高中化学,第三章,第三节用途广泛的金属材料学案,新人教版必修1

第三章 第三节用途广泛的金属材料 教学目的3 1. 巩固学习钠、铝、铁等金属的主要性质,强化训练。

教学课时 2.5课时 知识体系3 1. 金属概述(A) ⑴ 金属元素在周期表中的位置和原子结构 金属元素分布在元素周期表的左下方,大部分金属元素原子的最外层电子数少于四个电子,金属元素原子半径比同周期的非金属原子半径大,故金属原子易失去电子。

⑵ 金属分类 按金属密度 轻金属ρ<4.5 g/cm3 如Na、Mg、Al等 重金属ρ>4.5 g/cm3 如Zn、Cu、Pb等 按冶金工业 黑色金属Fe、Cr、Mn﹙3种﹚ 有色金属除Fe、Cr、Mn以外的金属 ⑶ 物理通性 最外层电子数较少,一般金属都具有银白色的金属光泽,具有良好的延展性,是电、热的良导体。

⑷ 金属活动顺序表 金属活动顺序表 K Ca Na MgAl Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 金属原子失电子的能力(还原性) 强 → 弱 金属阳离子的电子能力(氧化性) 弱→ 强 与氧气化合 常温下易被氧化 常温下缓慢被氧化 加热被氧化 不能 与水反应置换 常温下 加热时 不能置换 与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等) 能发生置换反应,生成H2。

不能置换 与强氧化性酸(如硝酸、浓硫酸等) 发生氧化还原反应 发生氧化还原反应 发生氧化还原反应 只与王水反应 与盐溶液反应 先与水反应 前面的金属置换出后面的金属 在自然界中的存在形式 化合态 化合态和游离态 游离态 金属冶炼 电解法 热还原法(Cu、W用还原剂法) 热分解法 注① Al、Fe遇浓硝酸、浓硫酸,在常温下发生钝化。

② Cr2O32AlAl2O32Cr ⑸ 判断金属活动性的规律 ①金属与水或酸反应越剧烈,该金属越活泼。

②金属所对应的氢氧化物的碱性越强,该金属越活泼。

③一种金属能从另一种金属盐的溶液中将其置换出来,则该金属活泼性比另一金属强。

④两金属能够构成原电池时,做负极的金属比做正极的金属活泼。

2. 合金(A) ⑴ 定义指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成具有金属特性的物质。一般来说,合金的熔点比它各组分低,硬度比各组分大。

⑵ 物理性质 ① 硬度大、熔点低 ② 一般来说,合金的性质并不是各成分的性质的总和,合金具有良好的物理、化学和机械的性能 ③ 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生铁调节。

如生铁的熔点比纯铁的低;
硬铝(Cu、Mn、Si的强度和硬度都比纯铝大。

⑶ 常用的合金 铁 合 金 含 碳 量 成 分 性 能 生 铁 2%~4.3 铁、碳 生铁硬度大、抗压、性脆,可铸不可锻 钢 碳素钢 0.032 铁、碳 有良好的延展性,机械性能好,可铸可锻 含碳量高,硬度大;

含碳量低,韧性较强 合金钢 (不锈钢) 在碳素钢中加入其它元素,如镍、铬等 如不锈钢在空气中比较稳定,不容易生锈,具有很强的抗腐蚀能力 成分 性能 铝合金 向Al中加入少量的合金元素如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素 抗腐蚀能力强,强度高,密度较小,如高压锅是由铝合金制造的 铜合金 黄铜 Cu-Zn合金 高强度、可塑性好、易加工、耐腐蚀,作仪器、日用品 青铜 Cu-Sn合金 高强度、可塑性好、耐磨耐腐蚀,作机器零件 白铜 Cu-Ni合金 光泽好、耐磨、易加工、耐腐蚀,作铅笔、饰品 新型合金 储氢合金 室温下吸收氢气速度快,放出氢气快 钛合金 密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温,主要应用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船 耐热合金、形状记忆合金、泡沫合金 [基础达标3] 1. 据报道目前世界有近20亿人口患缺铁性贫血,为了预防缺铁性贫血,专家建议最好使用 A. 铝锅 B. 铁锅 C. 钛合金锅 D. 砂锅 2.下列有关合金的叙述中正确的是 ①合金具有金属特性;

