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第4课时
金属材料
第三章 第1节 铁及其化合物
合金
合金
概念 由两种或两种以上的______(或______________)熔合而成的具有_____特性的物质
性能 硬度 硬度一般_____它的成分金属
熔点 熔点一般_____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
金属
金属和非金属
金属
高于
低于
不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。
1、改进合金性能的常用措施有哪些？
调节所添加的元素种类、含量和生成条件
2、合金比成分金属的硬度大，原因是什么？
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？
合金
铁
碳
合金钢
不锈钢是一种重要的合金钢，合金元素主要是___和___，
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。
铬
镍
合金 · 铁
2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀采用合金材料——不锈钢制成。
下列关于合金的叙述，错误的是（ ）
A．通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大
B．不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素，因此不含非金属元素
C．储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的汽车
D．硬铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳
B
合金 · 铁
铝元素的原子结构及存在
铝
失去3个电子，
表现出还原性
Al3+
铝是地壳中含量最多的金属元素。
铝是一种活泼金属，常温下就能与空气中的氧气反应，
表面生成一层致密的氧化铝薄膜。
铝
铝
实验 操作
实验 现象 铝片_________，一段时间后有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有_______
逐渐溶解
爆鸣声
Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O
2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2 ↑
铝
实验1：将未打磨的铝片放入盐酸中，
一段时间后将点燃的木条放在试管口
实验2：向两支装有NaOH的试管中，分别放入未打磨的铝片、打磨后的铝片；一段时间后将点燃的木条放在试管口
铝
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_____，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_______
化学方程式
溶解
爆鸣声
Al2O3＋2NaOH ＋3H2O＝ 2Na[Al(OH)4]
2Al＋2NaOH＋6H2O ＝ 2Na[Al(OH)4] ＋3H2↑
实验2：向两支装有NaOH的试管中，分别放入未打磨的铝片、打磨后的铝片；一段时间后将点燃的木条放在试管口
铝
【实验结论】
（1）Al 既能与稀HCl反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和氢气。
（2）Al2O3既能与稀HCl反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和水。
【两性氧化物、两性氢氧化物】
（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溶于NaOH溶液：________________________________。
Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O
Al(OH)3＋NaOH＝Na[Al(OH)4]
Al
与酸反应
与碱反应
2Al＋2NaOH＋6H2O＝ 2Na[Al(OH)4] ＋3H2↑
2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2 ↑
Al2O3
与酸反应
与碱反应
Al2O3＋2NaOH＋3H2O＝ 2Na[Al(OH)4]
Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2 O
Al(OH)3
与酸反应
与碱反应
Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O
Al(OH)3＋NaOH＝ Na[Al(OH)4]
两性氧化物
两性氢氧化物
铝
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。
铝合金
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，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。
2．其他新型合金：钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
新型合金
（1）镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。
我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。
（2）稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。
稀土
1、我国“蛟龙”号载人潜水器已成功下潜至海中7 062.68米处。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下面有关合金的说法正确的是（ ）
A．钛合金是一种新型金属单质 B．钛合金熔点比钛金属高
C．钛合金的硬度与钛单质相同 D．青铜、合金钢和硬铝都是合金
D
2、下列关于新型合金材料说法不正确的是（ ）
A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料
B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼
C．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状
D．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金
D
练习
3、镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，不正确的是（ ）
A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都低
B．此合金能全部溶解于足量稀盐酸中
C．此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中
D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都大
C
练习
4、某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数
（1）A中试剂为 。
（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，
其目的是 。
（3）B中发生反应的化学方程式为___________
_____________________________________。
氢氧化钠溶液
除去铝镁合金表面的氧化膜
2Al＋2NaOH＋6H2O＝ 2Na[Al(OH)4] ＋3H2↑
练习

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