3.2.1常见的合金及应用 课件高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第1课时常见的合金及应用【课程目标】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、合理地选择和使用金属材料，培养学生的科学态度和社会责任感。内容索引01.夯基提能02.素养落实03.课时作业（二十）知识点一合金知识点二铁合金知识点三铝和铝合金、新型合金题型

氧化铝、氢氧化铝的知识拓展01.夯基提能知识点一合金1．合金的含义合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)

合金中一定含有金属元素熔合而成的具有金属特性具有金属光泽、导电性、导热性和延展性的物质。属于混合物2．合金的特性(1)合金的硬度比其成分金属的________。(2)合金的熔点一般比其成分金属的________。(3)合金的性能不是各成分金属的性能之和。合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，但许多性能不同于各成分金属，不是简单的性能加和。合金具有各成分金属的化学性质(4)合金的性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。大低【师说·助学】

(1)常温下，多数合金呈固态，但钾钠合金呈液态。(2)合金的导电性和导热性一般低于任一成分金属。3．纯金属与合金的结构比较在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整；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，导致合金的硬度变大。[即学即练]1．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。下列物质不属于合金的是(

)A．明矾B．硬铝C．生铁D．青铜答案：A2．相对于纯金属制成的金属材料来说合金的优点是(

)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合金比纯金属的应用范围更广泛A．①②③④B．②③④C．①②④

D．①②③答案：A解析：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面优于它的各成分金属。例如，合金的硬度一般比各成分金属的硬度大，多数合金的熔点比各成分金属的熔点低。3．已知铜的熔点为1083℃，钠的沸点为883℃，试问铜与钠能否形成合金？答案：不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。知识点二铁合金1．铁合金的两大类型——生铁和钢用量最大、用途最广的铁合金是________。钢2．钢的分类不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是________，不易生锈，抗腐蚀能力强。铬和镍【师说·助学】根据以上所述，说明碳素钢含碳量与其性能的关系。提示：钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。[即学即练]1．正误判断，错误的说明原因。(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)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同：_________________________________________________________。错误。合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，合金不属于“化合物”，应属于“混合物”。正确。错误。合金中的铁与纯铁的化学性质相同。2．合金有许多特点，如Na­K合金为液体，而Na和K的单质均为固体。据此试推测生铁、纯铁、碳三种物质熔点最低的是(

)A．纯铁B．生铁C．碳D．无法确定答案：B解析：合金的硬度一般比各成分金属的大，熔点一般比各成分金属的低；生铁是铁碳合金，其熔点应比碳和铁的熔点低。3．[2024·江苏宜兴高一期末]钛和钛的合金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具有很好的“生物相容性”。下列有关钛用途不合适的是(

)A．用来做保险丝B．用于制造航天飞机C．用来制造人造骨D．用于家庭装修，做钛合金装饰门答案：A解析：钛的熔点较高，如果用钛做保险丝，在电路发生短路时，保险丝难以熔断，达不到断路的作用，无法实现保险丝作用，故A符合题意；钛的熔点较高，且密度较小，且易于加工，因此可用于制造航天飞机，故B不符合题意；钛与人体器官具有很好的“生物相容性”，因此可用于制造人造骨，故C不符合题意；钛和钛的合金密度小、可塑性好、易于加工，所以可用于家庭装修，做钛合金装饰门，故D不符合题意。知识点三铝和铝合金、新型合金【知识衔接】

铝是地壳中含量最多的金属元素。推断题突破口根据金属活动性顺序可知，铝是一种活泼金属。1．铝与氧气的反应(1)常温下就能与空气中的氧气发生反应。(2)铝箔在氧气中的反应现象：铝箔熔化，失去金属光泽，但熔化的铝并不滴落。化学方程式：___________________________________________。

【师说·助学1】

常温下，铁和铝都能与氧气反应，为什么铁合金会因生锈报废，而铝制品却能稳定存在？提示：铁与氧气反应生成的铁锈比较疏松，不能阻止内部的铁与氧气的进一步反应，所以铁合金会因生锈而报废；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进一步被氧化，故铝制品在空气中能稳定存在。2．铝、氧化铝的性质(1)铝、氧化铝与酸的反应【教材实验3－4】实验操作实验现象一段时间后产生气泡且速率由慢到快；铝片逐渐溶解；将点燃的木条放在试管口有爆鸣声开始时铝片表面的氧化铝反应，之后铝参与反应产生氢气；随着反应的进行，温度升高，产生氢气的速率增大实验结论铝表面的保护膜(氧化铝)和铝均能与盐酸反应化学方程式________________________、________________________离子方程式_________________________、________________________Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O

