2023屆新高考一輪復(fù)習(xí)魯科版 第三章 第二節(jié) 金屬材料 課件（54張）

1、第二節(jié)金屬材料目標(biāo)導(dǎo)航課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1.能結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，理解合金的主要性質(zhì)。2.能結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例，明確合金在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：從多角度認(rèn)識(shí)合金的組成，認(rèn)識(shí)合金的形成對(duì)物理性質(zhì)的影響。2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：通過金屬材料的正確選擇，培養(yǎng)化學(xué)服務(wù)于生活的意識(shí)；通過金屬材料的回收利用，培養(yǎng)節(jié)約能源和保護(hù)資源的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。自主測(cè)評(píng)1.易錯(cuò)易混辨析(正確的畫“”，錯(cuò)誤的畫“”)。(1)鋼與純鐵比較，鋼不易生銹。()(2)不銹鋼、硬鋁都是合金，青銅是銅單質(zhì)，不屬于合金。()(3)高溫鋁易被氧化，鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉。()(4)能用鋁

2、槽車儲(chǔ)運(yùn)濃硫酸與濃硝酸，是因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)。()(5)氧化鋁是金屬氧化物，也是堿性氧化物。()(6)鋁抗腐蝕能力較強(qiáng)的主要原因是鋁與氧氣反應(yīng)使鋁表面生成一層致密的氧化膜。()錯(cuò)因：鋼是由鐵和碳熔合而成，會(huì)形成原電答案：(1)池加快鐵的生銹。(2)(3)(4)錯(cuò)因：青銅是銅錫合金，屬于混合物。錯(cuò)因：常溫下，濃硫酸與濃硝酸能夠鈍化鋁，形成致密的氧化物Al2O3。錯(cuò)因：氧化鋁既和酸反應(yīng)，又能和堿反應(yīng)，屬于兩(5)性氧化物。(6)2.(教材必修第一冊(cè) P80 第5 題改編題)下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中，正確的是()A.不能用鋁制的器皿來盛放酸梅湯或堿水是因?yàn)殇X及其氧化物都會(huì)和酸

3、或堿反應(yīng)B.鋁制品在空氣中有很強(qiáng)的抗腐蝕性是因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定D.用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁會(huì)滴落下來，是因?yàn)榻饘黉X的熔點(diǎn)較低答案：A3.(教材必修第一冊(cè)P76實(shí)驗(yàn)35 改編題)(1)將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉，一塊直接放入水中，另一塊用鋁箔包住，在鋁箔上刺些小孔，再投入水中，試分析兩者放出的氫氣質(zhì)量是否相等？(2)Al 既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿，所以說“Al 既有金屬性，又有非金屬性”。你認(rèn)為這種說法是否恰當(dāng)？為什么？答案：(1)不相等，因?yàn)橛娩X箔(刺有小孔)包住的鈉放入水中，鈉先與水反應(yīng)，產(chǎn)生的 H2 與直接把鈉投入水中所產(chǎn)生的H2 的量相同

4、，但生成的氫氧化鈉溶液會(huì)與鋁箔反應(yīng)產(chǎn)生 H2，故后者產(chǎn)生的 H2 質(zhì)量大于前者。(2)不恰當(dāng) ，金屬性是指元素的原子失電子的能力，非金屬性是指元素的原子得電子的能力。鋁不論是與酸反應(yīng)還是與堿反應(yīng)，都是失去 3e，化合價(jià)升高為3 價(jià)，均是還原劑，因而鋁具有較強(qiáng)的金屬性。考點(diǎn)一合金1.合金純金屬合金(1)金屬材料包括_和它們的_，(2)合金的定義與性能金屬特性一般比它的各成分金屬的高一般比它的各成分金屬的低種類含量條件(3)影響合金性能的因素所添加合金元素的 _ 、 _ 和 形 成 合 金 的_不同，使合金的組成結(jié)構(gòu)不同，進(jìn)而使合金具有的性能不同。項(xiàng)目生鐵鋼含碳量2%4.3%0.03%2%性能特征

