第1课时　金属材料

第1课时金属材料1.能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能。2.能列举常见合金的组成和性能，学会合理的选择和使用金属材料。学习目标目录知识点一铁合金知识点二铝和铝合金新型合金随堂演练课时作业知识点一铁合金1.

合金（1）合金的特点①合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，如合金的硬度、熔点不同

于其成分金属。②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。（2）合金的结构：其他元素的原子加入后，改变了金属原子有规则的层

状排列，导致合金的硬度变大。2.

铁合金（1）

和

是含碳量不同的两种铁碳合金。（2）生铁的含碳量比钢的

。生铁的

大，钢有良好的

⁠

性。（3）钢是用量最大，用途最广的合金，钢的分类如下：生铁

钢

高

硬度

延

展

（4）不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是

⁠。铬和镍

1.

正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。（1）合金中至少含有两种金属元素，不含非金属元素。

（

×

）（2）生铁、碳素钢、合金钢中都含碳元素。

（

√

）（3）合金的熔点可以低于它的成分金属。

（

√

）（4）商代后期铸造出工艺精湛的后（司）母戊鼎，该鼎属于铜合金制

品。

（

√

）×√√√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.

①②③⑤B.

②③④C.

①②④D.

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。2.

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.

我国对于铁合金的记载很早，在《天工开物》中“凡铁分生、熟，出炉

未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”体现了我国很早就已将不

同碳含量的铁合金进行了区分，下列叙述正确的是（

）A.

生铁的含碳量比熟铁低B.

生铁变为熟铁是物理变化C.

钢的含碳量越高，硬度越小D.

合金钢与碳素钢的组织结构不同√解析：

生铁的含碳量比熟铁高，A错误；生铁变为熟铁涉及炼钢过程的

一系列化学变化，B错误；钢的含碳量越高，硬度越大，C错误；合金钢也

叫特种钢，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，从而使钢具有各种特殊性能，D正确。归纳总结合金的组成和性质（1）部分合金里既有金属也有非金属。通常情况下认为合金是混合物，

没有固定的熔点。合金具有许多优良的物理、化学和机械性能，在许多方

面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体

现的是各成分金属的化学性质。（2）大多数合金的硬度一般比它的各成分金属的大，大多数合金的熔点

一般也比它的各成分金属的低。但是并不是所有的合金的性质都符合这一

特点。知识点二铝和铝合金新型合金1.

铝与酸、碱的反应铝与盐酸反应铝与氢氧化钠溶液反应实验操作

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

⁠声化学方

程式

⁠

⁠

⁠

⁠逐渐溶解

爆鸣

＋3H2↑

（OH）4]＋3H2↑铝与盐酸反应铝与氢氧化钠溶液反应离子方

程式

⁠

⁠实验结

论铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，都产生

⁠

3H2↑氢气

2.

氧化铝与酸、碱的反应（1）Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应。（2）氧化铝的两性（写出反应的离子方程式）

【探究活动】把在空气中久置的铝片5.4

g，投入盛有500

mL

1

mol·L－1盐酸溶液的烧杯中，该铝片与盐酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图所示的坐标曲线来表示。活动1：曲线由O→a段不产生氢气的原因是什么？写出O→a段和b→c

段对应的离子方程式。

活动2：假设反应结束后，盐酸恰好反应完全，固体有剩余。则该过程产

生的氢气是0.25

mol吗？如果换成等浓度、等体积的NaOH溶液，产生的氢

气会多于0.25

mol吗？为什么？提示：不是0.25

mol，因为有部分盐酸与氧化铝反应，没有全部用来生成

氢气。如果换成等浓度、等体积的NaOH溶液，产生的氢气会多于0.25

mol，原因是同样质量的铝与NaOH溶液反应，消耗的NaOH物质的量比HCl

少，多余的NaOH可以继续与铝反应产生氢气。活动3：等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2

的体积之比是多少？提示：1∶1。Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相

等，所得H2的量也相等，故氢气的体积之比为1∶1。归纳总结铝与盐酸、NaOH溶液反应的应用与定量关系（1）等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗HCl和NaOH

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，产生氢气的体积

比为VHCl（H2）∶VNaOH（H2）＝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，产生氢气的体积比为VHCl（H2）∶VNaOH（H2）＝1∶3。3.

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。4.

新型合金

1.

正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。（1）铝既能与酸反应又能与碱反应。

（

√

）（2）Al2O3既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应。

（

√

）（3）铝在空气中易钝化生成致密的氧化膜。

（

√

）（4）储氢合金很好地解决了H2的储存问题。

（

√

）√√√√2.

（2025·广东省实验中学期末）下列有关物质的性质与用途的描述错误

的是（

）A.Al具有良好的延展性，故铝可用于制作各种形状的铝制品B.

合金普遍具有硬度大、熔点高等优点C.

镁铝合金密度小，强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料D.Al、Al2O3均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性

食物解析：一般情况下，合金具有硬度大、熔点低等优点，B错误。√3.

