高中化学必修一 3.2.1 铁合金 铝和铝合金学案

3.2.1　铁合金  铝和铝合金（学案）

1、了解铁合金的分类和应用

2、了解单质铝和氧化铝的化学性质

3、了解铝合金

铝、氧化铝的性质

初中化学中合金的定义是                                                       日常生活中应用范围最广的合金是        。

金属材料

生活中应用的金属材料主要有两大类：                                         。

合金是                                                                             。

生活中应用比较多的金属材料是            ，原因是                                    

常见合金的硬度会比其成分金属          ，合金的熔点一般比成分金属       。产生这种差异的原因是纯金属和合金中                         。

一、铁合金：

根据                       铁合金可以分为                 。含碳量在2％～4.3％之间的铁合金是                ，其硬度大、抗压、性脆、可以铸造成型，多用于制造机座、管道等。含碳量在0.03％～2％之间的铁合金是                 ，延展性和机械性能好、可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具。

钢可以分为                     。根据含碳量可以将碳素钢分为                          。

合金钢是                                                                             

最常见的合金钢是                  ，其合金元素是                 。

二、铝和铝合金

铝是一种相对活泼的金属，其很容易与                 反应在其表面形成一层              ，所以铝不要特殊的防腐措施。

【演示实验】向两只试管中分别加入稀盐酸和氢氧化钠溶液，再分别加入铝片，观察现象。

现象：                                                                              

反应方程式：                                                                        

离子反应：                                                                          

等质量的铝与盐酸或者氢氧化钠溶液反应生成氢气的量              

【练习】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，生成的氢气在同温同压下体积比为                        。

【思考与交流】在上面的实验中，我们还观察到，反应开始的时候气泡很少，后期才有大量气泡，产生这种现象的原因是什么？                                                         

上面的分析说明氧化铝与盐酸和氢氧化钠溶液都能反应，方程式如下：

两性氧化物：                                                                       

铝制餐具是否可以用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物？（                             ）

【练习】根据氧化物的性质对下列氧化物进行分类：

Na2O   CO2    CO    SO3    CaO    FeO    H2O    Al2O3

①酸性氧化物：                          。

②碱性氧化物：                           。

③两性氧化物：                           。

④和酸碱都不反应的是                           。

纯铝的                         都比较小，不适合作为生产生活中的材料使用，使用较多的是具有不同组成和性质的铝合金。例如，硬铝中含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%，它密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造                                 的理想材料。

1．关于合金性质的说法中，错误的是      （    ）

A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高     

B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低

C．合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性质不同     

D．合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性质不同

2．最不适宜于制作炊事用具的金属是                                      （    ）

A．Fe          B．Pb           C．Al       　  D．Cu

3．足量的铝分别与等物质的量浓度的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，放出的气体体积在标准状况下相等，则所取稀硫酸和氢氧化钠溶液的体积比为                                 （    ）

A．1︰2       B．3︰2       C．3︰1       D．6︰1

4．金属及其制品在腐蚀介质中很容易被腐蚀，其使用寿命大为降低。因此只有对腐蚀介质中的金属及其制品采取防护措施，才能保证金属工艺设备的安全性和工农业生产的顺利进行。下面对金属及其制品的防护措施中错误的是                            （    ）

A．铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置潮湿处保存

B．通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜

C．对于易生锈的铁制品（如防护网）要定期涂刷防护漆

D．把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢

5．下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)

A．钠和冷水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑

B．金属铝溶于NaOH溶液：Al＋2OH－===AlO＋H2↑

C．金属铝溶于盐酸中：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑

D．铁与稀硫酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

6．对Al2O3的分类中，正确的是(　　)

A．酸性氧化物                     B．碱性氧化物

C．两性氧化物                     D．不成盐氧化物

7．测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品： 800mL烧杯、100mL量筒、短颈漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19g/L）、水。按图示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样品完全反应，产生的气体体积不超过100mL）

 补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）：

 ①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800mL烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。

②                                                       ；

③                                                       ；              

④                                                       。

【知识点填空答案】纯金属和合金；由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；合金；合金的性能比纯金属更优良；大；低；原子排列不同；含碳量的不同；生铁和钢；生铁；钢；碳素钢和合金钢（或特种钢）；高碳钢、中碳钢和低碳钢；在碳素钢里适当的加入一种或者几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有某些特殊性能；不锈钢；Cr和Ni；空气中的氧气；致密的氧化膜；都反应，开始时反应较平缓，后剧烈，生成可燃烧的气体；2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑，2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑；2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑，2Al + 2OH－ + 2H2O = 2AlO2－ + 3H2↑；相同；1:1；铝的表面有氧化铝，刚开始是氧化铝和溶液反应，然后才是单质铝与溶液反应生成大量的氢气；Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O，Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O；既能与酸反应生成盐和水，也能与碱反应生成盐和水的氧化物；不可以，因为单质铝、氧化铝都与酸、碱反应；CO2  SO3；Na2O  CaO  FeO；Al2O3；CO  H2O；硬度和强度；飞机和宇宙飞船。

【检测反馈答案】1．D   2．B   3．C   4．A   5．C   6．C 

7．②往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈。（没答水面没过漏斗颈不给分）

③在100毫升量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），使漏斗颈插入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约100毫升空间。

④将长颈漏斗（或答玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生