2018版高中化学 专题3 丰富多彩的生活材料 第1单元 应用广泛的金属材料（第1课时）金属材料的性质与应用教师用书 苏教版选修1

第一单元应用广泛的金属材料第1课时金属材料的性质与应用1掌握铝的重要化学性质。(重点)2铝的重要化学性质的验证。(重点)3金属与合金在性能上的主要差异。(重难点)一、金属的性质及其应用1金属的通性：大多数金属呈银白色，有金属光泽，具有导电性、导热性、延展性，熔、沸点较高，密度大。2金属的特性：不同的金属具有各自的特性，如铜和铝因导电性很好而被用做输电导线；铝因有良好的延展性而被制成铝箔，用于包装食品；钨有很高的熔点，可用于制作灯丝。3铝(1)铝具有一定的抗腐蚀能力，原因是表面的铝与空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜，阻止了铝与氧气的进一步反应，若要加厚这种氧化膜，可采用电解的方法。(2)铝遇冷的浓硝酸、浓硫酸能发生钝化，故可用铝制容器盛放上述浓酸。(3)氧化铝、铝都能与强碱溶液、酸溶液发生反应，且铝氧化膜在含食盐的水中抗腐蚀能力下降，故铝制炊具不可用来盛放酸性或碱性食品或长时间存放腌制食品。1铝是一种活泼金属，为什么可用它制作铝锅？我们在使用铝制炊具时应注意什么问题？【提示】铝是热的良导体，表面的铝和空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属被进一步氧化。应注意不要破坏其氧化膜，不能盛装酸性或碱性食品，也不能长时间存放含食盐的食品。洗涤炊具时也不宜用酸性或碱性的洗涤剂。二、常见合金的组成及应用合金种类主要组成元素常用生活器件碳钢铁、碳刀具黄铜铜、锌门锁及家庭装修材料等青铜铜、锡青铜器白铜铜、镍餐具坚铝铝、铜、镁、锰门窗框架镁铝合金镁、铝计算机和照相机外壳武德合金铅、锡、铋、镉保险丝焊锡铅、锡焊接时使用的材料钛镍合金钛、镍高级眼镜框架2合金属于纯净物还是混合物？【提示】合金属于混合物。金属的性质及其应用第1步探究问题引入，自主探究1常温下金属都有延展性吗？【提示】常温下大多数金属有延展性，但少数金属没有延展性，如汞。2将1块铝片放入浓硝酸中一段时间，取出用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液中，溶液的颜色有变化吗？为什么？【提示】没有，因为铝表面被硝酸钝化，阻止铝与CuSO4的反应。第2步阐述要点归纳，深化知识1金属单质的性质及应用(1)大多数金属单质在常温下是固体。(2)大多数金属单质呈银白色，具有金属光泽。(3)大多数金属单质具有延展性，是电和热的良导体。(4)大多数金属单质可以与氧气、氯气等非金属单质以及酸等物质发生反应，在反应中金属原子失去电子，金属单质显还原性。2铝和氧化铝化学性质的归纳总结(1)铝是一种比较活泼的金属，能跟强酸溶液、强碱溶液和某些盐的溶液发生化学反应。反应如下：2Al6H=2Al33H22Al2OH2H2O=2AlO3H2。(2)铝在常温下与具有强氧化性的物质如空气(氧气)、浓硝酸、浓硫酸接触时，表面被氧化，生成一层致密的氧化膜，阻止了铝的氧化反应。因此，铝在常温下的空气中能稳定存在，可以用铝制容器盛装浓硝酸或浓硫酸。(3)氧化铝具有两性：Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH=2AlOH2O虽然铝既能与酸反应，也能与碱反应，但铝不是两性元素，它属于金属元素。第3步例证典例印证，思维深化下列金属中，遇到稀硫酸或氢氧化钠溶液都能放出氢气的是()A银B铝C镁 D铁【解析】银与稀H2SO4、NaOH溶液均不反应；镁、铁均与NaOH溶液不反应；2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，故选B。【答案】B第4步运用精选习题，落实强化1下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()AKBNaCFe DAl【解析】金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、C错误。【答案】D生活中常见的合金第1步探究问题引入，自主探究1镁铝合金的熔点与铝的熔点相比哪个高？