第三章 第二节 第1课时 合金-【创新教程】2026-2027学年高中化学必修第一册五维课堂同步复习（人教版）

化学·必修第一册 随堂自测。夯基础 1.将Fe(OH),露置在空气中加热灼烧所得的 C.FeO,、Fe(OH)3都可以由化合反应制得 产物为 D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁 A.FeO B.Fe,Os 达尔效应 C.FeO D.Fe(OH)3 5.金属单质A可发生以下反应。试推断： 2.下列说法不正确的是 ( ③+CuCL,溶液 ①+H2高温 红棕色 固体D A.铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水 质 ②+H0、02常温粉末B 气体E ⑤+盐酸 B.Fe(OH)2在空气中易变质，生成红褐 ④+0：-黑色固体可 点燃 色Fe(OH)g (1)写出下列物质的化学式(B写主要 C.铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑 成分)： 色的Fe3O, A 、B D D.氢氧化亚铁为白色絮状沉淀 E 3.将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加 (2)写出反应③和⑤的离子方程式： KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即可显 ③ 红色的是 ( ) ⑤ A.FeO B.Fe2Os [课堂小结] C.FeCla D.Fe(OH) 弱氧化剂 Fe2OH--Fe(OH) 4.有关铁的化合物的说法中，错误的是( 弱 Fe 2,Fe,04 原剂 0,+H,0 A.Fe(OH)2是一种黑色固体，不 T NaOH 稳定，在空气中易被氧化转变 溶液 强氧化剂 剂 FeOHFe(OH), 煤油 为红褐色 FeSO 溶液 C温馨提 B.由图示操作可制取Fe(OH)2 学习至此，请完成配套训练 第二节 金属材料 第1课时 合金 学生水平目标 学科核心素养 1.能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能反应，培养 1.了解合金的含义及特性 宏观辨识与微观探析的能力 2.认识常见合金的重要应用 2.能列举常见合金的组成和性能，能科学、合理的选择和使用金 属材料，培养学生的科学态度和社会责任感 ·64· 第三章铁金属材料 教材梳理。探新知 [基础梳理] 离子方程式为 知识点二 合金铁合金 ③与强碱溶液反应：铝与NaOH溶液反应 1.合金 的化学方程式为 (1)金属材料包括 和它们的 离子方程式为 (2)合金的性质：合金具有许多优良的物理、化 (3)Al2O3的化学性质 学或机械性能，在许多方面不同于各成分 ①A12O3与盐酸反应的化学方程式为 金属。 ,离子方 ①硬度：合金的硬度一般 其成分 程式为 金属。 ②Al,O,与NaOH溶液反应的化学方程式 ②熔点：合金的熔点多数 其成分 为Al2O3+2NaOH 金属。 离子方程式为 2.铁合金 ③两性氧化物：既能与 反应生成盐和 (1)生铁和钢 水，又能与 反应生成盐和水的氧化物。 生铁和钢是 不同的两种铁碳 2.新型合金 合金。 (1)储氢金属：储氢金属是一类能够 种类 含碳量 性能 用途 吸收H2,并和H2结合成 的 材料。 硬度，抗压，性 制造机 生铁 特点：储氢量 ,金属氢化物容易 ,可以铸造成型 座、管道 且稍加热时又容易 ,室温下吸、放氢 有良好的性， 制造机 的速率 钢 机械性能好，可以 械和交 (2)其他新型合金：钛合金、耐热合金和形状记 锻轧和铸造 通工具 忆合金等新型合金广泛应用于 工程和 工业等领域。 (2)钢 用量最大、用途最广的合金。 3.稀土金属：元素周期表中原子序数从 知识点三铝和铝合金新型合金 (镧系元素)的15种元素以及 和 1.铝和铝合金 ,共17种元素，稀土元素被称为“冶金 (1)铝元素的存在：铝是地壳中含量 工业的维生素”。 的金属元素。 [预习质检] (2)铝的化学性质 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 ①与氧气的反应：常温下铝能被空气中氧 (1)合金一定是由金属组成的混合物。() 气氧化，表面生成的 的 (2)生铁的熔点比铁的低，但机械强度和硬度 薄膜起着 的作用。 比铁的大。 () ②与酸反应：铝与盐酸反应的化学方程式 (3)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。 为 65 化学·必修第一册 (4)合金具有金属特性，属于纯净物。( (8)铝是较活泼的金属，易被氧化，但铝具有抗 (5)金属与非金属或金属与金属熔合成合金时 腐蚀的性能。 