【教案学案】2026年高中化学合格考第09讲铝及其化合物金属材料讲义全国版学生版

123化学网,好用的中学化学资料库！第页第09讲铝及其化合物金属材料内容概览学考要求速览明确考试范围与核心要求必备知识梳理系统整理学科框架与知识高频考点精讲破译重点内容及解题思路考点一铝的性质及用途考点二氧化铝氢氧化铝及铝盐考点三常见的金属材料考点四金属矿物的开发利用实战能力训练模拟实战，提升解题技能1.能书写铝与氧气、酸、碱等物质反应的方程式。2.了解氧化铝与氢氧化铝的两性，能书写其与酸、碱反应的方程式。知道铝、氧化铝及氢氧化铝的用途。知道合金的概念、合金的特性，了解常用的合金的性能和用途。一、铁合金1.合金(1)合金的概念合金是指由两种或两种以上的(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。属于物。(2)合金的性质合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。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。①硬度：合金的硬度一般比其成分金属的硬度。②熔点：合金的熔点一般比其成分金属的熔点。2.铁合金(1)生铁①生铁的含碳量为2%～4.3%。②性能及用途：生铁硬度大、抗压，性脆，可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料。(2)钢①钢的含碳量为。②钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等。③钢是用量最大，用途最广的合金，钢的分类如下：合金钢具有：强度、大，可塑性、韧性好，耐磨，的特殊性能。(3)不锈钢①合金元素：不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是。②性能：大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。③用途：医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等。(4)超级钢①合金元素：Mn、C、Al、V。②性能：强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。③用途：汽车、航空和航天等领域。【温馨提示】1．合金的形成条件(1)金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。(2)金属与非金属形成合金时：部分不活泼非金属与金属可形成合金，活泼非金属与活泼金属则不能形成合金。2．合金的特性(1)一般情况下，合金比各成分金属的硬度大。(2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低。(3)一般来说，合金的性能并不是各成分金属性能的总和，合金的物理、化学及机械性能优于各成分金属。(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。二、铝和铝合金1.铝和铝合金(1)铝是地壳中含量的金属元素，是银白色金属，常温下就能与空气中的发生反应，表面生成一层致密的薄膜，保护内部金属，反应的化学方程式为。(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Cu、Mg、Mn、Si，它的密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。2.铝、氧化铝的性质(1)铝、氧化铝的化学性质①与稀盐酸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化学方程式Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑对应的离子方程式Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑②与NaOH溶液反应实验1实验2实验操作实验现象试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片，产生气泡，将点燃的木条放在试管口，有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，有化学方程式Al2O3＋2NaOH＋3H2O=2Na[Al(OH)4]、2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑对应的离子方程式Al2O3＋2OH－＋3H2O=2[Al(OH)4]－、2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑结论铝、氧化铝都能与NaOH溶液反应(2)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，如Al2O3等，其与强酸、强碱反应的离子方程式为、Al2O3＋2OH－＋3H2O=2[Al(OH)4]－。【温馨提示】在常温下形成致密保护膜的金属，如铝、镁等金属；铁在高温下形成致密保护膜，俗称“烤蓝”；铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时，迅速反应生成致密氧化膜，称为钝化。三、新型合金1．