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《常见的合金及应用》教案

[核心素养发展目标]1.能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能，培养宏观辨识与微观探析的能力。2.能列举常见合金的组成和性能，能科学、合理的选择和使用金属材料，培养学生的科学态度和社会责任感。

一、铁合金

1．合金

概念

由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质

性能

硬度

硬度一般高于它的成分金属

熔点

熔点一般低于它的成分金属

与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能

2.铁合金

不锈钢是一种重要的合金钢，合金元素主要是铬和镍，在大气中比较稳定，不易生锈，抗腐蚀能力强，常用于制造医疗器材、厨房用具和餐具，以及地铁列车的车体等。

(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物()

(2)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高()

(3)青铜比纯铜的硬度低()

(4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同()

(5)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金()

答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√

1．改进合金性能的常用措施有哪些？

提示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。

2．合金比成分金属的硬度大，原因是什么？

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．已知铜的熔点为1083℃，钠的沸点为883℃，试问铜与钠能否形成合金？

提示不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。

二、铝和铝合金

1．铝、氧化铝的性质

(1)铝、氧化铝与稀盐酸反应

实验操作

实验现象

铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声

化学方程式

Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑

离子方程式

Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑

(2)铝、氧化铝与NaOH溶液反应

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，铝片溶解，有无色气泡冒出，试管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，都有爆鸣声

化学方程式

Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

离子方程式

Al2O3＋2OH－===2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O、2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑

(3)实验结论：

①铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和氢气。

②氧化铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和水。

(4)两性氧化物、两性氢氧化物的概念

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。

②两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，如Al(OH)3。

Al(OH)3溶于盐酸：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O。

Al(OH)3溶于NaOH溶液：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。

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，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。

1．铝是活泼金属，但在日常生活中铝制品却能稳定存在，原因是什么？

提示常温下铝与氧气反应，在铝制品表面形成致密的氧化铝薄膜，保护铝不被腐蚀。

2．向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生的离子反应有(填字母)。

A．CO2＋2OH－===COeq\o\al(2－,3)＋H2O

B．Al2O3＋2OH－===2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O

C．2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑

D．Al3＋＋4OH－===AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O

答案ABC

解析向集满CO2的易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，易拉罐渐渐凹瘪，是由于CO2被NaOH溶液吸收，气体压强减小，发生了A项反应；铝制易拉罐表面的Al2O3会与NaOH溶液反应，发生了B项反应；NaOH溶液能与Al发生反应生成H2，使易拉罐凸起，发生了C项反应；由于溶液中没有Al3＋，故未发生D项反应。

3．(2019·广西南宁期中)向某溶液中加入铝粉能放出H2，下列各组离子一定不能在该溶液中大量共存的是()

A．Na＋、Fe3＋、