2022届高中化学新教材同步必修第一册 第3章 第二节 第1课时　常见的合金及应用.pptx

1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 常见的合金及应用 1.能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能，培养宏观辨识与 微观探析的能力。 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。 核心素养发展目标 一、铁合金 随堂演练知识落实 课时对点练 二、铝和铝合金 内 容 索 引 三、新型合金 1.合金 一、铁合金 概念 由两种或两种以上的_(或_)熔合而成的具有 _特性的物质 性能 硬度硬度一般_它的成分金属 熔点熔点一般_它的成分金属 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 金属金

2、属和非金属 金属 高于 低于 2.铁合金 铁碳 合金钢 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 (1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物() (2)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高() (3)青铜比纯铜的硬度低() (4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同() (5)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金() 判断正误判断正误 提示不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。 1.改进合金性能的常用措施有哪些？ 深度思考深度思考 提示合金的性

3、能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金 的条件等来加以调节。 2.合金比成分金属的硬度大，原因是什么？ 提示纯金属所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；加入或 大或小的其他元素的原子后，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，导致合金硬度变大。 3.已知铜的熔点为1 083 ，钠的沸点为883 ，试问铜与钠能否形成合金？ 返回 实验 操作 实验 现象 铝片_，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管 口有_ 1.铝、氧化铝的性质 (1)铝、氧化铝与稀盐酸反应 二、铝和铝合金 逐渐溶解 爆鸣声 化学 方程式 Al2O36HCl=2AlCl33H2O、2Al6

4、HCl=2AlCl33H2 离子 方程式 _ Al2O36H=2Al33H2O、2Al6H=2Al33H2 实验操作 实验现象 试管中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片_， 有无色气泡冒出，试管中铝片溶解，立即产生无色气泡， 将点燃的木条放在试管口，都有_ 化学方程式 _ _ 离子方程式 _ _ (2)铝、氧化铝与NaOH溶液反应 溶解 爆鸣声 Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O、2Al2NaOH2H2O =2NaAlO23H2 (3)实验结论： 铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成_和氢气。 氧化铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成_和水。 (4)两性氧化物、

5、两性氢氧化物的概念 两性氧化物：既能与酸反应生成_，又能与碱反应生成_ 的氧化物，如Al2O3。 两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水 的氢氧化物，如Al(OH)3。 Al(OH)3溶于盐酸：_。 Al(OH)3溶于NaOH溶液：_。 盐和水盐和水 盐 盐 Al(OH)33HCl=AlCl33H2O Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O 2.铝合金 铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的_、 _、_、_，密度_，强度_，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞 机和宇宙飞船的理想材料。 Cu Mg MnSi小高 1.铝是活泼金属，但在日常生活中铝制品却

6、能稳定存在，原因是什么？ 深度思考深度思考 提示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。 2.向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易 拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生 的离子反应有 (填字母)。 A. B. C. D. ABC 解析向集满CO2的易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，易拉罐渐渐凹瘪， 是由于CO2被NaOH溶液吸收，气体压强减小，发生了A项反应； 铝制易拉罐表面的Al2O3会与NaOH溶液反应，发生了B项反应； NaOH溶液能与Al发生反应生成H2，使易拉罐凸起，发生了C项反应； 由于溶液中没有

7、Al3，故未发生D项反应。 3.(2019广西南宁期中)向某溶液中加入铝粉能放出H2，下列各组离子一 定不能在该溶液中大量共存的是 A. B. C. D. 解析加入铝粉能放出H2，说明该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。A 选项中的4种离子可在酸性溶液中大量共存； C选项中的离子在碱性溶液中可以大量共存； D选项中的离子在酸性溶液、碱性溶液中都可以大量共存。 返回 1.储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成_的材料。 如Ti-Fe合金、La-Ni合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作 用。 2.其他新型合金：_、_和_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。 三、

8、新型合金 金属氢化物 钛合金耐热合金形状记忆合金 3.用途广泛的稀土金属 (1)镧系元素(5771号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。 我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我 国，并且品种齐全。 (2)稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。 在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素 又被称为“冶金工业的维生素”。 (3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。 稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外， 还逐渐深入到许多现代科技领域。 1.我国“蛟龙”号载人潜水器已成功下潜至海