储氢合金①储氢方法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(传统方法\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(利用高压钢瓶来储氢,储存液态氢)),现代方法：储氢合金))②含义储氢合金是一类能够大量，并与H2结合成的材料。③要求：具有实用价值的储氢合金要求，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。④实例：Ti­Fe合金、La­Ni合金。2．其他新型合金①、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。②喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的制造的，能承受1100℃的高温。③我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是由制造的。【温馨提示】新型合金四、根据化学方程式的计算1．以物质的量为中心的转化2．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系化学方程式2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CO2化学计量数2∶∶扩大NA倍后2NA∶∶物质的量2mol∶∶标况下气体体积44.8L∶∶结论(1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的粒子数之比＝各物质的之比。(2)对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比也等于其之比【温馨提示】根据化学方程式计算的注意事项(1)书写格式规范化：各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。(2)单位运用对应化：如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”。(3)如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据量不足的物质进行计算。五、化学方程式计算中的常用解题技巧方法一守恒法化学反应中的守恒关系有质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。(1)质量守恒①宏观特征：反应前后质量相等。②微观特征：反应前后各元素的原子个数不变。(2)得失电子守恒在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。即n(氧化剂)×氧化剂化学式中变价元素的原子个数×价差＝n(还原剂)×还原剂化学式中变价元素的原子个数×价差。(3)电荷守恒电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数，即溶液呈电中性。例如，在0.1mol·L－1的K2SO4溶液中，c(K＋)＋c(H＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)。方法二关系式法当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。(1)根据化学方程式确定关系式写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。例如：把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清的石灰水中，求生成沉淀的量。发生反应的化学方程式：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O。则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3。(2)根据原子守恒确定关系式上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO～CaCO3。(3)根据溶液呈电中性确定关系式如Na2SO4溶液中存在关系式：2Na＋～SOeq\o\al(2－,4)。考点一铝的性质及用途【典型例题】【例1】（2024高一上·江苏连云港·学业考试）下列关于铝的说法中，错误的是A．Al是地壳中含量最多的元素 B．在常温下能与反应C．Al能与强酸或强碱发生反应 D．电解熔融的可制得金属【即时演练】1．（24-25高一下·江苏盐城·期中）在给定条件下，下列物质间转化不能全部实现的是A．B．C．D．2．（2023高一下·广东·学业考试）铝及其化合物的用途广泛。部分含铝物质的类别与所含铝元素化合价的关系如图所示。下列推断不正确的是A．a可与反应转化为b B．a可与盐酸反应转化为cC．b可与KOH溶液反应转化为c D．c的溶液可与反应转化为a3．（2025高一下·湖南·学业考试）下列离子方程式中，正确的是A．铝与稀硫酸反应：Al＋2H＋=Al3＋＋H2↑B．氨水与稀硝酸混合：H＋＋OH-=H2OC．硝酸银溶液与食盐水混合：Ag＋＋Cl-=AgCl↓D．石灰石溶于稀盐酸：2H＋＋CO=CO2↑＋H2O考点二氧化铝氢氧化铝及铝盐【典型例题】【例1】（2025高一下·浙江杭州·学业考试）下列离子方程式书写正确的是A．钠与水反应：B．氧化铝溶于氢氧化钠溶液的化学方程式：C．过量石灰水与碳酸氢钙反应：D．氯化钡溶液中通入气体：【即时演练】1．