人教版高中化学 必修一 学案 32金属材料Word文档下载推荐.docx
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合金中各成分金属的化学性质不变。
2.性质:
合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于各成分金属。
(1)硬度:
合金的硬度一般大于成分金属。
(2)熔点:
合金的熔点多数低于成分金属。
思考:
为什么合金硬度比成分金属大?
提示:
纯金属所有原子的大小和形状相同,原子排列十分规整;
加入或大或小的其他元素的原子后,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变得困难,导致合金硬度变大。
3.合金性能的影响因素
元素的种类、元素含量、生产条件。
二、铁合金
三、铝和铝合金
铝是地壳中含量最多的金属。
铝性质活泼,铝和铝合金制品比较稳定的原因是表面覆盖着致密的氧化铝薄膜,保护内部金属。
1.铝与酸、碱的反应
(1)金属铝溶于盐酸的化学方程式:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。
(2)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:
2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑,离子方程式:
2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑。
2.氧化铝与酸、碱的反应
(1)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。
3.铝和铝合金的应用
铝合金是目前广泛应用的合金之一。
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。
四、新型合金
(二)自学检测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
”)
(1)人类历史上使用最早的合金是青铜()
(2)合金中只存在金属元素,不可能有非金属元素()
(3)镁铝熔合成合金的过程发生了化学变化()
(4)合金是混合物,具有金属的特性()
答案:
(1)√
(2)×
(3)×
(4)√
2.下列说法不正确的是()
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.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
C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹
D.组成元素相同的合金性能相同
D
解析:
合金性能受合金元素的种类、含量、生产条件影响。
组成元素相同的合金性能不一定相同,如钢和生铁。
3.铝是典型的两性金属,既能与酸反应,又能与强碱溶液反应。
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)1mol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______。
(1)由0价变为+3价;
铝
(2)1∶1;
3∶1
(三)重难点突破
重难点1:
铝与盐酸、NaOH溶液反应的比较
铝与盐酸、NaOH溶液反应的应用与定量关系
2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(1)
+3H2↑
(2)
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。
4.一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,若产生氢气的体积比为1∶3<
VHCl(H2)∶VNaOH(H2)<
1∶1,则必定是①铝与盐酸反应,铝过量而盐酸不足;
②铝与氢氧化钠溶液反应,铝不足而氢氧化钠溶液过量。
5.铝既能与非氧化性酸反应产生氢气,也能与碱反应产生氢气,前者是置换反应,后者不是置换反应。
6.铝与盐酸、氢氧化钠的反应中,还原剂都是铝,还原产物都是氢气,故铝与产生氢气的关系式是相同的。
典例:
甲、乙两个烧杯中分别盛有100mL4.0mol·
L-1的盐酸和100mL4.0mol·
L-1NaOH溶液,向两个烧杯中均加入5.4g铝粉,在相同状况下产生气体的体积比为()
A.1∶1
B.2∶3
C.3∶2
D.3∶1
B
甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的量都为0.4mol,根据化学方程式:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知,5.4g(即0.2mol)Al分别与盐酸和NaOH溶液反应时,盐酸不足量而NaOH过量,故Al与盐酸反应生成H20.2mol,与NaOH溶液反应生成H20.3mol,其体积比为2∶3。
【第二课时】
一、化学方程式中化学计量数与各化学计量间的关系
2Na + 2H2O===2NaOH+H2↑
质量之比:
46g ∶ 36g ∶ 80g ∶ 2g
计量数之比:
2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1
扩大NA倍:
2NA ∶ 2NA∶ 2NA ∶ NA
物质的量之比:
2mol ∶ 2mol∶ 2mol ∶ 1mol
结论:
化学方程式中化学计量数之比等于粒子个数之比,也等于物质的量之比,对于有气体参与的反应还等于体积之比。
为什么利用化学方程式进行计算时,同一种物质的单位必须统一,而不同的物质则不必统一?
