2024年新高一化学暑假提升讲义（人教版必修第一册）第16讲 常见的合金及应用（解析版）.docx

第16讲?常见的合金及应用

模块一思维导图串知识

模块二基础知识全梳理（吃透教材）

模块三教材习题学解题

模块四核心考点精准练（6大考点）

模块五小试牛刀过关测

（基础练10题）（提升练6题）

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。

3.掌握铝、氧化铝的性质及其应用。

4.掌握铝、氧化铝的转化关系。

一、合金

1.合金的概念

合金是指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。

2．合金与纯金属的性能差异

（1）合金具有各成分金属的优良性能。合金一定是混合物。

（2）合金的硬度及机械性能一般大于它的各成分金属。

（3）合金的熔点一般低于它的各成分金属。

二、铁合金和铝合金

1.铁合金

（1）铁和碳形成的合金，因含碳量不同分为生铁(含碳量为2%～4.3%)和钢(含碳量为0.03%～2%)。

（2）钢是用量最大、用途最广的合金。

（3）不锈钢是最常见的一种合金钢，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。

思考与交流：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？

【答案】不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。

2．铝和铝合金

（1）铝是地壳中含量最多的金属元素，常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，保护内部金属。银白色固体，ρ=2.7g/cm3，熔点660.4℃，沸点2467℃，导电热性，轻金属。

【特别提醒】在常温下形成致密保护膜的金属，如铝、镁等金属。铁在高温下形成致密保护膜，俗称“烤蓝”，铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时，迅速反应生成致密氧化膜，称为钝化。

（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，它的密度小，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。

三、铝和氧化铝

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、氧化铝与氢氧化钠溶液反应

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↑

2.氧化铝——两性氧化物

（1）俗名（刚玉）

（2）物理性质：白色固体难溶于水，熔沸点高，含有钛的叫蓝宝石，含有铬的叫红宝石硬度大，可做钻头。

（3）化学性质

与H+反应Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O?

与强碱反应Al2O3+2OH-＝2AlO2-+H2O?

Al2O3是两性氧化物因为既能和H+反应又能和OH-反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。

思考与交流：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？

【答案】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。

思考与交流：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____________________。

【答案】①CO2＋2OH－===COeq\o\al(2－,3)＋H2O

②Al2O3＋2OH－===2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O

③2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑

【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①反应；铝制易拉罐表面的Al2O3会与NaOH溶液反应，发生了②反应；NaOH溶液能与Al发生反应生成H2，使易拉罐凸起，发生了③反应。

四、新型合金

1．储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti-Fe合金、La-Ni合金等，为氢气作为能源的实际应用起