（2025高一下·山西·学业考试）下列物质的用途及对应解释均正确的是选项物质用途解释AAl2O3耐高温材料Al2O3的熔点高BSiO2计算机芯片SiO2是一种良好的半导体CFe3O4红色涂料Fe3O4颜色为红色DNa2O2供氧剂Na2O2含有O2A．A B．B C．C D．D2．（2021高一·天津·学业考试）下列说法中，正确的是A．铝是地壳中含量最多的元素B．氧化铝既不溶于强酸，也不溶于强碱C．在溶液中加入过量的氨水可制得沉淀D．铝在空气中能稳定存在，所以铝是不活泼金属3．（2024高一下·湖南株洲·学业考试）下列物质中，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是A．NaCl溶液 B． C．溶液 D．稀硫酸考点三常见的金属材料【典型例题】【例1】（2025高一下·湖南·学业考试）不同元素在地壳中的含量不相同，下列金属元素在地壳中含量最多的是A．Al B．Fe C．Cu D．Na【即时演练】1．（2024高一下·湖南·学业考试）镍的活泼性介于金属活动顺序表中铜和铁之间，工业冶炼镍的方法是A．物理方法 B．电解法 C．热还原法 D．热分解法2．（2025高一下·广东·学业考试）文房用品是传统文化的重要组成部分。下列文房用品的主要材质属于金属材料的是A．玉杆斗笔B．铜质笔架C．御制宣纸D．五彩瓷砚A．A B．B C．C D．D3．（2024高一上·湖南·学业考试）钢是用量最大、用途最广的合金。钢中含量最高的元素是A．铁 B．碳 C．硅 D．锰考点四金属矿物的开发利用【典型例题】【例1】（2024高一下·湖南·学业考试）下列金属中，工业上常采用热还原法冶炼的是A．Al B．Fe C．Hg D．Ag【即时演练】1．（2025高一下·湖南娄底·学业考试）下列金属冶炼的方法中，属于热分解法的是A． B．C． D．(熔融)2．（2024高一下·湖南·学业考试）下列工业冶炼金属的方法错误的是A． B．C． D．3．（2023高一下·天津和平·学业考试）下列金属中，通常采用热还原法冶炼的是A．Na B．Cu C．Hg D．Ag1．（2024高一下·辽宁·学业考试）下列关于合金的叙述不正确的是A．在我国使用最早的合金是钢B．铝合金密度小、强度高，抗腐蚀能力强C．钠钾合金(室温下呈液态)可作核反应堆的传热介质D．在合金中加入适量的稀土金属，能大大改善合金的性能2．（2023高一下·黑龙江·学业考试）工业冶炼铝的原理是，据此原理可知工业上冶炼铝的方法是A．热还原法 B．热分解法 C．沉淀法 D．电解法3．（2024高一下·黑龙江佳木斯·学业考试）铝是生产和生活中大量使用的金属材料，下列关于铝的说法中错误的是A．铝合金广泛应用于飞机、汽车等制造工业B．铝制品表面通常覆盖着一层致密的氧化铝薄膜C．铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物D．铝是地壳中含量最多的元素4．（2023高一下·浙江·学业考试）下列说法不正确的是A．维生素C可作食品的抗氧化剂B．硫酸亚铁可作污水处理的混凝剂C．硬铝常用于制造飞机的外壳D．碳酸钡在医疗上可作“钡餐”5．（2023高一·天津河北·学业考试）下列关于铝及其化合物的说法中，不正确的是A．铝是地壳中含量最多的金属元素 B．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜C．氧化铝属于两性氧化物 D．氧化铝与水反应生成氢氧化铝6．（2023高一·湖南株洲·学业考试）下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是A．MgO B． C． D．CuO7．（2022高一下·天津河北·学业考试）下列关于铝及其化合物的说法中，正确的是A．铝的化学性质不活泼 B．氢氧化铝是一种强碱C．氧化铝可与水反应生成氢氧化铝 D．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜8．（2025高一下·浙江·学业考试）黄铜矿的化学式是A．CuFeS2 B． C． D．9．（2025高一下·山东·学业考试）下列有关元素及其化合物的说法正确的是A．久置于空气中最终生成B．盐酸可以除去铜器表面的铜锈C．水蒸气通过灼热的铁粉生成和D．Mg比活泼，更易与溶液反应生成10．（2024高一下·广东·学业考试）“奋斗者”号在马里亚纳海沟创造了中国载人深潜纪录，其载人潜水器球舱主要由钛合金制成。下列钛合金的性质与其在球舱上的应用无关的是A．高硬度 B．强韧性 C．耐腐蚀性 D．耐紫外线辐射11．（2023高一·云南·学业考试）云南省博物馆收藏的“四牛鎏金骑士铜贮贝器”，是滇青铜文明的代表性文物之一。下列有关该文物的说法正确的是

四牛鎏金骑士铜贮贝器A．青铜是合金 B．青铜是铜单质C．表面的铜绿是CuO D．在青铜器上鎏金是化学变化12．（2025高一下·广东·学业考试）宏观辨识与微观探析是学科核心素养。下列实验对应的离子方程式书写正确的是选项实验离子方程式A铁片插入溶液B氨水滴入溶液C铜丝插入稀溶液D加入溶液A．A B．B C．C D．D13．（2025高一下·湖南娄底·学业考试）金属的冶炼对于化工生产和生活十分重要，下列金属要通过电解法冶炼的是A．Al B．Fe C．Cu D．Ag14．（2023高一下·北京·学业考试）神舟十四号载人飞船的蒙皮使用了我国自主研制的超宽铝合金薄板。铝合金材料属于A．金属材料 B．无机非金属材料C．天然有机高分子材料 D．合成有机高分子材料15．（2025高一下·湖