2019-2020版新教材高中化學(xué)第3章第2節(jié)第1課時(shí)合金教案新人教版必修第一冊(cè)

PAGE第1課時(shí)合金目標(biāo)與素養(yǎng)：1.認(rèn)識(shí)合金的概念。(宏觀辨識(shí))2.了解常見(jiàn)合金的分類、組成和用途。(宏觀辨識(shí))3.了解合金在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，會(huì)合理選用金屬材料。(科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任)一、合金1．定義：由兩種或兩種以上的金屬與金屬(或非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。微點(diǎn)撥：合金一般是混合物，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。合金中各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不變。2．性質(zhì)：合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能，在許多方面不同于各成分金屬。(1)硬度：合金的硬度一般大于成分金屬。(2)熔點(diǎn)：合金的熔點(diǎn)多數(shù)低于成分金屬。為什么合金硬度比成分金屬大？[提示]純金屬所有原子的大小和形狀相同，原子排列十分規(guī)整；加入或大或小的其他元素的原子后，改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難，導(dǎo)致合金硬度變大。3．合金性能的影響因素元素的種類、元素含量、生產(chǎn)條件。二、鐵合金三、鋁和鋁合金鋁是地殼中含量最多的金屬。鋁性質(zhì)活潑，鋁和鋁合金制品比較穩(wěn)定的原因是表面覆蓋著致密的氧化鋁薄膜，保護(hù)內(nèi)部金屬。1．鋁與酸、堿的反應(yīng)(1)金屬鋁溶于鹽酸的化學(xué)方程式：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑。(2)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Al＋2H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2↑，離子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。2．氧化鋁與酸、堿的反應(yīng)(1)兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，如Al2O3。3．鋁和鋁合金的應(yīng)用鋁合金是目前廣泛應(yīng)用的合金之一。硬鋁密度小、強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料。四、新型合金1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)人類歷史上使用最早的合金是青銅()(2)合金中只存在金屬元素，不可能有非金屬元素()(3)鎂鋁熔合成合金的過(guò)程發(fā)生了化學(xué)變化()(4)合金是混合物，具有金屬的特性()[答案](1)√(2)×(3)×(4)√2．下列說(shuō)法不正確的是()A．目前我國(guó)流通的硬幣是由合金材料制造的B．鋁制品在生活中非常普遍，這是因?yàn)楸砻娓采w著氧化膜，對(duì)內(nèi)部金屬起保護(hù)作用C．鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，可用于制作照明彈D．組成元素相同的合金性能相同D[合金性能受合金元素的種類、含量、生產(chǎn)條件影響。組成元素相同的合金性能不一定相同，如鋼和生鐵。]3．鋁是典型的兩性金屬，既能與酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。回答下列問(wèn)題：(1)在鋁與鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)中，鋁元素化合價(jià)的變化都是________，還原劑都是______。(2)1mol的鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成氫氣的體積在相同狀況下比值為_(kāi)_____，消耗氯化氫和氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____。[答案](1)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)鋁(2)1∶13∶1鋁與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)的比較鋁與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)的應(yīng)用與定量關(guān)系2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑ (1)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑ (2)1．等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，消耗HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶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)生氫氣的體積比為VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶1。3．足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶3。4．一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，若產(chǎn)生氫氣的體積比為1∶3<VHCl(H2)∶VNaOH(H2)<1∶1，則必定是①鋁與鹽酸反應(yīng)，鋁過(guò)量而鹽酸不足；②鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鋁不足而氫氧化鈉溶液過(guò)量。