人教高中化学第三讲　金属材料.docx

第三讲　金属材料
【课标要求】　1.能列举、描述、辨识铜、铝及其化合物的主要性质及应用。
2.知道合金的组成及其主要应用，能根据合金的性质分析生产、生活及环境中的某些常见问题。
3.结合实例认识合金、金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质，实现物质的转化。
一、合金、金属材料的利用
1.合金属于混合物
2.常见的金属材料
（1）金属材料的分类
（2）几种常见的合金
①
②
③
④新型合金
储氢合金：能吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti－Fe合金和La－Ni合金。
钛合金：耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
3.镁、铝单质的性质
（1）铝的物理性质
银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。铝的熔点比镁高，硬度比镁大。
（2）对比掌握镁、铝的化学性质
铝
镁
与非金属反应
能被Cl2、O2氧化
2Mg＋O22MgO
3Mg＋N2Mg3N2
与水反应
反应很困难
能与沸水反应：Mg＋2H2OMg（OH）2＋H2↑
与酸（H＋）反应
能与H＋反应产生H2
反应速度比Al快：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
与碱反应
能溶于强碱溶液产生H2
不反应
与某些氧化物反应
能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3
能在CO2中燃烧：2Mg＋CO2
等金属氧化物发生铝热反应
2MgO＋C
4.铝的氧化物与氢氧化物
（1）氧化铝
①物理性质
白色固体，难溶于水，有很高的熔点。
②化学性质
（2）氢氧化铝
①物理性质
白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。
②化学性质
Al（OH）3的电离方程式：
AlO＋H＋＋H2OAl（OH）3Al3＋＋3OH－
酸式电离　　　　　　　　　　碱式电离
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
a.Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；
b.Al（OH）3＋OH－===AlO＋2H2O；
c.2Al（OH）3Al2O3＋3H2O。
（3）常见的铝盐
①硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
②明矾的化学式为KAl（SO4）2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜7（填“＜”“＞”或“＝”）。明矾可以净水，其净水的原因是Al3＋水解生成Al（OH）3胶体，胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。
【诊断1】 判断下列叙述的正误（正确的划“√”，错误的划“×”）。
（1）合金材料中不可能含有非金属元素（×）
（2）合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低于成分金属（√）
（3）氢氧化铝可用于治疗胃酸过多（√）
（4）能用铝槽车储运浓硫酸与浓***，是因为铝的化学性质稳定，不与浓硫酸、浓***反应（×）
二、金属矿物的开发利用
1.金属冶炼的一般方法
（1）金属在自然界中的存在
（2）金属冶炼的一般步骤
（3）金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mn＋＋ne－===M（M表示金属）。
（4）金属冶炼的方法（用化学方程式表示）
2.铝热反应
实验装置
实验现象
①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发生耀眼的白光；
②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
实验结论
高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe
原理应用
①制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等；
②金属焊接，如野外焊接钢轨等
【诊断2】 判断下列叙述的正误（正确的划“√”，错误的划“×”）。
（1）由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的***化物的方式来获取它们的单质（×）
（2）炼铁时加入的焦炭除了提供热量处，还用来制造还原剂一氧化碳（√）
（3）所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应（×）
（4）火烧孔雀石炼铜是采用的焦炭法来冶炼金属（√）
三、铜及其重要化合物的性质和应用
1.铜
（1）物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
（2）化学性质
①在潮湿的空气里铜表面逐渐形成一层绿色的铜锈，化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2（OH）2CO3。
②铜丝在硫蒸气中反应：2Cu＋SCu2S。
③铜与***化铁溶液：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2。
2.氧化铜和氧化亚铜
和Cu区分的方法是加入稀H2SO4，观察溶液的颜色
（1）氧化铜是黑色固体，与盐酸反应的离子方程式为CuO＋2H＋===Cu2＋＋H