要发生化学反应。 (9)镁粉中的铝粉可以通过加入NaOH溶液， (6)合金的形成改变了金属的内部结构，对物理 再过滤洗涤干燥，得到纯净的镁。( 性质有影响，对化学性质无影响。 () (10)铝抗腐蚀能力较强的主要原因是铝与氧 (7)铝是较活泼的金属元素，所以在自然界中 气反应使其表面生成致密的氧化膜。 只能以化合态存在。 ( 重难突破。释疑惑 突破点一合金的组成和性质 ◆[学以致用] 1.由两种或两种以上的金属（或金属与非金 1.金属材料在日常生活中应用广泛，下列描述 属)熔合而成的具有金属特性的物质。部分 不正确的是 ( 合金里既有金属也有非金属。通常情况下 A.日常生活中的18K金中金的含量接 认为合金是混合物，没有固定的熔点。 近100% 2.合金具有许多优良的物理、化学和机械性 B.随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性 能，在许多方面不同于各成分金属，不是简 下降 单相加：但在化学性质上，一般认为合金体 C.铝合金可制作飞机零件和承受载重的高 现的是各成分金属的化学性质。 3.并非所有的金属都能形成合金，两种金属形 级运动器材 成合金，其前提是两种金属在同一温度范围 D.钾钠合金的熔点很低 内都能熔化，若一种金属的熔点高于另一金 突破点二铝与盐酸、氢氧花钠溶液反应的比较] 属的沸点，则二者不能形成合金。 铝与盐酸、NaOH溶液反应的定量关系 4.大多数合金的硬度一般比它的各成分金属 2A1+6H+==2A13++3H2 (1) 的大，大多数合金的熔点一般也比它的各成 2A1+2OH+2H,O—2A1O2+3H2个(2) 分金属的低。但是并不是所有的合金的性 质都符合这一特点。 1.等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶 ◆[典例示范] 液反应，消耗HCI和NaOH的物质的量之 [例1]合金相对纯金属制成的金属材料来 比为3：1。 说优点是 ) 2.等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶 ①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 液反应，产生氢气的体积比为VHC(H2): ②一般合金的熔点比它各成分金属的更 VNaOH(H2)=1:1。 低③改变原料的配比，改变生成合金的条 3.足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧 件，可得到具有不同性能的合金④合金比 化钠溶液反应，产生氢气的体积比为 纯金属的导电性更强 ⑤合金比纯金属的应用范围更广泛 VHcI (H2)VNOH H2)=1:3. A.①②③⑤ B.②③④ 4.一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化 C.①②④ D.①②④⑤ 钠溶液反应，若产生氢气的体积比为1：3 [尝试解答 <VHC(H2):VNaOH(H2)<1:1,则必定是 ·66· 第三章铁金属材料 ①铝与盐酸反应，铝过量而盐酸不足； 学科素养培育] ②铝与氢氧化钠溶液反应，铝不足而氢氧化 钛合金被运用到了战斗机、火箭、导弹等航 钠溶液过量。 空航天器的结构件上。钛合金也被认为是 5.铝既能与非氧化性酸反应产生氢气，也能与 一种优秀的防弹材料。 碱反应产生氢气，前者是置换反应，后者不 某化学兴趣小组在实验室探究Ti、Mg、Cu 是置换反应。 的活泼性顺序。 6.铝与盐酸、氢氧化钠的反应中，还原剂都是铝， 他们在相同温度下，取大小相同的三种金属 还原产物都是氢气，故铝与产生氢气的关系式 薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸 是相同的。 中，观察现象如下： ◆[典例示范] 金属 Ti Mg Cu [例2]甲、乙两个烧杯中分别盛有100mL 金属表面 放出气泡速 放出气泡速 4.0mol·L1的盐酸和100mL4.0mol·L 无变化 现象 度缓慢 度快 的NaOH溶液，向两个烧杯中均加入5.4g 铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为 (1)三种金属的活泼性由强到弱的顺序 如何？ A.1:1 B.2:3 (2)若钛粉中混有Mg,提纯Ti时能否使用 C.3:2 D.3:1 稀盐酸除去Mg? [尝试解答] ◆[学以致用] 2.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反 应，当两个反应放出的气体在相同状况下体 积相等时，消耗的铝物质的量之比为( ) A.3:1 B.2:1 C.1:1 D.1:3 随堂自测。夯基础 1.