2019年新版人教版高中化學(xué)必修一：第三章第二節(jié)第一課時鐵合金計鋁和鋁合金2019年新版人教版高中化學(xué)必修一：第三章第二節(jié)第一課時鐵合金計鋁和鋁合金講義設(shè)--PAGE13-/13鐵合金鋁和鋁合金[明確學(xué)習目標] 1.認識合金的特征性質(zhì)2.了解常見合金的分類組成和途。3.掌握Al與O2反應(yīng)及Al與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物和本質(zhì)。4.正確認識氧化鋁的兩性。學(xué)生自主學(xué)習鐵合金生鐵和鋼生鐵和鋼是01含碳量不同的兩種鐵碳合金，其中含碳量為022～4.3030.03～2為鋼。人類對鐵合金的應(yīng)用歷程鋼——用量最大、用途最廣的合金鋁與鋁合金鋁的性質(zhì)鋁的原子結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)鋁與鹽酸、NaOH溶液的反應(yīng)的實驗探究(1)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并改為離子方程式。AlOHC16AlO6HCl===2AlCl＋3H，2 3 2 3 3 22 3 17AlO＋6H＋===2A3＋＋3H2 3 18

19Al2O3和NaOH： Al2O

Al2O3＋2OH－3===2AlO－＋HO。2 2用途b.良好的耐火材料。新型合金用于貯氫的新型合金01TiFe合金和02LaNi狀記憶合金等廣泛應(yīng)用于03航空航天、04生物工程和05電子工業(yè)等領(lǐng)域。合金中只有金屬嗎？合金屬于純凈物還是混合物？提示：合金是指由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬熔合而成的物質(zhì)，故合金屬于混合物，合金中可能含有非金屬，如鋼中含有碳。如何除去鐵粉中混有的少量鋁粉？提示：反應(yīng)方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。Al2O3既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOHAl2O3AlNaOHAl可以稱之為兩性金屬嗎？提示：不可以，Al是活潑的金屬元素，不是兩性金屬。家用鋁合金門窗為什么不用鋁制的？提示：鋁合金比鋁具有硬度大(耐磨)易加工(熔點低)的特點。課堂互動探究知識點一 合金及其特點、用途關(guān)于合金(1)合金一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素。(2)合金一定是混合物，合金具有金屬的特性。響，如不銹鋼的抗腐蝕性比純鐵強得多。合金的硬度一般大于其成分金屬；合金的熔點一般比其成分金屬的熔點低。正確選用金屬材料的一般思路致性。所選材料的強度、機械性能、外觀、加工難度等主要從金屬的物理性質(zhì)考慮，如密度、硬度、延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、強度等。氣、水、酸、堿、鹽環(huán)境下的化學(xué)穩(wěn)定性及耐腐蝕性等。材料的經(jīng)濟性，如價格，應(yīng)從原料的儲量、開采與冶煉難度等方面考慮。1 某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示：已知該合金耐腐蝕、強度大。從以上性能看，該合金不適合作 ( )導(dǎo)線C[批注點撥]

門窗框D[解析]該合金與鐵相比較導(dǎo)電性差，不適合作導(dǎo)線；作門窗主要是利用合金的硬度、強度大和耐腐蝕性；作爐具主要利用其熔點高和耐腐蝕性強；作飛機外殼則是利用強度、硬度大和密度小的性質(zhì)，B、C、D與合金性質(zhì)相符。[答案] A[練1] 鐵是人類較早使用的金屬之一。據(jù)有關(guān)報道，目前已經(jīng)能冶煉出度較高的鐵。你估計這種“純鐵”不會具有的性質(zhì)是( )A.硬度比生鐵低B.熔點比生鐵高C.Fe2(SO4)3D.不能與鹽酸反應(yīng)答案 D解析 依據(jù)題目敘述，可認為這種“純鐵”為純凈物，與生鐵(合金)相比硬度小，熔點高。同時它具有單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)，故D錯誤。[練2] (1)將鋁的用途與性質(zhì)搭配起(每個選項只選用一次)。A.質(zhì)輕C.易傳熱E.氧化時放熱