9、中7 062.68米处。“蛟龙” 号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下面有关合金的说法正确的是 A.钛合金是一种新型金属单质 B.钛合金熔点比钛金属高 C.钛合金的硬度与钛单质相同 D.青铜、合金钢和硬铝都是合金 应用体验应用体验 解析合金含有两种或者两种以上元素，不是单质，故A错误； 合金熔点一般比其组分中任一金属的熔点低，故B错误； 合金硬度一般比其组分中任一金属的硬度大，故C错误； 青铜、合金钢和硬铝都是合金，故D正确。 2.下列关于新型合金材料说法不正确的是 A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料 B.钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 C.形状记忆合金可在使

10、合金发生形变的作用力消失后恢复原状 D.利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 解析储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料，镧镍合金能大 量吸收H2形成金属氢化物，是目前解决氢气的储存和运输问题的材料， 故A正确； 钛合金与人体有很好的相容性，且性质稳定，抗腐蚀性强，所以可用来 制造人造骨骼，故B正确； 形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状，故C正确； 耐热合金的熔点很高，与合金的特性无关，故D错误。 返回 1.(2019攀枝花一中高一期中)镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用 于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙 述中，不正确的是 A.

11、此合金的熔点比镁和铝的熔点都低 B.此合金能全部溶解于足量稀盐酸中 C.此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中 D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都大 1235 随堂演练知识落实 4 解析A对，合金的熔点比各成分金属的低； B对，此合金的主要成分是镁和铝，均能与稀盐酸反应，能全部溶解于 稀盐酸中； C错，此合金属于镁和铝的混合物，铝能与氢氧化钠反应，但镁不能与 氢氧化钠反应，此合金不能全部溶解于氢氧化钠溶液中； D对，根据合金的特点：合金的硬度比它的成分金属的硬度大，可知此 合金的硬度比镁和铝的硬度都大。 12354 2.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

12、钴耐热合金 12354 3.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 12354 解析食醋中含有的醋酸呈酸性，能与铝发生反应而使其腐蚀；用金属 丝擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝层，使铝裸露在外继续被腐蚀；而 用碱水洗涤也同样不行，因为铝能跟碱反应而被腐蚀。 4.(2019黑龙江牡丹江三中期末)称取两份铝粉，第一份中加入足量的盐 酸，第二份中加入足量的NaOH溶液，若同温同压下放出相同体积的气 体，则两份铝粉的质量之比为 A.23 B.16 C.11 D.32 12354 解析由铝分别与HCl、NaOH反应的化学方程式可知

13、，Al与H2的关系式 都为2Al3H2，同温同压下放出相同体积的气体，需要铝的质量相等。 5.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 12354 解析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。 A 解析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。 (2)根据下表中四种金属的熔、沸点： 12354 其中不能形成合金的是 。 Cu与NaFe与CuFe与NaAl与Na A. B. C. D.

14、 金 属NaCuAlFe 熔点/97.81 0836601 535 沸点/8832 5672 4672 750 B (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 12354 解析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。 C 返回 课时对点练 123456789 10 题组一合金及其性能题组一合金及其性能 1.下列物质中，不属于合金的是 A.硬铝 B.黄铜 C.钢铁 D.水银 A组基

15、础对点练 解析硬铝是铝、铜、镁、锰、硅形成的合金；黄铜是铜锌合金；钢是 铁碳合金；而水银是纯净的汞单质。 2.在日常生活中人们经常使用的金属材料大多数属于合金，以下关于合 金的叙述正确的是 青铜是中国历史上使用最早的合金合金的熔点一般比各成分金属 熔点高合金往往比各成分金属的物理、化学或机械性能好合金 的性质是各成分金属性质之和 A. B.C. D. 123456789 10 解析合金的熔点一般比各成分金属熔点低，合金的物理性质与各成分 金属不同。 3.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很 多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合 金与人体器官

16、具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列 用途不切实际的是 A.用来作保险丝 B.用于制造航天飞机 C.用来制造人造骨 D.用于家庭装修，制作钛合金装饰门 123456789 10 解析由于其熔点高，不适合作保险丝，A错误； 由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确； 由于钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相 容，不引起排斥反应，因此可以用来制造人造骨，C正确； 由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，作钛合金 装饰门，D正确。 123456789 10 题组二铝和氧化铝的性质题组二铝和氧化铝的性质 4.在空气中铝制品比铁制品耐