5．鋁既能與非氧化性酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，也能與堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，前者是置換反應(yīng)，后者不是置換反應(yīng)。6．鋁與鹽酸、氫氧化鈉的反應(yīng)中，還原劑都是鋁，還原產(chǎn)物都是氫氣，故鋁與產(chǎn)生氫氣的關(guān)系式是相同的。【典例】甲、乙兩個(gè)燒杯中分別盛有100mL4.0mol·L－1的鹽酸和100mL4.0mol·L－1NaOH溶液，向兩個(gè)燒杯中均加入5.4g鋁粉，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為()A．1∶1 B．2∶3C．3∶2 D．3∶1B[甲、乙兩燒杯中含HCl、NaOH的物質(zhì)的量都為0.4mol，根據(jù)化學(xué)方程式：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑可知，5.4g(即0.2mol)Al分別與鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，鹽酸不足量而NaOH過(guò)量，故Al與鹽酸反應(yīng)生成H20.2mol，與NaOH溶液反應(yīng)生成H20.3mol，其體積比為2∶3。](1)如果將兩份各5.4g的鋁粉分別加入足量的鹽酸和NaOH溶液，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比是多少？[提示]1∶1。(2)如果題目中鹽酸濃度是2.0mol·L－1，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比是多少？[提示]1∶3。反應(yīng)物“過(guò)量”分析在進(jìn)行化學(xué)計(jì)算時(shí)，如果題目信息中已知多種反應(yīng)物的用量，應(yīng)首先根據(jù)化學(xué)方程式分析各反應(yīng)是否恰好完全反應(yīng)，進(jìn)行過(guò)量分析，利用完全反應(yīng)的物質(zhì)進(jìn)行計(jì)算。1.等量鎂鋁合金粉末分別與下列四種過(guò)量物質(zhì)充分反應(yīng)，放出氫氣最多的是()A．NaOH溶液 B．稀硫酸C．蔗糖溶液 D．NaCl溶液B[Mg、Al與蔗糖溶液、NaCl溶液不反應(yīng)，只有Al與NaOH溶液反應(yīng)，Mg、Al與硫酸均發(fā)生反應(yīng)放出氫氣。]2．在天平的左右兩個(gè)托盤(pán)上放有兩個(gè)燒杯，兩個(gè)燒杯中分別盛有鹽酸和氫氧化鈉溶液，天平處于平衡狀態(tài)，當(dāng)分別向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁(酸和堿都是足量的)充分反應(yīng)后()A．天平保持平衡 B．左高右低C．左低右高 D．無(wú)法確定A[等質(zhì)量的Al與過(guò)量的鹽酸、NaOH溶液完全反應(yīng)生成的H2質(zhì)量相同，兩燒杯減少的質(zhì)量相同。]1．下列關(guān)于合金的敘述中正確的是()A．合金是由兩種或多種金屬熔合而成的B．日常生活中用到的五角硬幣屬于銅合金C．合金在任何情況下都比單一金屬性能優(yōu)良D．鋼不屬于合金B(yǎng)[合金是金屬與金屬或金屬與非金屬熔合而成的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在機(jī)械加工時(shí)，合金的性能一般較單一金屬優(yōu)良，但并不是任何情況下都是，如純鋁導(dǎo)電性比鋁合金要強(qiáng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼是鐵碳合金，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是()A．鹽酸 B．稀硫酸C．氫氧化鈉溶液 D．氯化鈉溶液C[鋁與氯化鈉溶液不反應(yīng)，由2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑可知，Al～3H＋～eq\f(3,2)H2，Al～OH－～eq\f(3,2)H2，即1mol鋁消耗氫氧化鈉1mol、硫酸1.5mol、氯化氫3mol。]3．下列敘述正確的是()A．通過(guò)物理變化使鐵制品表面生成致密的氧化膜，可以防止生銹B．常見(jiàn)的合金鋼主要有硅鋼、錳鋼、鎢鋼和不銹鋼C．氧化物只能作氧化劑，不能作還原劑D．生鐵中的球墨鑄鐵，沒(méi)有機(jī)械強(qiáng)度，所以在任何場(chǎng)合都不可以代替鋼B[A項(xiàng)，生成致密的氧化膜是化學(xué)變化；C項(xiàng)，有些氧化物可以作還原劑，如一氧化碳，利用它的還原性可以在工業(yè)上冶煉金屬；D項(xiàng)，生鐵中的球墨鑄鐵具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，在一些場(chǎng)合可代替鋼。]4．有關(guān)鋁和它的化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．用于熔化燒堿的坩堝，可用Al2O3這種材料制成B．鋁能在空氣中穩(wěn)定存在是因?yàn)槠浔砻娓采w著一層保護(hù)膜C．氧化鋁是一種高熔點(diǎn)物質(zhì)，是一種較好的耐火材料D．氧化鋁是一種兩性氧化物，既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，也能與強(qiáng)堿反應(yīng)A[若用Al2O3材料制成的坩堝熔化燒堿，會(huì)損壞坩堝，因?yàn)閮烧邥?huì)發(fā)生反應(yīng)：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O。]5．用鐵、鋁的混合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(1)操作X的名稱是________。(2)氣體A是________。(3)A與Cl2混合光照可能發(fā)生爆炸，生成________(填化學(xué)式)，A在該反應(yīng)中作為_(kāi)_________(填“氧化劑”或“還原劑”)。(4)溶液B中陰離子除OH－外還有________，溶液D中存在的金屬離子為_(kāi)__