【提示】一般来说，合金的熔点低于其组成的各成分单质金属的熔点，所以镁铝合金的熔点低于铝的熔点。2铺设火车铁轨的金属材料是生铁还是钢，为什么？【提示】是钢，因生铁脆，不适宜用作铁轨。第2步阐述要点归纳，深化知识1合金概念：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几种重要合金(1)铁合金根据含碳量的不同，将铁的合金分为生铁和钢。生铁钢含碳量2%4%0.3%2%硅、锰含量较多较少硫、磷含量少量几乎不含性质硬而脆硬度大，有韧性、有弹性加工可铸不可锻可铸、可锻分类炼钢生铁、铸造生铁、球墨铸铁碳素钢、合金钢用途制造机座、管道等制造机械和交通工具等(2)铝合金和铜合金合金名称组成主要性质主要用途铝合金硬铝含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7%强度和硬度都比纯铝大建筑用门窗、火箭、飞机、轮船等制造业镁铝合金含有10%36%的镁强度和硬度都比纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮船等制造业铜合金黄铜(Cu­Zn)含锌20%36%，常加入少量锡、铅、铝有良好的强度和可塑性、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表和日用品青铜(Cu­Sn)含锡10%30%有良好的强度和可塑性、耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮等第3步例证典例印证，思维深化下列关于合金的说法正确的是() 合金至少含两种金属合金中元素以化合物形式存在合金的熔点比组成成分低合金一定是混合物铁锈是一种铁合金A BC D【解析】合金概念有三个特点：一定是混合物；合金中各成分都是以单质形式存在；合金中至少有一种金属。铁锈的主要成分是氧化铁，不具有合金的性质，因此不属于合金。【答案】C(1)合金中一定含有金属元素，可能会有非金属元素。(2)合金比成分金属的熔点低、硬度大、密度小。第4步运用精选习题，落实强化2如图是在法国拍卖会拍卖的我国圆明园兽首兔首和鼠首，拍卖台上渴望回家的铜器兔首和鼠首看上去仍熠熠生辉。下列对其原因的分析，最可能的是()A它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶液洗去C铜的活动性比氢弱，因此不易被氧化D它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金【解析】本题以我国国宝圆明园鼠首和兔首铜像为素材考查金属的保护和合金的概念，也激发了学生的爱国热情，最有可能是改变了金属内部结构(形成合金)，从而防止了金属的腐蚀。【答案】D1利用新技术能将不锈钢加工成柔软的金属丝，它和棉纤维一起编织成防辐射的服装，这是利用了金属的() A耐腐蚀性B还原性C热传导性 D延展性【解析】金属具有良好的延展性。物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质叫延性；在外力(锤击或滚轧)作用下能碾成薄片而不破裂的性质叫展性。【答案】D2所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔沸点：NaCuAlFe熔点()97.51 0836601 535沸点()8832 5952 2003 000其中不能形成合金的是()ACu和Al BFe和CuCFe和Na DAl和Cu【解析】形成合金的两种金属必须在同一温度都能熔化而且不能达到沸点。只有C不符合。 【答案】C3下列离子方程式错误的是()AAl与CuSO4溶液反应：2Al3Cu2=2Al33CuBAl片浸入CH3COOH溶液中：2Al6H=2Al33H2CAl与NaOH溶液反应：2Al2OH2H2O=2AlO3H2DAl2O3与NaOH溶液反应：Al2O32OH=2AlOH2O【解析】CH3COOH是弱酸，写离子方程式时不能拆开。【答案】B4下列物质不属于合金的是()A生铁 B钢C黄铜 D铁红【解析】Fe2O3俗称铁红。【答案】D5将下面的合金和他们对应的用途，用线连接起来。合金用途武德合金 a餐具钛合金 B切削金属的刀具钨钢 c头盖骨的修复白铜 D保险丝【答案】dcba