2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑(2)铝、氧化铝与碱的反应【教材实验3－5】实验操作实验现象试管①中一段时间后产生气泡，铝片溶解；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，都有爆鸣声实验结论铝表面的保护膜(氧化铝)和铝都能与NaOH溶液反应化学方程式

四羟基合铝酸钠Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]、_____________________________________离子方程式____________________________________、____________________________________2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－2Al＋2OH－＋6H2O===2[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，叫做两性氧化物。如Al2O3。【师说·助学2】

(1)为什么铝制餐具不适宜用来蒸煮或长时间盛放酸性、碱性食物？(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。写出上述过程中发生反应的离子方程式。

状元随笔Al、Al2O3的主要性质4．铝合金铝合金是目前用途广泛的合金之一。硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。5．新型合金(1)储氢合金：能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti­Fe合金、La­Ni合金等。(2)其他新型合金：如钛合金、耐热合金和形状记忆合金等。【即学即练】1．[2024·天津河西区高一期末]下列关于铝及其化合物的叙述不正确的是(

)A．工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜B．在同温同压下，相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出氢气的体积比为1∶1C．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域D．铝制品在生活中被广泛使用，说明铝是一种不活泼的金属答案：D解析：氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜，故A正确；铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，铝元素化合价由0价升高为＋3价，相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，根据得失电子守恒，放出氢气在同温同压下体积比为1∶1，故B正确；铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域，故C正确；铝化学性质活泼，铝制品在生活中被广泛使用，是因为铝表面能生成一层氧化膜，故D错误。2．[2024·新疆乌鲁木齐高一期末]除去铁粉中混有的少量铝粉，可选用的试剂是(

)A．NaOH溶液B．稀硫酸C．AlCl3溶液D．稀盐酸答案：A解析：Al与NaOH溶液反应，而Fe不能，反应后过滤可除杂，A符合题意；Fe、Al均与稀硫酸反应，不能除杂，B不符合题意；Fe、Al与AlCl3不发生反应，不能除去杂质Al，C不符合题意；Fe、Al均与盐酸反应，不能除杂，D不符合题意。3．铝既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。回答下列问题。(1)在铝分别与盐酸、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)1mol的铝分别与足量的稀盐酸、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________。由0价变为＋3价铝1∶13∶1

02.素养落实题型

氧化铝、氢氧化铝的知识拓展1.氧化铝(1)氧化铝的两性Al2O3与强酸、强碱反应生成的盐不一样，与酸反应生成铝盐电离出Al3＋的盐为铝盐，与碱反应则生成四羟基合铝酸盐。电离出[Al(OH)4]－的盐为四羟基合铝酸盐

(2)氧化铝的用途Al2O3的熔点很高，可用作耐火材料，但氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH固体。2．氢氧化铝(1)化学性质①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O②Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－③2Al(OH)3△Al2O3＋3H2O例

[2024·湖南长沙高一期末]利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如下

答案：D

状元随笔利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，可分离Al3＋与其他金属阳离子的混合物。

答案：C

2．下列两瓶没有标签的无色透明溶液，不用任何试剂，只需互滴就能鉴别出来的是(

)A．明矾溶液和烧碱溶液B．明矾溶液和盐酸C．Na[Al(OH)4]溶液和烧碱溶液D．盐酸与烧碱溶液答案：A解析：明矾溶液滴加到氢氧化钠溶液中，开始没有现象，后生成沉淀，而氢氧化钠滴加到明矾溶液中，开始生成沉淀，后沉淀溶解，现象不同，可鉴别，选项A符合；明矾溶液和盐酸不反应，无论互滴的顺序如何，均无明显现象，不可鉴别，选项B不符合；Na[Al(OH)4]溶液和烧碱溶液不反应，无论互滴的顺序如何，均无明显现象，不可鉴别，选项C不符合；盐酸与烧碱溶液，无论如何滴加，均无明显现象，不可鉴别，选项D不符合。03.课时作业（二十）【基础练|学考测评】题组一合金及铁合金1．(3分)下列物质中不属于铁合金的是(

)A．不锈钢B．生铁

C．碳素钢D．氧化铁答案：D解析：合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。不锈钢、生铁、碳素钢是铁合金；氧化铁是氧化物，属于纯净物，不是合金，故D项符合题意。2．(3分)碲锌镉(Te-Zn-Cd)晶体可作制造红外探测器的基础材料，下列有关它的叙述错误的是(