②合金中的元素以单质形式存在;

③合金中不一定含有金属;

④钢是含杂质较少的铁合金;

⑤合金属于金属材料

⑥生铁可完全溶解于稀盐酸 A. ①②③④⑤⑥ B. ①③④⑤⑥ C. ①②④⑤ D. ①④⑥ 3.我国劳动人民在3000多年前就制造出精美的青铜器,青铜是铜锡合金,具有良好的可铸造性.耐磨性和耐腐蚀性。取青铜样品8.1g,经分析其中含锡0.9g,此青铜中铜与锡的质量比是 A.92 B.91 C.81 D.41 4. 人们利用铁、铜、铝,由早到晚的时间顺序是 A. 铁、铝、铜 B. 铜、铁、铝 C. 铝、铜、铁 D. 铁、铜、铝 5. 下列物质中属于金属材料的是 A. 氧化镁 B. 金刚石 C. 水 D. 黄铜 6. 下列物质中,不属于合金的是 A. 硬铝 B. 黄铜 C. 钢铁 D. 水银 7. 重金属离子有毒。实验室中有甲、乙两种废液,均有一定的毒性。甲废液经化验呈碱性,主要有毒离子是Ba2+,如将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是 A. Cu2+和SO42 B. Cu2+和Cl C. K+ 和SO42 D. Na+和Cl 8. 铁属于①重金属;
②轻金属;
③常见金属;
④稀有金属;
⑤黑色金属;

⑥有色金属 A. ①②⑤ B. ②③⑤ C. ①③⑤ D. ①④⑥ 9. 现代建筑门框架,常用电解加工成古铜色的硬铝制造。硬铝是 A. Al-Mg合金 B. Al-Cu-Mg-Mn-Si合金 C.表面有氧化膜的纯铝 D. 表面没有氧化膜的纯铝 10.a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg 5种金属中的一种.已知1a、c均能与稀硫酸反应放出气体;2b与d的硝酸盐反应,置换出单质d;3c与强碱反应放出气体;4c、e在冷浓硫酸中发生钝化.由此可判断a、b、c、d、e依次为 A.Mg Cu Al Ag Fe B.Al CuAg Fe Mg C. Fe Cu Ag Mg Al D.MgAl Cu Fe Ag 11.1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一而应加以控制使用,铝在下列应用时应加以控制的是①制铝合金②制电线③制炊具④银色漆颜料⑤明矾净水⑥明矾与苏打制食品膨松剂⑦易拉罐⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品⑨包装糖果和食品 A.③⑤⑧⑨ B.⑥⑧⑨ C.③⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨ 12. 纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中都可以找到。要在家庭将它们区分开,下面的方法可行的是 A.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物 B.分别用干净铁丝蘸取样品在煤气火焰上灼烧,观察火焰的颜色 C.在水杯各盛相同质量的样品,分别加入等体积的白醋,观察反应剧烈的程度 D.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀 13.下列曲线图纵坐标为沉淀的量,横坐标为加入物的量不正确的是 A.向1L浓度均为0.1mol/L的BaOH2、Na[AlOH4]混合液加入0.1 mol/L稀H2SO4溶液 B.向含有0.1 mol/L AlCl3和0.3mol/L NH4Cl的混合液1L中加入0.1mol/L NaOH溶液 C.向烧碱溶液滴加明矾[KAlSO42]溶液 D.向AlCl3溶液滴加过量氨水 14. 已知还原性Fe>Cu>Fe2。现将一定量的m g铁粉加入到某x mol FeCl3和y mol CuCl2的混合溶液中,所得固体质量仍为m g。则x与y的比值可能为 A.2∶7 B.3∶5 C.1∶4 D.4∶3 15. 实验室制取少量FeO,以下方法中能得到FeO是 A、FeCO3FeOCO2 B、FeC2O4 FeOCOCO2 C、FeOH2 FeOH2O D、Fe2O3CO 2FeOCO2