铝是一种既能与酸反应又能与强碱溶液反应的金属。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

⁠。由0价变为＋3价铝1∶13∶1（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的氢氧化钠溶液，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

⁠。

2∶3随堂演练1.

合金是一类用途广泛的金属材料，下列关于合金的描述正确的是（

）A.

合金的硬度比组成它的成分金属小B.

在我国使用最早的合金是青铜C.

合金的熔点一般比组成它的成分金属高D.

目前用量最大、用途最广的合金是铝合金解析：

合金的硬度比组成它的成分金属大，A错误；合金的熔点一般比

组成它的成分金属低，C错误；目前用量最大、用途最广的合金是铁合

金，D错误。√2.

（教材改编题）下列关于铝的说法中，正确的是（

）A.

铝的熔点高于氧化铝B.

铝不与酸、碱反应C.

常温下铝不与氧气反应D.

铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜

√3.

（苏教版习题）生铁的熔点是1

100～1

200

℃，纯铁的熔点可能是

（

）A.1

055

℃B.1

100

℃C.1

200

℃D.

高于1

200

℃解析：

合金的熔点一般低于其成分金属的熔点，生铁是铁碳合金，其

熔点是1

100～1

200

℃，则纯铁的熔点可能高于1

200

℃。√4.

下列说法错误的是（

）A.

赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.

目前我国流通的硬币是由合金材料制造的C.

铝制品在生活中非常普遍，这是因为表面覆盖着氧化膜，对内部金属起

保护作用D.

由镍、铁、碳、钴组成的合金可以制造喷气式飞机的发动机叶片，能

承受1

100

℃的高温解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，选A。√5.

（2025·海南国兴中学月考）已知某品牌饮料易拉罐的材质为镁铝合

金，现利用一个空的该易拉罐进行试验：（1）向易拉罐中充满CO2，然后往罐中注入足量的浓NaOH溶液，立即用

胶布封严罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪，

原因是

⁠；再过一会儿易拉罐又鼓起来恢复原样，原因是

⁠

⁠；易拉罐鼓起过程反应的化学方程式为

⁠

⁠。NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界气压将易拉罐压瘪易拉罐合金中的金属Al与

NaOH溶液反应产生H2，重新将易拉罐鼓起来

（OH）4]＋3H2↑解析：NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界气压将易拉罐压瘪，易拉罐合金中的金属Al与NaOH溶液反应产生H2，重新将易拉罐鼓起来。（2）将镁铝合金的易拉罐打磨、清洗并干燥后，剪碎并磨成粉，将该粉

末浸入盐酸中完全溶解，再加入足量的NaOH溶液中，充分反应之后，仍

存在白色沉淀，该白色沉淀是

（填化学式）。解析：镁铝合金溶于盐酸中生成MgCl2和AlCl3，氯化镁、氯化铝溶液与NaOH溶液先反应生成Mg（OH）2、Al（OH）3沉淀，后Al（OH）3与过量的NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水，则白色沉淀是Mg（OH）2。Mg（OH）2（3）另取一个空的该易拉罐，从中间锯开，用砂纸将其内壁的氧化膜除

去，装入约20

mL蒸馏水，再往水中投入2.3

g金属钠，理论上最多可收集

到氢气的物质的量为

⁠。

0.2

mol课时作业题组一

合金及铁合金1.

关于铁合金说法错误的是（

）A.

熔点比纯铁低B.

硬度比纯铁大C.

目前消耗最多的金属材料D.

人类最早使用的金属材料解析：人类最早使用的金属材料不是铁，铁的使用晚于铜，D错误。1234567891011121314√2.

下列有关合金的说法，错误的是（

）A.

铁合金是混合物B.

世界上用途最广、用量最大的合金是钢C.

合金的硬度一般比它的各成分金属的小D.

合金可以由金属和非金属熔合而成解析：合金的硬度一般比它的各成分金属的大，C错误。√12345678910111213143.

钢铁是铁碳合金的总称，其强度高，价格便宜，应用广泛。下列对于碳

素钢和合金钢的认识中，你认为正确的是（

）A.

都属于钢，物理性质相同B.

它们的组成元素相同C.

地铁列车的车体材质为含Ni、Cr的不锈钢，具有较强的耐腐蚀能力D.

碳素钢和合金钢都是由铁合金组成的，因此它们的化学性质完全相同解析：合金钢是在碳素钢中加入了合金元素，改变了钢的组织结构，从而表现出不同的性能，A错误；碳素钢和合金钢组成元素不相同，化学性质不完全相同，B、D错误。√1234567891011121314题组二

铝

氧化铝

铝合金4.

（苏教版改编题）下列金属材料中，最适合用于制造飞机部件的是（

）A.

铝合金B.

铜合金C.

不锈钢D.

铅锡合金解析：

铝合金密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机

部件的理想材料。√12345678910111213145.

下列叙述中错误的是（

）A.

氧化铝固体不溶于水，不导电，它是非电解质B.

氧化铝熔点很高，是一种较好的耐火材料C.