17、腐蚀的原因是 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 D.铝的密度比铁的密度小 123456789 10 解析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。 5.(2020洛阳质检)铝制器皿能够盛放的物质是 A.KOH溶液 B.浓硫酸 C.NaOH溶液 D.稀硫酸 123456789 10 解析铝制器皿表面含有氧化膜能阻止铝继续被氧化，这层氧化膜能溶 解在强碱和强酸中，但不溶于浓硫酸和浓硝酸，所以答案是B。 123456789 10 6.铝既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应

18、，下列说法不正确的是 A.两个反应都是氧化还原反应 B.铝与硫酸反应时，硫酸做氧化剂 C.铝与烧碱溶液反应时，氢氧化钠做氧化剂 D.两个反应都有气体生成 解析铝与硫酸溶液反应生成硫酸铝和氢气，铝是还原剂，硫酸是氧化 剂；铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝是还原剂，水是氧 化剂。 7.除去镁粉中的少量铝粉，可选用的是 A.稀硫酸 B.氢氧化钠溶液 C.水 D.稀盐酸 123456789 10 解析常温下，稀硫酸、稀盐酸与镁、铝都能发生反应，水与镁、铝都 不发生反应，铝与氢氧化钠溶液反应而镁不与氢氧化钠溶液反应，用氢 氧化钠溶液可以除去镁粉中的少量铝粉。 8.某无色溶液放入铝片后有氢气产生

19、，则在该溶液中下列离子一定可以 大量存在的是 A.Na B.Mg2C.H D. 123456789 10 解析该溶液能与铝反应放出氢气，说明该溶液可能呈酸性，也可能呈 碱性。Mg2、H不能在碱性溶液中大量存在， 不能在酸性溶液中大 量存在。 解析甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的量都为0.4 mol，根据化学 方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO2 3H2可知，5.4 g(即0.2 mol)Al分别与盐酸和NaOH溶液反应时，盐酸不 足量而NaOH过量，故Al与盐酸反应生成H2 0.2 mol，与NaOH溶液反应生 成H2 0.3 mol，其

20、体积比为23。 题组三铝与酸、碱溶液反应的定量考查题组三铝与酸、碱溶液反应的定量考查 9.甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 molL1的盐酸和100 mL 4.0 molL1 NaOH溶液，向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉，在相同状况下产生气体的体 积比为 A.11 B.23 C.32 D.31 123456789 10 10.我国高铁、航空航天、手机制造等都已经跻身世界一流水平，根据下 列材料的应用回答问题。 123456789 10 (1)上述材料中属于有机合成材料的是_，属于金属材料的 是_(写一种即可)。 (2)飞机外壳用钛合金、铝合金的优点是 。 应用 “复兴号”高 铁车

21、轮 “鲲龙”水陆两栖飞机 零部件 华为折叠手机 屏幕 用到的材料高速钢钛合金、铝合金聚酰亚胺塑料 聚酰亚胺塑料 高速钢(或钛合金或铝合金) 耐腐蚀、轻、硬度大等 (3)在对高铁钢轨中的缝隙进行焊接时，常用铝和氧化铁在高温条件下反 应生成熔融状态下的铁和另一种氧化物。写出该反应的化学方程式 为 ，反应基本类型是 。 123456789 10 解析聚酰亚胺塑料是一种有机合成材料，合金相对于成分金属往往硬 度更大，熔点低，更耐腐蚀。 置换反应 1.(2019南昌十中期末)下列变化不可能通过一步实验直接完成的是 A.Al(OH)3Al2O3 B.Al2O3Al(OH)3 C. D.AlCl3Al(OH

22、)3 B组综合强化练 12345678 解析Al(OH)3Al2O3，氢氧化铝受热反应生成氧化铝和水，可以一步 完成，A不符合题意； Al2O3Al(OH)3，Al2O3难溶于水，应先将Al2O3与酸反应变成Al3或与强 碱溶液反应生成 后，然后加入弱碱或弱酸反应生成Al(OH)3，不可以 一步完成，B符合题意； Al和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，可以一步完成，C不符合题意； AlCl3Al(OH)3，氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝和氯化铵，可以一步 完成，D不符合题意。 12345678 2.氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚。下列操作 不能在氧化铝坩埚中进行的是

