质，属于合金，故D正确。 【答案】　B [变式训练1]　合金相对于纯金属制成的金属材料来说优点是(　　) ①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②一般合金的熔点比它的各成分金属的更低　③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金　④合金比纯金属的导电性更强　⑤合金比纯金属的应用范围更广泛 A．①②③⑤ B．②③④ C．①②④ D．①②④⑤ 【解析】　合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面优于各成分金属。例如，合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大，多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低，但合金的导电性比纯金属弱。 【答案】　A 知识点二　铝和铝合金　新型合金 1．铝和铝合金 (1)铝元素的存在：铝是地壳中含量________的金属元素。 (2)铝的化学性质 ①与氧气的反应：常温下铝能被空气中氧气氧化，表面生成的________的__________薄膜起着________________的作用。 ②与酸反应：铝与盐酸反应的化学方程式为___________________ ___________，离子方程式为_______________________________。 ③与强碱溶液反应：铝与NaOH溶液反应的化学方程式为 _____________________________________________。 离子方程式为___________________________________________。 (3)Al2O3的化学性质 ①Al2O3与盐酸反应的化学方程式为__________________________，离子方程式为_______________________________。 ②Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式为Al2O3＋2NaOH＋3H2O ===2Na[Al(OH)4]。离子方程式为________________________________。 ③两性氧化物：既能与______反应生成盐和水，又能与______反应生成盐和水的氧化物。 2．新型合金 (1)储氢金属：储氢金属是一类能够________吸收H2，并和H2结合成______________的材料。 特点：储氢量______，金属氢化物容易________且稍加热时又容易________，室温下吸、放氢的速率______。 (2)其他新型合金：钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于____________、________工程和________工业等领域。 3．稀土金属：元素周期表中原子序数从________～________(镧系元素)的15种元素以及______和______。共17种元素，稀土元素被称为“冶金工业的维生素”。 (1)铝是活泼金属，但在日常生活中铝制品却能稳定存在，原因是什么？ __________________________________________________________________________ (2)结合Al2O3的性质，说明什么是两性氧化物。 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 1．铝与氢氧化钠溶液反应的实质 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Na[Al(OH)4]，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。 用双线桥法和单线桥法分别表示为 (1)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[A失2×3e－l(OH)4]＋3H得6×e－2↑ (2)2Al＋2NaOH＋6H6e－2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2．铝与盐酸或氢氧化钠溶液反应中四种“量”的关系 (1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为3∶1。 (2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为1∶1。 (3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，相同状况下，产生H2的体积比为1∶3。 (4)特殊情况分析：若产生的氢气的体积比：eq \f(1,3)<eq \f(VHClH2,VNaOHH2)＜1，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。 　取两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，标准状况下均产生5.6 L气体，则两份铝片的质量之比为(　　) A．一定为1∶1 　　　 B．可能为2∶3 C．一定为3∶2 D．可能为1∶6 【解析】　酸、碱均足量，则Al完全反应，且生成氢气的量相同，则H＋得到的电子数相同，可知Al失去的电子数也相同，即参加反应的Al的量相同，两份铝片的质量之比为1∶1，A项正确。 【答案】　A [变式训练2]　用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎若干个小孔，放入水中，完全反应后，放出的气体体积(标准状况)为(　　) A．无法确定 B．1.12 L C．大于1.12 L D．小于1.12 L 【解析】　首先发生的反应是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，标准状况下0.1 mol Na与水反应产生的H2的体积为1.12 L，然后发生的反应是2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，此反应又能产生部分H2，故最后放出的H2的体积大于1.12 L。 【答案】　C 1．