合金的应用极大地促进了人类社会的发展。 3.在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀的原因是 下列物品的主要成分不属于合金的是( ( A.铝的金属活动性比铁弱 B.铝不与氧气发生化学反应 C.铝在空气中易与氧气反应形成一层致密 的氧化膜 B.不锈钢 A.青花瓷罐 C.战国兽 D.生铁铸 D.铝的密度比铁的密度小 手术器械 面纹铜戈 造的井盖 4.下列关于新型合金材料说法不正确的是 2.欲除去铁粉中混有的少量铝粉，最好选取下 ( 列试剂中的 ( A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化 A.稀盐酸 B.硫酸铜溶液 物，可作储氢材料 C.水 D.氢氧化钠溶液 B.钛合金生物相容性好，强度大，作人造骨骼 67 化学·必修第一册 C.形状记忆合金可在使合金发生形变的作 ①Cu与Na ②Fe与Cu ③Fe与Na 用力消失后恢复原状 ④Al与Na D.利用合金的熔点低于成分金属这一特点 A.①② B.①③ 可制得耐热合金 C.①④ D.②④ 5.合金是由两种或两种以上的金属（或金属跟 [课堂小结] 非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 纯金属 →最简单的金属材料 (1)下列物质不属于合金的是 (填 字母)。 由两种或两种以上的金属（或金属 属材料 概念 →与非金属)熔合而成，具有金属特 A.明矾 B.硬铝 性的物质 C.生铁 D.青铜 合金 性能熔点比各成分金属低，具有更大的硬 (2)Na、Cu、Al、Fe四种金属的熔、沸点 度、强度和良好的机械性能 如下： 铁合金（钢是用量最大、用途最广 的合金) 金属 Na Cu Al Fe 类型 铝和铝合金：Al和A12O3均既能与 酸反应，又能与碱反应 熔点/℃ 97.8 1083 660 1535 →新型合金 沸点/℃ 883 2567 2467 2750 ⊙温馨提 其中不能形成合金的是 (填字母)。 学习至此，请完成配套训练 第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用 学业水平目标 学科核心素养 1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应 1.能结合实验或生产、生活中的数据，并应用物 用，体会定量研究对化学科学的重要作用 质的量计算物质的组成和物质转化过程中的 2.能够借助化学方程式用物质的量、摩尔质 定量关系 量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的换 2.建立物质的量的概念，基于物质的量定量认 算关系进行简单计算 识物质的组成及物质的化学变化 教材梳理。探新知 知识点以物质的量为中心的相关计算 2.计算公式 1.图示关系（在横线上填写相应的内容） m。N=V(气体)=c·V(溶液)。 n-MNA Vm 物质的质量 化学方程式 2H2+O2 点燃 2H,O(g) ×③ ④ 计量数之比： 2 :1 ÷① 微粒个数 x⑦ 标准状况下 物质微粒数之比： 2 :1 2 ×② 物质的量÷⑧ 气体的体积 扩大NA: 2NA:NA :2NA ×⑤ ÷⑥ 物质的量之比： 2 mol:1 mol 2 mol 溶液的体积 标准状况下 体积之比： 44.8L:22.4L 44.8L (1)物质的量、质量、微粒数目的多少均与温 度、压强无关。 相同状况下 体积之比： 2 :1 2 (2)物质的量浓度的大小与所取溶液的体积无关。 从以上例子可以看出： ·68·(2)Fe()H)2很容易被空气中的氧气氧化；实验时生 成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出 NaOH溶液，避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而生 成氢氧化铁。 方法二： (1)通过分析知，试管I中加入的试剂是稀硫酸和 铁屑； (2)硫酸亚铁进入试管Ⅱ中与一种试剂反应生成氢氧 化亚铁，所以试管Ⅱ中放入的是氢氧化钠溶液； (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管I和Ⅱ中加 入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后先检验试管Ⅱ中排 除氢气纯度，当氢气纯净时，关闭止水夹，铁和稀硫酸 反应生成的氢气使[中压强增大，导致I中硫酸亚铁 溶液通过导管进入Ⅱ，从而发生复分解反应生成氢氧 化亚铁白色沉淀，所以塞紧塞子后的操作步骤是：检 验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的H,纯 净时，再夹紧止水夹。 (4)打开止水夹，Fe与H2SO4反应生成H2充满整个 装置，反应一段时间后检验A口排出气体的纯度，氢 气纯时，说明空气排尽，关闭止水夹，左侧试管内气压 升高，反应生成的Fe+沿导管进入右侧试管与 NaOH反应生成白色沉淀Fe(OH)2,若过早关闭止水 夹，使左侧试管中的硫酸压入右侧试管中，将NaOH 中和，则得不到Fe(OH)2溶液，这样生成的Fe(OH)2 沉淀能较长时间保持白色，原因是试管【中反应生成 的氢气，充满了试管I和试管Ⅱ，且外界空气不容易 进入，所以不容易被氧化 答案：方法一： (1)防止铁离子被氧化煮沸 (2)防止在溶液滴落过程中接触到空气，产生的沉淀 被氧化 方法二： (1)稀硫酸和铁屑 (2)NaOH溶液 (3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的 H2纯净时，再夹紧止水夹 (4)试管I中反应生成的氢气，充满了试管I和试管 Ⅱ，且外界空气不容易进入，所以不容易被氧化 随堂自测·夯基础 l.B[因Fe(OH)2极易被空气中氧气氧化，当露置于 空气中时，Fe(OH)2首先转化为Fe(OH)3,然后 Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。] 2.A[FeO是一种黑色粉末，Fe2O3是一种红棕色粉 末，Fe3O4是一种有磁性的黑色晶体。] 3.A[A项，FO溶于盐酸生成氯化亚铁和水，滴加 KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水时，氯水把亚 铁离子氧化为铁离子，铁离子与KSCN溶液反应即可 显红色，正确；B项，Fe2O3溶于盐酸生成氯化铁和水， 滴加KSCN溶液显红色，错误；C项，FeCl3溶于水，滴 加KSCN溶液显红色，错误；D项，Fe(OH)3溶于盐 酸生成氯化铁和水，滴加KSCN溶液显红色，D项 错误。] ·17 参考答案 4.A[F(OH)2是一种白色固体，故A项错误。] 5.(1)Fe Fe2Os Fe3O4 Cu H2 (2)Fe+Cu2+—Fe2++CuFe+2Ht—Fe2++H个 第二节金属材料 第1课时合金 教材梳理·探新知 基础梳理 知识点一 1.(1)纯金属合金(2)大于低于2.(1)含碳量 2%~4.3%大脆0.03%~2%延展 知识点二 1.(1)最多(2)致密氧化铝保护内部金属2A1+ 6HCI—2AICL3+3H2↑2A1+6H+--2AI3++ 3H2↑2Al+2NaOH+2H2O--2 NaAlO2+3H2↑ 2A1+2OH-+2H2O==2A1O2+3H2↑(3) Al2O3+6HC1—2A1C13+3H20Al2O3+6H+-- 2A13++3H2O 2NaAlO2+H2O Al2O3+20H-- 2A1O2+H20酸碱2.(1)大量金属氢化物大 形成分解快(2)航空航天生物电子3.57 71钪钇 预习质检 (1)×(2)/(3)×(4)×(5)×(6)×(7) (8)/(9)/(10)/ 重难突破·释疑惑 突破点一典例示范 [例1][解析]合金一般比其各成分金属熔，点低、硬 度大，具有更好的机械加工性能，故应用范围更广泛。 但合金的导电性却不一定比其纯金属更强，比如铝合 金的导电性比纯铝要差。 [答案]A 学以致用 1.A[A.18K金属于黄金的一种，黄金含量较低，属于 合成金属，18K金中金的含量接近75%，故选A:B.碳 越高越脆，但是硬度上去了，韧性下降了，故不选B: C.铝合金的突出特点是密度小、强度高，可制作飞机 零件和承受载重的高级运动器材，故不选C;D.形成 钾钠合金后，熔，点变低，故不选D。] 突破点二典例示范 [例2][解析]甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质 的量都为0.4mol,根据化学方程式2Al+6HC1一 2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O--2 NaAlO2 十3H2个可知，5.4g(即0.2mol)Al分别与盐酸和 Na)H溶液反应时，盐酸不足量而NaOH过量，故Al 与盐酸反应生成H20.2mol,与NaOH溶液反应生成 H20.3mol,其体积比为2：3。 [答案]B 学以致用 2.C[当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等 时，说明两反应中生成的氢气的物质的量相等，由反 应2Al+6HCI==2AlCl3+3H2←、2Al+2NaOH+ 2H2)一一2 NaAlO2+3H2个可知，当生成3molH2 3 化学·必修第一册 时，两反应消耗的Al的物质的量均为2mol,即两个 反应中消耗的铝物质的量之比为1：1，故答案为C。] 