氧化铝是一种白色的固体，是冶炼铝的原料D.

铝表面形成的氧化铝薄膜可防止铝被腐蚀解析：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物为电解质，氧化铝在熔融状态能导电为电解质，A错误。√12345678910111213146.

下列关于铝单质的叙述中，正确的是（

）A.

不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B.

铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定D.

用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化

后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低√1234567891011121314

12345678910111213147.

结合铝的相关知识，回答下列问题。（1）铝制成铝箔作食品包装，是利用它的哪一性质

（填字母）。A.

金属光泽B.

延展性C.

导电性D.

导热性B解析：铝制成铝箔作食品包装，是利用了铝的延展性。1234567891011121314（2）铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜（氧化物）而对铝起保

护作用，但这层氧化膜（氧化物）遇到强酸或强碱都会溶解，请写出：其与盐酸反应的离子方程式：

⁠。与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：

⁠

⁠。

（OH）4]－1234567891011121314（3）足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH

溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比

是

⁠。3∶1

1234567891011121314（4）甲、乙两烧杯中各盛有100

mL

3

mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两

烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，相同条件下测得生成的气体

体积比为V（甲）∶V（乙）＝1∶2，则加入铝粉的质量为

（填字

母）。A.5.4

gB.3.6

gC.2.7

gD.1.8

gA1234567891011121314

1234567891011121314题组三

新型合金8.

形状记忆合金是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的

变形，恢复其变形前原始形状的合金材料，即拥有“记忆”效应的合金。

下列变化不是利用合金记忆效应的是（

）A.

脊柱侧弯矫形采用的哈伦顿棒，如果矫形棒的矫正力有变化，把温度

升高到比体温约高5

℃，就能恢复足够的矫正力B.

合金在高温环境下制做好天线，再在低温下把它压缩成一个小铁球，运

上太空中，太阳的强烈的辐射使它恢复原来的形状C.

用于制造精密仪器或精密车床，一旦由于震动、碰撞等原因变形，只需

加热即可排除故障D.

汽车受损变形后，利用钣金喷漆整形√1234567891011121314解析：

汽车受损变形后，利用钣金喷漆整形，不是利用了记忆合金的

记忆效应，A、B、C项均是利用了记忆合金的记忆效应。12345678910111213149.

下列说法错误的是（

）A.

我国最早使用的合金是由铜铝合金制成的青铜器B.

储氢合金是一类能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料C.

一般汽车配件中的发动机使用的是密度小、强度大且耐腐蚀的铝合金材料D.

钛合金，形状记忆合金，耐热合金以及储氢合金都属于新型合金解析：青铜是铜锡合金，是我国使用最早的合金，A错误。√1234567891011121314

10.

（2025·江苏邗江中学高一月考）下列物质的转化在给定条件下能实现

的是（

）A.Al2O3

Al（OH）3B.Fe

Fe2O3

FeCl3（aq）C.Al

Al2O3

Al（OH）3D.

硫酸铝

Al（OH）3√1234567891011121314解析：Al2O3难溶于水，与H2O不反应，不能生成Al（OH）3，A不能实现；Fe在O2中点燃，生成Fe3O4，不生成Fe2O3，B不能实现；Al在O2中点燃，生成Al2O3，Al2O3与NaOH反应，不能生成Al（OH）3，C不能实现。123456789101112131411.

（2025·河南开封高一期末）下列对物质认识的有关说法中，正确的是

（

）A.

添加Cr、Ni元素的铁合金，比纯铁硬度大、耐磨耐腐蚀、韧性更好B.

只由一种元素组成的物质是纯净物C.

“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”，铁合金比纯铁硬度

大和熔点高D.

不锈钢和碳素钢都是铁合金，性质完全相同解析：

只由一种元素组成的物质可能是混合物，如氧气和臭氧的混合

物，B错误；铁合金比纯铁硬度大、熔点低，C错误；碳素钢和不锈钢添加

的物质不同，故性质不完全相同，D错误。√123456789101112131412.

（2025·北京顺义区杨镇一中月考）已知铝在空气中会生成一层致密的

氧化膜（Al2O3），该氧化膜可与稀盐酸发生反应。实验小组将未打磨的铝

片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变

化，结果如图，下列说法错误的是（

）A.

反应过程中有热量放出B.0～50

s，发生稀盐酸与Al2O3的反应C.50

s时，溶液中溶质为Al2O3D.100～140

s，压强减小是因为温度降低√1234567891011121314解析：由图示可知，反应的过程中温度升高，反应过程中有热量放出，A正确；氧化铝覆盖在铝的表面，由图示可知，0～50

s，发生稀盐酸与Al2O3的反应，B正确；0～50

s，发生稀盐酸与Al2O3的反应，盐酸未反应完，溶液中溶质为AlCl3、HCl，C错误；100～140

s，反应停止了，压强减小是因为温度降低，D正确。123456789101112131413.

铝及其化合物在生产、生活中的应用日趋广泛。

12345678910111