同一种物质用不同的物理量表示时,比例是相同的。
例如1mol钠和23g钠完全相同。
二、有关物质的量的计算中的“三个规范”
1.书写规范
各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的意义各不相同。
如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量,“N”表示微粒数,而“n”表示物质的量。
2.符号规范
(1)设未知数直接用各物理量的符号表示,且要注明物质(或粒子)的符号。
如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。
(2)各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。
如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度,求NaOH溶液的质量时就写成:
m(NaOH)=c(NaOH)×
V[NaOH(aq)]×
M(NaOH)。
3.单位规范
把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
(1)铝与NaOH溶液反应中,每转移3mole-,就生成1.5molH2()
(2)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的质量之比()
(3)化学反应前后反应物和生成物遵循质量守恒,也遵循物质的量守恒()
(4)根据化学方程式计算时,各物质对应物理量的单位,左、右、上、下都必须相同()
(4)×
物质的量在化学方程式计算中的方法
1.基本步骤
2.物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比,而非质量之比。
(2)计算时,各种物质不一定都用物质的量表示,也可以用质量表示,气态物质还可以用体积表示,但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系;
只要做到“上下一致,左右相当”即可。
1.15g金属钠与水反应,得到100mL溶液,试计算:
(1)生成的气体在标准状况下的体积为________________________________________。
(2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度_______________________________________。
n(Na)=
=0.05mol,设生成标准状况下气体的体积为V,溶液中溶质的物质的量浓度为c。
2Na+2H2O===2NaOH + H2↑
2mol2mol22.4L
0.05mol0.1L×
cV
V=
=0.56L;
c=
=0.5mol·
L-1。
(1)0.56L
(2)0.5mol·
L-1
重难点2:
化学计算中常用的方法
1.差量法——化学方程式计算中的巧思妙解
化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法。
解题的一般步骤为
(1)准确写出有关反应的化学方程式。
(2)深入细致地分析题意,关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。
该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等,且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比。
(3)根据反应方程式,从“实际差量”寻找比例关系,列比例式求解。
2.关系式法——解答连续反应类型计算题的捷径
当已知量和未知量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。
(2)根据原子守恒确定关系式。
【反馈检测】
第一课时
1.下列关于合金的叙述中正确的是()
A.合金是由两种或多种金属熔合而成的
B.日常生活中用到的五角硬币属于铜合金
C.合金在任何情况下都比单一金属性能优良
D.钢不属于合金
合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的,A项错误;
在机械加工时,合金的性能一般较单一金属优良,但并不是任何情况下都是,如纯铝导电性比铝合金要强,C项错误;
钢是铁碳合金,D项错误。
2.足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()
A.盐酸
B.稀硫酸
C.氢氧化钠溶液
D.氯化钠溶液
C
铝与氯化钠溶液不反应,由2Al+6H+===2Al3++3H2↑,2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑可知,Al~3H+~
H2,Al~OH-~
H2,即1mol铝消耗氢氧化钠1mol、硫酸1.5mol、氯化氢3mol。
3.下列叙述正确的是()
A.通过物理变化使铁制品表面生成致密的氧化膜,可以防止生锈
B.常见的合金钢主要有硅钢、锰钢、钨钢和不锈钢
C.氧化物只能作氧化剂,不能作还原剂
D.生铁中的球墨铸铁,没有机械强度,所以在任何场合都不可以代替钢
A项,生成致密的氧化膜是化学变化;
C项,有些氧化物可以作还原剂,如一氧化碳,利用它的还原性可以在工业上冶炼金属;
D项,生铁中的球墨铸铁具有很高的机械强度,在一些场合可代替钢。
4.有关铝和它的化合物的说法错误的是()
A.用于熔化烧碱的坩埚,可用Al2O3这种材料制成
B.铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层保护膜
C.氧化铝是一种高熔点物质,是一种较好的耐火材料
D.氧化铝是一种两性氧化物,既能与强酸反应,也能与强碱反应
A
若用Al2O3材料制成的坩埚熔化烧碱,会损坏坩埚,因为两者会发生反应:
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O。
5.用铁、铝的混合物进行如下实验:
(1)操作X的名称是________。
(2)气体A是________。
(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成________(填化学式),A在该反应中作为__________(填“氧化
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