5、硬度大、抗壓、性脆、可鑄造成型有良好的延展性、機(jī)械性能好、可以鍛軋和鑄造主要應(yīng)用制造機(jī)座、管道等制造機(jī)械和交通工具等2.鐵合金(1)生鐵和鋼的比較(2)鋼的分類鉻鎳其中不銹鋼是一種重要的合金鋼，合金元素主要是_和_，在大氣中比較穩(wěn)定，不易生銹，抗腐蝕能力強(qiáng)，常用于制造醫(yī)療器械、廚房用具和餐具以及地鐵列車的車體等。3.鋁合金(1)形成：鋁中加入其他元素(如銅、鎂、硅、錳、鋅及稀土元素等)經(jīng)熔合形成鋁合金。(2)性能：密度小、 強(qiáng)度高、塑性好、易于成型、具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力等。(3)應(yīng)用：制造炊具、門窗、飛機(jī)和宇宙飛船外殼的原料。種類儲(chǔ)氫合金鈦合金耐熱合金形狀記憶合金應(yīng)用用于以 H2 為燃料的汽車

6、制造耐壓球殼制造噴氣式飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片制造航天器天線4.新型合金考向合金及其性能【練1】(2021 年棗莊八中月考)合金相對(duì)于純金屬制成的金屬材料來說優(yōu)點(diǎn)是()合金的硬度一般比它的各成分金屬的大一般合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的更低改變?cè)系呐浔?，改變生成合金的條件，可得到具有不同性能的合金合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛A.B.C.D.解析：合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面優(yōu)于各成分金屬。例如，合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度大，多數(shù)合金的熔點(diǎn)比其各成分金屬的熔點(diǎn)低，但合金的導(dǎo)電性比純金屬弱。答案：A【練2】(2021 年肇慶期中)科學(xué)家研制出了一種新型的

7、貯氫材料鋁鎂合金，這種鎂鋁合金的成分可表示為 Mg17Al12，其貯氫和釋氫的原理可表示為 Mg17Al1217H217MgH212Al，下列有關(guān)說法正確的是()A.Mg17Al12 是離子化合物B.為防止金屬氧化，熔煉制備 Mg17Al12 時(shí)通氮?dú)庾霰Ｗo(hù)氣C.732 g 的合金能吸收 380.8 L 氫氣D.該合金的熔點(diǎn)比鎂和鋁的熔點(diǎn)低解析：合金是加熱熔合而成的，不存在陰、陽離子，不屬于離子化合物，A 錯(cuò)誤；Mg、Al 為較活潑金屬，加熱時(shí)易和氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，可以通入氬氣來防止金屬被氧化，不可以通氮?dú)庾霰Ｗo(hù)氣，B 錯(cuò)誤；氫氣所處的狀況未知，不能計(jì)算出氫氣的具體體積，C 錯(cuò)誤；合金的熔點(diǎn)比各成

8、分的熔點(diǎn)低，該合金的熔點(diǎn)低于金屬鎂和金屬鋁的熔點(diǎn)，D 正確。答案：D歸納提升(1)構(gòu)成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬，也可以是金屬與非金屬，合金中一定含金屬元素。合金一定是混合物。(2)常溫下，多數(shù)合金是固態(tài)，但鉀、鈉合金呈液態(tài)。(3)合金的性質(zhì)不是各成分金屬的性質(zhì)之和。合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面不同于各成分金屬，不是簡(jiǎn)單加和；但在化學(xué)性質(zhì)上，一般認(rèn)為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)?？键c(diǎn)二鋁和氧化鋁的性質(zhì)1.鋁(1)鋁元素的存在：鋁在地殼中的含量?jī)H次于_ 和_，居第三位。在自然界中鋁元素以_態(tài)存在。(2) 鋁的物理性質(zhì)：_ 色固體，質(zhì)_ ，密度_，導(dǎo)電性僅次于

9、金、銀和銅。氧硅化合銀白軟小(3)鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁與 O2 反應(yīng)大量的熱和耀眼的白光鋁與酸、堿的反應(yīng)鋁與鹽酸反應(yīng)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)化學(xué)方程式_離子方程式_2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22Al6H=2Al33H22Al2OH2H2O=2AlO 3H2顏色、狀態(tài)溶解性熔點(diǎn)硬度白色固體難溶很高很大2.氧化鋁(1)物理性質(zhì)(2)化學(xué)性質(zhì)(3)用途冶煉金屬鋁的原料；良好的耐火材料。Al2O36H=2Al33H2O選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋A鋁制成的槽車可以密封貯運(yùn)濃硫酸或濃硝酸鋁不能與濃硫酸或濃硝酸反應(yīng)B取一塊鋁箔，用酒精燈加熱，鋁箔只熔化成液體而沒有脫落鋁不易被