B．延展性好D．易導(dǎo)電①太陽能熱水器： ；②飛機： ；③焊接鐵軌： ；④電纜： ；⑤鋁箔： 。(2)鋁合金材料屬于 (填“純凈物”“混合物”或“單質(zhì)”)。答案 (1)①C ②A ③E ④D ⑤B (2)混合物解析 (1)鋁在太陽能熱水器上的應(yīng)用是由于它的導(dǎo)熱性好鋁合金硬度大質(zhì)輕，是制造飛機的良好材料。鋁被氧化時放熱可作鋁熱劑，因而可用來焊接鐵軌鋁用作電纜和鋁箔則分別是由于其導(dǎo)電性和延展性。(2)合金是由一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，因此肯定是混合物。方法規(guī)律 我們平常用到的金屬制品，一般都是由合金制成的，使用量最的是鐵合金，包括生鐵和鋼，鋼比生鐵含碳量低，但性能優(yōu)于生鐵；其次是鋁合金，如硬鋁，它具有密度小、強度大、抗腐蝕力強的特點。知識點二 鋁與氧化鋁鋁與鹽酸、NaOH(1)反應(yīng)原理2①鋁與鹽酸反應(yīng)：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H↑，Al作還原劑，HCl是氧化2劑。②鋁跟氫氧化鈉溶液的反應(yīng)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，Al是還原劑，H2O是氧化劑。(2)“量”的關(guān)系HClNaOH3∶1。②等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積比為1∶1。③足量的鋁分別與等物質(zhì)的量濃度、等體積的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積比為1∶3。氧化鋁Al2O3是兩性氧化物，既能與強酸反應(yīng)生成可溶性鋁鹽和水，又能與強堿反Al2O3性的。因此不能用鋁制容器來貯存酸或堿性物質(zhì)。2 用鋁箔包裹著2.3g金屬鈉，用針扎若干小孔，然后投入到足量水中理論上可以收集到氫氣的物質(zhì)的量為( )A.0.05molB.0.2molC.0.05mol0.2D.無法判斷[批注點撥][解析]鋁箔包裹著2.3g金屬鈉投入到足量水中，鈉首先與水反應(yīng)：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，然后生成的NaOH再和Al發(fā)生反應(yīng)：2NaOH＋2Al＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，利用題中數(shù)據(jù)知：2.3g鈉可產(chǎn)生0.05molH2，生成的molNaOH0.15molH2，因此產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量一定大于0.05mol，而小于或等于0.2mol[答案] C[練3] 在MgO中混有少量的Al2O3雜質(zhì)，欲將雜質(zhì)除去可選用的試劑是( )C.稀鹽酸D

濃氨水D解析 MgO不溶于NaOH溶液，Al2O3溶于NaOH溶液。[4]等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩3∶4情況可能分別是()甲、乙中都是鋁過量甲中鋁過量，乙中堿過量C.甲中酸過量，乙中鋁過量D.答案B解析H2的1∶11 VHH21∶3H2

HCl 222

<1，所以反應(yīng)的情況為甲中鹽酸不足，乙中氫氧化鈉過量。

NaOHH方法規(guī)律 (1)鋁表面的氧化膜結(jié)構(gòu)致密因此鋁有很強的抗腐蝕性能做與酸、堿、鹽性質(zhì)實驗時，要用砂紙將鋁表面氧化膜除去。(2)鋁、氧化鋁既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿溶液反應(yīng)，但與弱堿不反應(yīng)，Al2O3也不與弱酸反應(yīng)。[知識拓展] Al(OH)3是兩性氫氧化物它是不溶于水的物質(zhì)但既能與強酸222H2O。強堿，是典型的兩性氫氧化物(既能和酸反應(yīng)生成鹽和水又能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物叫做兩性氫氧化物)。Al(OH)3化學(xué)方程式：AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl3 AlCl3Al3＋全部沉淀出來，適宜用的試劑是( )NaOHC.鹽酸[批注點撥]

Ba(OH)2D．氨水[解析] 氫氧化鋁沉淀能溶于強堿，比如NaOH溶液、Ba(OH)2溶液，但能溶于弱堿，比如氨水，所以實驗室中一般用氨水來沉淀鋁離子或制取氫氧化鋁沉淀。[答案] D[練5] 下列物質(zhì)中既能跟稀鹽酸反應(yīng)又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是( )①NaHCO3②(NH4)2S③Al2O3④Al(OH)3⑤AlA.①③④B．②⑤C．①③⑤D．全部答案 D解析 題中5種物質(zhì)均既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿溶液反應(yīng)。NaHCO3鹽酸可以反應(yīng)生成氯化鈉、水、二氧化碳氣體，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉2 3 和水；(NH4)2S與鹽酸反應(yīng)生成H2S氣體和氯化銨，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硫化鈉和氨水；Al、AlO、Al(OH)2 3 [練6] 向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液下列圖像中，能正確表示上述反應(yīng)的是(橫坐標表示加入NaOH溶液的體積，縱坐標表反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量)( )答案 A解析 向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液NaOH溶液先后與Al2(S3溶液、MgSO4溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁、氫氧化鎂沉淀，當沉淀達到最多時，繼續(xù)加入的NaOH溶液將氫氧化鋁沉淀溶解，但氫氧化鎂不能與過量的NaOH溶液反應(yīng)。本課歸納總結(jié)合金是指由兩種或兩種以上的金屬(或金屬和非金屬)特性的物質(zhì)。分金屬。和合金鋼；其次是鋁合金。AlO2、反應(yīng)，還能與強堿溶液反應(yīng)。Al2O3、Al(OH)3是兩性物質(zhì)。Al2O3是冶煉鋁的原料，也是較好的耐火材料。學(xué)習效果檢測下列物質(zhì)中，不屬于合金的是( )硬鋁C．鋼鐵答案