)A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的，无固定的熔、沸点B．它的硬度比Cd的大C．它的熔、沸点比Zn的低D．它的硬度比Zn的大答案：A解析：依据题干材料可知，碲锌镉(Te-Zn-Cd)晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特征性质的晶体，晶体有固定的熔、沸点，故A错误；合金的硬度和强度大于其成分金属，故B、D正确；碲锌镉是金属合金，合金的熔、沸点低于其成分金属的熔、沸点，它的熔、沸点比Zn的低，故C正确。3．(3分)北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以‘生铁’陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之‘团钢’，亦谓之‘灌钢’。此乃伪钢耳……”。下列说法正确的是(

)A．生铁和钢都是铁的含碳合金，生铁中碳的含量较低B．通过炼制和锻打，可以调节铁中元素的组成、元素的含量等来改变铁的性能C．高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)答案：B题组二铝和铝合金4．(3分)[2024·山东昌乐高一检测]高铁、移动支付、共享单车、网购，被称为中国“新四大发明”。用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料是(

)A．Na-K合金

B．Cu-Sn合金C．Sn-Pb合金D．Mg-Al合金答案：D解析：Na-K合金熔点低，导热性好，所以用Na-K合金作原子反应堆的导热剂，不是用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料，故A错误；Cu-Sn合金、Sn-Pb合金密度较大，不适宜用于高铁和共享单车制造业，故B、C错误；Mg-Al合金(如硬铝，成分为0.5%Mg、0.5%Mn、0.7%Si、4%Cu，其余为Al)由于强度和硬度大，几乎相当于钢材，且密度小，被广泛应用于汽车、船舶、飞机、高铁和共享单车等制造业，故D正确。5．(3分)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．用碱水洗涤答案：B解析：食醋中含有的醋酸呈酸性，能与氧化铝及铝发生反应而使其腐蚀，A不符合题意；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，C不符合题意；氧化铝及铝能跟碱反应而被腐蚀，不能用碱水洗涤，D不符合题意。6．(3分)[2024·云南昆明高一期末]如图所示的实验中，投入铝片后(

)A．①中产生气泡，②中不产生气泡B．①和②中都不产生气泡C．①和②中都产生气泡，①中是H2，②中是O2D．①和②中都产生气泡，且都是H2答案：D解析：铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，①、②均产生气泡，且都是氢气，D正确。7．(3分)[2024·安徽砀山高一期末]下列说法正确的是(

)A．Al2O3难溶于水，不与水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D．Al2O3能跟强酸、强碱溶液反应答案：D题组三新型合金8．(3分)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：C9．(3分)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答案：D10．(3分)[2024·湖南长沙高一期末]化学与生产、生活等密切相关，下列说法错误的是(

)A．“超级钢”属于合金B．合金的熔点比其各成分金属的高，有利于金属高温工作C．储氢金属可用于解决氢能储存和运输难题D．用铝制锅烧水、煮饭，因为铝表面覆盖着耐高温的致密氧化铝的保护膜答案：B解析：超级钢是Fe、Mn、Al、V、C等金属和非金属形成的合金，A正确；合金的熔点比其各成分金属低，不利于金属高温工作，B错误；氢气为气体，不易储存和运输，则储氢金属可用于解决氢能储存和运输难题，C正确；铝表面覆盖着耐高温的致密氧化铝的保护膜，可以用于制作铝锅等，D正确。【综合练|选考通关】11．(3分)[2024·浙江镇海中学高一期末]关于铁、铝及其合金的说法不正确的是(

)A．生铁的含碳量为2%～4.3%B．稀土金属可以用于生产合金C．铝是一种活泼金属，铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡答案：D解析：生铁和钢均属于铁碳合金，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，A正确；稀土金属添加到合金中，可以改善合金的物理或化学性能，因此稀土金属在冶金工业上应用广泛，可以用于生产合金，B正确；Al和Al2O3均为两性物质，均能与盐酸反应，C正确；当表面的氧化膜被NaOH溶液溶解后，里面的铝与NaOH溶液反应能产生氢气，可观察到气泡，D错误。12．(3分)[2024·北京朝阳高一期末]下列说法正确的是(

)①Al和Fe可用于做建筑材料，也可用于制作饮料罐②Al和Fe表面在空气中都可自然生成一层致密的氧化膜，保护内层金属不被腐蚀③Al2O3和Fe2O3都为碱性氧化物，所以都能溶于硫酸④Al(OH)3与Fe(OH)3加热都会分解，生成对应的氧化物A．①②

B．②③C．①④

D．③④答案：C

答案：B

14．(7分)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。应用“复兴号”高铁车轮“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(