10、氧化C向氯化銨溶液中投入一鋁片，鋁片上產(chǎn)生大量氣泡該氣體是氨氣D鋁制炊具最好不要盛放酸性或堿性較強(qiáng)的液體食物Al 和 Al2O3 既可以與強(qiáng)酸反應(yīng)又可以與強(qiáng)堿反應(yīng)考向 1鋁的性質(zhì)及用途【練 1】(2021 年濱州檢測(cè))下列有關(guān)鋁的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、用途解釋正確的是()解析：常溫下，鋁遇濃硫酸、濃硝酸被鈍化，并不是不反應(yīng)，A 錯(cuò)誤；鋁箔用酒精燈加熱，鋁箔只熔化成液體而沒有脫落，是因?yàn)殇X箔表面被氧化產(chǎn)生一層致密的 Al2O3 薄膜，由于Al2O3 熔點(diǎn)高，熔化的 Al 被包裹在里面沒有脫落，B 錯(cuò)誤；氯化銨水溶液顯酸性，加入鋁發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生 H2，C 錯(cuò)誤；鋁制炊具表面有一層氧化膜 Al2O3，Al 和 A

11、l2O3 既可以與強(qiáng)酸反應(yīng)又可以與強(qiáng)堿反應(yīng)，故不能盛放酸性或堿性較強(qiáng)的液體食物，D 正確。答案：D【練2】鋁是一種既能與酸(非氧化性酸)反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出 H2 的金屬，就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問題：(1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所得 H2 的體積之比是_。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生 H2 的體積之比是_。(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH 溶液中，二者產(chǎn)生的 H2 相等，則 HCl 和 NaOH 的物質(zhì)的量濃度之比是_。A.5.4 gC.2.7 gB.3.6 gD.1.

12、8 g解析：(1)根據(jù)化學(xué)方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，得Al與H2的關(guān)系式均為2Al3H2，故只要參加反應(yīng)的Al的量相等，所得H2的量必相等。(2)因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式：6HCl3H2、2NaOH3H2，故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時(shí)，二者產(chǎn)生H2的體積比為13。(3)因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2的量相等，根據(jù)關(guān)系式n(HCl)n(NaOH)31，又因?yàn)閮扇芤后w積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。(4)其反應(yīng)原理分別為 2Al6H

13、Cl=2AlCl3 3H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2?？梢姰?dāng)參加反應(yīng)的 HCl和 NaOH 的物質(zhì)的量相等時(shí)，產(chǎn)生 H2 的體積比是 13，而題設(shè)條件體積比為 12，說明投入的鋁粉對(duì)鹽酸來說是過量的，而對(duì)于 NaOH 來說是不足的。2Al6HCl=2AlCl3 3H26 mol3 molL10.1 L3 mol0.15 mol則 Al 與 NaOH 反應(yīng)生成的 H2 為 0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H23 mol0.3 mol227 g5.4 g即投入的鋁粉為 5.4 g。答案：(1)11(2)13(3)31(4)A歸納提升

14、鋁與酸或堿反應(yīng)生成H2 的量的關(guān)系2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(1)等質(zhì)量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應(yīng)：產(chǎn)生H2 的物質(zhì)的量相等。消耗H、OH的物質(zhì)的量之比為n(H)n(OH)31。2足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的 HCl 和 NaOH 反應(yīng)：消耗Al 的物質(zhì)的量之比為13。生成H2 的物質(zhì)的量之比為13。3一定量的鋁分別與一定量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)：鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過量而 HCl 不足。鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，鋁不足而 NaOH 過量。考向2鋁的重要化合物的性質(zhì)及用途【練3】(2021 年長(zhǎng)春聯(lián)考)從鋁熱法冶煉金屬鉻的廢渣(含A

15、l2O3 和 Cr2O3 等)中回收鉻和鋁的工藝流程如圖：下列說法錯(cuò)誤的是()A.合理處理廢渣有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用B.濾渣 2 主要成分為 Al(OH)3 并可能含少量 NaHCO3C.濾液 3 中含 Na2SO4、(NH4)2SO4 及 Na2CO3 等D.流程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的步驟有答案：D【練4】(2021年衡水調(diào)研)下列有關(guān)鋁的化合物的說法正確且存在因果關(guān)系的是()A.Al2O3 的熔點(diǎn)很高，可用作耐火材料B.Al2O3 具有兩性，可用于電解冶煉鋁C.明礬是凈水劑，可用于飲用水的殺菌消毒D.Al(OH)3 具有兩性，可用于中和饅頭制作過程(如發(fā)酵階段)中產(chǎn)生的酸解析：氧化鋁熔點(diǎn)