23、A.加热使胆矾失去结晶水 B.加热使高锰酸钾分解 C.加热熔化烧碱 D.加热分解碱式碳酸铜 12345 解析氧化铝能与强酸、强碱反应，用氧化铝材料制作的坩埚不能加热 强酸、强碱。 678 3.下列反应的离子方程式书写正确的是 A.钠和冷水反应：Na2H2O=Na2OHH2 B.金属铝溶于氢氧化钠溶液： C.金属铝溶于盐酸：2Al6H=2Al33H2 D.铁与稀硫酸反应：Fe2H=Fe3H2 12345678 解析A、B项电荷不守恒，D项Fe只能被H氧化为Fe2。 4.下列说法中不正确的是 A.我国有丰富的稀土资源，要合理开采 B.稀土金属在自然界含量很少，只能用于生产合金 C.稀土金属用途广泛

24、，被称为冶金工业的维生素 D.稀土金属元素的化学性质极为相似 12345678 解析稀土金属用途广泛，它既可以单独使用，也可用于生产合金。 5.(2020西安中学高一期末)将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化了的AlCl3溶 液中，若用y轴表示Al(OH)3沉淀量，x轴表示NaOH溶液的体积，下列图 像正确的是 12345 678 解析由信息可知，x轴表示加入NaOH溶液的体积，y轴表示沉淀的量， 则将氢氧化钠溶液逐滴加入含有盐酸的AlCl3溶液中，先发生NaOH HCl=NaClH2O，所以开始一段时间内没有沉淀生成，故C错误； 酸反应完后发生：AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl、A

25、l(OH)3 NaOH=NaAlO22H2O，所以会出现沉淀，然后随碱的量增加沉淀又消 失，故A错误； 且消耗的碱的量之比为31，故B错误，D正确。 12345678 6.(2020济宁高一检测)等体积的盐酸和苛性钠溶液分别与两份足量的铝 粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比为13，则盐酸和苛性钠溶液 的物质的量浓度之比为 A.11 B.21 C.31 D.23 12345678 解析由2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO2 3H2可知，产生氢气的体积比为13，需要盐酸和氢氧化钠的物质的 量之比为11，溶液的体积相同，故盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度 之比

26、也为11。 7.某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对 原子质量。 (1)A中试剂为 。 (2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻， 其目的是 。 (3)B中发生反应的化学方程式为_ _。 (4)若实验用的铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标 准状况)，B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为_。 12345678 氢氧化钠溶液 除去铝镁合金表面的氧化膜 2Al2NaOH 2H2O=2NaAlO23H2 (5)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将 _(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 12345678 偏小 解析铝

27、镁合金中二者都与酸反应，但铝与碱反应而镁不与碱反应，所 以A中的试剂应选择氢氧化钠溶液。 铝的相对原子质量可利用产生的氢气求解， 12345678 如果在实验过程中未洗涤固体，则残留物质量偏大，铝的质量偏小，则 测得铝的质量分数结果偏小。 8.(2019山西平遥中学高一期末)在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实 验，三组实验各取30 mL同浓度的盐酸，加入同一种镁铝合金，产生气 体，有关数据列表如下： 12345678 实验序号甲乙丙 合金质量/mg5107651 020 气体体积/mL560672672 (1)甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是过量的_，理由是_ _。 甲 铝合金的质量，生成氢气的

28、量增加，而乙组不能 甲组增加镁 解析对比甲、乙数据，合金质量为765 mg时生成的H2比甲中多，说明 甲中盐酸过量，对比乙、丙数据，加1 020 mg 合金时H2的体积不变，说 明加入765 mg合金时盐酸已完全反应。甲组盐酸过量，原因是甲组增加 镁铝合金的质量，生成氢气的量增加，而乙组不能。 12345678 (2)盐酸的物质的量浓度为 。 12345678 解析加入镁铝合金足量时，最多只能生成672 mL的H2，说明盐酸最多 只能产生672 mL的H2，气体的物质的量为 0.03 mol，根据 化学方程式，可计算出HCl的物质的量为0.03 mol20.06 mol，盐酸的 物质的量浓度为 2 molL1。 2 molL1 (3)合金中Mg的物质的量为 ，Mg、Al的物质的量之比为 。 12345678 解析由于甲组中盐酸是过量的，所以用甲组来计算，设Mg的物质的量 为x，Al的物质的量为y，生成气体的物质的量为 0.025 mol， 依题意得：24x27y0.510 g，x y0.025 mol，两式联立，解方程组 得x0.01 mol，y0.01 mol，所以Mg、Al的物质的量之比为11。 0.01 mol11 返回