学科素养培育 解析：(1)由现象可以看出反应最快的是镁，其次是 钛，无明显现象的是铜：根据反应快慢、能否与酸反应 与活动性之间的对应可以得出，三种金属活动性顺序 为镁、钛、铜： (2)Ti和Mg都与盐酸反应，在除去Mg的同时，Ti也除 掉了。 答案：(1)镁、钛、铜(2)不能 随堂自测·夯基础 1.A[合金是由金属与金属（或金属与非金属）熔合形 成的具有金属特性的物质。据此分析。A.青花瓷罐 的主要成分是硅酸盐（无机非金属材料），不属于合 金，A符合题意；B.不锈钢是铁、铬、镍等元素组成的 合金，具有抗腐蚀性，属于合金，B不符合题意；C.战 国兽面纹铜戈中的青铜是铜、锡等元素组成的合金， 是古代常用的合金材料，属于合金，C不符合题意；D, 生铁是铁、碳等元素组成的合金（含碳量较高的铁合 金)，属于合金，D不符合题意。] 2.D[稀盐酸、硫酸铜溶液与铁粉、铝粉均反应，水与铁 粉、铝粉常温下均不反应，故A、B、C项均达不到目 的。氢氧化钠溶液与铁粉不反应，与铝粉反应，故用 氢氧化钠溶液除去铁粉中混有的少量铝粉，故选 D项。] 3.C[铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜， 对内部金属起到保护作用，因此在空气中铝制品比铁制 品耐腐蚀。] 4.D[耐热合金的熔点很高，与合金的特征无关。] 5.(1)A(2)B[(1)明矾属于化合物，不属于合金，硬 铝中含铝、镁、铜等，生铁中主要含铁、碳，青铜中含有 铜、锡、铅等，硬铝、生铁、青铜都属于合金。(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。] 第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用 教材梳理·探新知 基础梳理 知识点 1.NA NA MM cc VmVm2.(1)物质的量 (2)物质的量气体体积(3)物质的量(5)2mol 预习质检 (1)/(2)×(3)×(4)/(5)/(6)/ 重难突破·释疑惑 突破点典例示范 [例][解析]（1)2.3gNa的物质的量为 2.3g 23g·mol=0.1mol,则 2Na+2H2O—2NaOH+H,个 2 mol 22.4L 0.1 mol V(H2) 产生的氢气在标准状况下的体积V(H2)= 22.4L×0.1mo=1.12L。 2 mol ·17 (2)0.1 mol Na完全反应生成0.1 mol NaOH,氢氧化 钠的质量为40g·mol-1×0.1mol=4g,所得溶液质 量为100g,则所得溶液中氢氧化钠的质量分数为 4g×100%=4%。 100g (3)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.1ml 0.1L =1mol.L-1。 [答案](1)1.12L(2)4%(3)1mol·L1 学以致用 解析：(1)把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中， 铁不反应，只有铝能与氢氧化钠溶液反应。设铝的物 质的量为n(Al),则： 2Al+2NaOH+2H20=-2NaAlO2+3H2 2 mol 3×22.4L n(Al) 6.72L 解得：n(Al)=0.2mol, m(Al)=0.2mol×27g·mol1=5.4g, 阳的废量分是为艺X10%52.9%, (2)m(Mg)=10.2g-5.4g=4.8g, n(Mg)= 4.8g 24g·mol7=0.2mol, 则n(Al):n(Mg)=1:1。 (3)设由铝生成的氢气为V1(H2),由镁生成的氢气为 V2(H2),由铝和钱与盐酸的反应可知： 2A1+6HCI-2AICls+3H2 2 mol 3×22.4L 0.2 mol V1(H2) 解得：V1(H2)=6.72L, Mg+2HCI--MgCI2+H2个 1 mol 22.4L 0.2 mol V2(H2) 解得：V2(H2)=4.48L,V总(H2)=V1(H2)+ V2(H2)=6.72L+4.48L=11.2L。 答案：(1)52.9%(2)1：1(3)11.2L 学科素养培育 「提示](1)此题将反应中两种反应物的量都已给 出，则应先通过计算判断两种反应物是否恰好完全反 应。如果不是恰好完全反应，应判断哪种物质有剩 余，然后根据完全反应的量来计算。 (2)设6.5g锌完全反应需要H2SO4的质量为x, 则有 Zn+H2SO4-ZnSO4+H2↑ 65 98 6.5gx x=98X6.5g=9.8g 65 因为9.8g<50g×20%=10g,所以H2S04 过量，应按锌来计算。 Zn+H2SO1-=ZnSO,+H2↑ 65g 22.4L 6.5g V(H2) vH)=2.4LX6.5g=2.24L 65g