黃銅D解析 水銀是金屬汞，是單質(zhì)，不是合金。根據(jù)下列金屬的熔、沸點：判斷其中不能形成合金的是( A.Cu與NaFeAl答案 A

B．FeCuD．Al解析 兩種金屬要形成合金，需在熔化狀態(tài)時相互混合，熔化時的溫度需達到兩種金屬中熔點最高的金屬的熔點，但又不能超出成分金屬的最低沸點的溫度選項中的Cu與Na不符合形成合金的要求。要除去Fe2O3中混有的Al2O3，最好的方法( )用鹽酸洗滌過濾 B．加熱用H2還原C.CO還原答案 D

D．用NaOH洗滌、過濾2解析Fe2O3Al2O3難溶于水，但Fe2O3和Al2O3都和鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)后不AFe2O3Al2O3BC不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，而Al2O32濾得到Fe2O3，故D最好。下列關(guān)于合金的說法不正確的是( A.青銅是一種銅的合金B(yǎng).合金中可以含有非金屬元素C.硬鋁比純鋁的硬度低D.儲氫合金是一類能大量吸收H2的材料答案 C解析 合金的硬度一般比成分金屬硬度大，C錯誤。鐵是人類較早使用的金屬之一。據(jù)有關(guān)報道，目前已能冶煉出純度高達99.9999%的鐵。純鐵的實際使用范圍有限，人們大量使用的是鐵的合金。鋼鐵是鐵碳合金的總稱，其強度高、價格便宜、應(yīng)用廣泛。以下關(guān)于不銹鋼和普通鋼的認識中，你認為正確的是()B.耐腐蝕的性能不同C.它們都屬于鋼，因此物理性質(zhì)是一樣的D.構(gòu)成普通鋼和不銹鋼的主要元素都是鐵，因此它們的化學(xué)性質(zhì)完全相同答案 B解析 不銹鋼是在普通鋼的基礎(chǔ)上，加入NiCr等多種元素煉制成的鋼材它在空氣中能保持金屬光澤，也就是具有不生銹的特性。鉻元素的加入使不銹鋼表面形成致密且堅固的氧化膜，防止內(nèi)部鐵與外部物質(zhì)接觸。鎳元素的加入，使不銹鋼在多種酸、堿、鹽的水溶液中也能具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性。綜上所述，不銹鋼具有優(yōu)良的性能，在很多方面不同于普通鋼，故B正確。3∶2，則樣品中鐵、鋁的物質(zhì)的量之比為()A.3∶2C．3∶4答案 C

B．2∶1D．4∶3解析 有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為22＋＋3H2↑、22

↑。鐵鋁合金與鹽酸混合時，F(xiàn)e和AlH2NaOH溶液混合時，F(xiàn)e不參加反應(yīng)，Al參加反應(yīng)。Fey，則兩種情況下生成的H2x＋1.5y1.5y，由(x＋1.5y)∶1.5y＝3∶2x∶y＝3∶4。21g1L5mol·L－1的鹽酸中，共收集到標準狀況下的氣體22.4L。關(guān)于合金的下列說法正確的有 a.合金只能由兩種或兩種以上的金屬組成c.鎂鋁熔成合金的過程是一個化學(xué)過程d.合金的熔點一般比其組成成分的熔點低e.合金具備金屬的特性該合金中鎂、鋁的質(zhì)量分別為 、 (3)反應(yīng)中共消耗鹽酸 mol。向反應(yīng)后的溶液中逐滴加入5mol·的NaOH溶液，若要使沉淀恰好到最大值，需要加入NaOH 。再加入NaOH溶液至足量，沉淀減少 。最后剩余的沉淀是 ，其質(zhì)量是 。答案 (1)bde (2)12g 9g (3)2 (4)1(5)26 Mg(OH)2 29解析(1)合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬和非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，a錯誤，e正確；合金的硬度一般大于其成分金屬，b正確；合分金屬，d正確。MgxAly。Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑1mol2mol 22.4Lx2x 22.4xL2Al2mol＋6mol 67.2Ly3y 33.6yL24x＋27y＝2122.4x＋33.6y＝22.41 1x＝2mol y＝3mol1