下列有关合金的说法中，正确的是(　　) ①合金材料中不可能含有非金属元素 ②铝合金的熔点比纯铝的低 ③我国最早使用的合金是钢 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 ⑤合金中金属元素都以化合态存在 ⑥碳素钢和生铁的主要成分相同，但二者性能不同 A．②③⑥　　　　　 B．②④⑥ C．①②⑤ D．①③④ 【解析】　合金材料中可以含有非金属元素，如生铁为铁、碳合金，①错误；铝合金的熔点比纯铝的低，②正确；我国最早使用的合金是青铜，不是钢，③错误；改变合金中原料的配比和生成合金的条件等，可得到性能不同的合金，④正确；合金中金属元素不都以化合态存在，如生铁中铁以游离态存在，⑤错误；碳素钢和生铁含碳量不同，两者的性能也不同，⑥正确。 【答案】　B 2．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】　不锈钢是一种合金钢，合金钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，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。 【答案】　B 3．高铁车厢大部分由铝合金材料制造，这是因为铝合金(　　) A．比纯铝熔点高 B．具有比较活泼的化学性质 C．各种成分在自然界中含量丰富，容易获取 D．质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强 【答案】　D 4．下列不属于新型合金材料的是(　　) A．储氢合金 B．形状记忆合金 C．不锈钢 D．镍钴耐热合金 【答案】　C 5．下列关于金属铝的叙述中，不正确的是(　　) A．铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀 B．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧 C．铝是比较活泼的金属，常温下能与盐酸、NaOH溶液等发生反应 D．相同质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的量相同 【解析】　铝的化学性质很活泼，但在空气中易形成氧化膜而不易锈蚀，A项正确；铝箔在空气中受热可熔化，但不会剧烈燃烧，B项错误；常温下，Al能与盐酸、NaOH溶液等反应生成H2，C项正确；相同质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应转移的电子数相同，则产生氢气的量相同，D项正确。 【答案】　B 6．下列关于氧化铝的叙述正确的是(　　) A．氧化铝与酸、碱都能反应生成铝盐和水 B．氧化铝既是碱性氧化物又是酸性氧化物 C．氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物 D．氧化铝溶于水可得到氢氧化铝 【解析】　氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物，而是一种两性氧化物；能与酸反应生成铝盐和水，能与碱溶液反应生成偏铝酸盐和水；氧化铝难溶于水，不能与水反应生成氢氧化铝。 【答案】　C 7．合金是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。 (1)下列物质不属于合金的是__________(填字母，下同)。 A．明矾 B．硬铝 C．生铁 D．青铜 (2)根据下表中四种金属的熔、沸点： 金属 Na Cu Al Fe 熔点/℃ 97.8 1 083 660 1 535 沸点/℃ 883 2 567 2 467 2 750 其中不能形成合金的是________。 ①Cu与Na　②Fe与Cu　③Fe与Na　④Al与Na A．①② B．①③ C．①④ D．②④ (3)镁铝合金与盐酸完全反应后，加入过量的氢氧化钠溶液，最后的结果是________。 A．没有沉淀物生成 B．只有氢氧化铝沉淀生成 C．只有氢氧化镁沉淀生成 D．有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成 【解析】　(1)A属于化合物；硬铝中含铝、铜、镁等，生铁中主要含铁、碳，青铜中含有铜、锡等，它们都属于合金。(2)当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时，它们就不可能熔合在一起而形成合金。(3)Mg、Al都与盐酸反应，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液；而Al(OH)3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O。 【答案】　(1)A　(2)B　(3)C 8．铝是典型的两性金属，既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。回答下列问题： (1)在铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，铝元素化合价的变化都是______________，还原剂都是__________________。 (2)1 mol的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成氢气的体积在相同状况下比值为________，消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为________。 (3)甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L－1的盐酸和100 mL 4.0 mol·L－1氢氧化钠溶液，向两个烧杯中都加入5.4 g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为________。 【解析】　由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知： ①1 mol铝消耗3 mol氯化氢，生成eq \f(3,2)mol氢气； ②1 mol铝消耗1 mol氢氧化钠，生成eq \f(3,2)mol氢气。 ③5.4 g(即0.2 mol)铝与0.4 mol盐酸(不足量)反应时，生成氢气0.2 mol； ④5.4 g(即0.2 mol)铝与0.4 mol氢氧化钠溶液(过量)反应时，生成氢气0.3 mol。 【答案】　(1)由0价变为＋3价　铝 (2)1∶1　3∶1　(3)2∶3 $$