16、很高，所以可以作耐火材料，A 正確；電解冶煉鋁，只能說明熔融氧化鋁能導(dǎo)電，是離子晶體，但與Al2O3 的兩性無關(guān)，B 錯(cuò)誤；明礬溶于水后，鋁離子水解形成氫氧化鋁膠體，可用于凈水，以除去水中的懸浮物，明礬并不能殺死水中的細(xì)菌和病毒，C 錯(cuò)誤；Al(OH)3 具有兩性，但不能中和太弱的酸，D 錯(cuò)誤。答案：A歸納提升從鋁土礦提取氧化鋁的化工流程已知鋁土礦含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì)?？键c(diǎn)三 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中計(jì)算的應(yīng)用1.不同物質(zhì)相同物理量之間的計(jì)算依據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，等于各物質(zhì)的粒子數(shù)之比，等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，也等于相同狀況下對(duì)應(yīng)氣體的體積之比。2.計(jì)算類型(

17、1)基本計(jì)算已知一種反應(yīng)物(或生成物)的量求解其他物質(zhì)的有關(guān)量，此時(shí)，只要按照化學(xué)方程式中量的關(guān)系，列出已知物質(zhì)和待求物質(zhì)的比例式計(jì)算便可。(2)過量計(jì)算給出了兩種反應(yīng)物的量，求解某產(chǎn)物的量。方法：按照化學(xué)方程式中量的關(guān)系判斷哪一種物質(zhì)過量，然后根據(jù)量不足的物質(zhì)進(jìn)行求解?？枷蛭镔|(zhì)的量在化學(xué)方程式中計(jì)算的應(yīng)用【練1】(2021年天津一模)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.25 1 L pH1的H3PO4溶液中H數(shù)目為0.1NAB.0.1 molL1 Ba(OH)2溶液中含有OH的數(shù)目為0.2NAC.足量鐵粉與1 L 14 molL1濃硝酸加熱充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為14NAD.

18、標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L NO與足量O2充分反應(yīng)，生成NO2分子數(shù)目為NA解析：1 L pH1 的 H3PO4 溶液中氫離子物質(zhì)的量為0.1 mol，A 正確；沒有溶液的體積，不能計(jì)算物質(zhì)的量，B 錯(cuò)誤；足量的鐵粉和濃硝酸加熱反應(yīng)，不能確定硝酸的產(chǎn)物，不能計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)，C 錯(cuò)誤；二氧化氮能自身反應(yīng)生成四氧化二氮，不能確定二氧化氮的分子數(shù)，D 錯(cuò)誤。答案：A【練2】(2021年德州一中月考)已知 MnO2 與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O，回答下列問題：(1)該反應(yīng)的離子方程式為_。(2)被氧化的 HCl 占 HCl 總量的_。(3)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)狀況下有 11

19、.2 L 氯氣生成時(shí)，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(設(shè) NA 為阿伏加德羅常數(shù)的值)。(4)1.74 g MnO2 與 100 mL 12 molL1 的過量濃鹽酸完全反應(yīng)(假設(shè) HCl 無揮發(fā))，在反應(yīng)后的溶液中加入足量的 AgNO3 溶液，可生成_g 沉淀。n(HCl)12 molL10.1 L1.2 mol。反應(yīng)中被氧化的n(HCl)n(MnO2)20.04 mol，反應(yīng)后溶液中n(Cl)1.2 mol0.04 mol1.16 mol，加入足量的AgNO3溶液生成1.16 mol AgCl，m(AgCl)1.16 mol143.5 gmol1166.46 g。歸納提升物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計(jì)算的基本步驟1.(2021年新高考卷)X、Y 均為短周期金屬元素，同溫同壓下，0.1 mol X的單質(zhì)與足量稀鹽酸反應(yīng)，生成H2體積為V1 L；0.1 mol Y 的單質(zhì)與足量稀硫酸反應(yīng)，生成 H2 體積為V2 L。下列說法錯(cuò)誤的是()答案：D選項(xiàng)氣體方法A氨氣加熱氯化銨固體B二氧化氮將鋁片加到冷濃硝酸中C硫化氫向硫化鈉固體滴加濃硫酸D氧氣加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物2.(2021 年全國(guó)甲卷)實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體的方法可行的是()解析：氯化銨不穩(wěn)定，加熱易分解生成氨氣和氯化氫，但兩者遇冷又會(huì)化合生成氯化銨固體，所以不能用于制備氨氣，A 不可行；將鋁片加到冷濃硝酸中會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象，不