铝金属材料学案（无答案）
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文档简介
铝金属材料学案
教学目的
1、掌握铝及其化合物的性质，了解铝合金材料的用途
2、了解金属性质和金属材料之间的密切关系
3、了解金、银、铜的主要性质以及应用
教学重点、难点
铝及其化合物的性质
第一课时
（一）铝和铝合金
1、铝
[阅读课本119页]
铝的原子结构和物理性质
元素符号 原子结构 原子半径 化合价 颜 色 密 度
（g·cm-3） 熔 点 沸 点 硬 度
1.43×10-10m 2.70 660.4℃ 2467℃
[做出类推假设]:
回顾铁单质的性质，从铝属于金属（类）的角度预测铝可能的化学性质。
①______________________②____________________
③_______________________④________________
（2）化学性质
①与氧气等非金属的反应
常温下，铝被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的__________，失去金属光泽。
若点燃时的反应：__________________________________
（利用此反应，铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等）
②与酸反应：______________________
③与某些盐溶液反应：2Al + 3CuSO4 = ________________
[实验探究]
④与碱的反应
Al＋ NaOH ＋ H2O ＝ ______________________
离子方程式： ___________________________________
[实验探究]
⑤与金属氧化物的反应（铝热反应）
实验现象：_________________________________
化学方程式：______________________________
用途：____________________
总结：铝在上述反应中作_________剂.具有________性.
练习： 两份铝粉，第一份和足量的NaOH ( http: / / www.21cnjy.com )溶液反应，第二份与足量HCl反应。如在相同条件下放出等体积的气体，则两份铝粉的质量比为__________。
（二）、铝的重要化合物——氧化铝和氢氧化铝的两性
【提出问题】为什么在进行铝和氢氧化钠溶液反应的过程中，要事先用砂纸擦去其表面的物质？这种物质是什么？
①Al2O3：既能溶于强酸又能溶于强碱溶液。
Al2O3 + H+ =
Al2O3 + OH— +H2O =
②Al(OH)3：
[实验探究]：
制备：铝盐和氨水反应
如Al2(SO4)3 + NH3·H2O =
AlCl3 + NH3·H2O =
离子方程式：______________________
【提出问题】能不能用铝盐和强碱溶液反应制备氢氧化铝？
性质：（实验探索——在两份氢氧化铝中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液）
化学方程式：____________________________________
____________________________________
离子方程式：____________________________________
____________________________________
课本：迁移应用
总结：既能与盐酸又能与氢氧化钠反应的物质有：
(1).______________ （4） 。
(2).______________
(3).______________ （5） 。
（三）铝合金及其制品
1.合金：一种金属与其他一种或几种金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。
特性： 。
2.铝合金特点：
。
3.铝合金用途：
。
练习：1、能区别NaCl.MgCl2.CuCl2.AlCl3.FeCl3.NH4Cl溶液的一种试剂是
A. H2SO4溶液 B. AgNO3溶液 C. NaOH溶液 D. 氨水
2、下列反应的离子方程式书写正确的是
A.钠与水反应：Na + H2O = Na+ + OH- + H2
B.铝与盐酸反应：2Al + 3H2 = Al3+ + 3H2
C.氢氧化铝与盐酸反应：OH- + H+ = H2O
D.氯化铝与氨水反应：Al3+ + 3OH = Al(OH)3
3、铝在空气中能够稳定存在的原因是（ ）
A．铝的活泼性差 B．铝的还原性差
C．铝与氧气不反应 D．铝表面有氧化膜
( http: / / www.21cnjy.com )4.在托盘天平的两盘中各放一只盛有等浓度等质量的稀盐酸的烧杯，此时天平平衡。若分别在两烧杯中加入2.3 g钠与2.4 g镁（盐酸都过量），待反应完全后，天平会（ ）
A．向加入钠的一边偏转 B．向加入镁的一边偏转
C．天平仍然平衡 D．无法判断
5.某同学将铝片插入氢氧化钠溶液中，开始时没有看到气泡，过了一段时间后，看到有气泡产生，请用离子方程式解释原因。
第二课时
（三）、金属与金属材料
1、金属 金属通性
（1）金属的分类
①冶金工业
黑色金属：Fe、Cr、Mn（黑色金属的颜色不一定是黑色，如纯净的铁、铬的颜色是银白色）
有色金属：除Fe、Cr、Mn以外的所有金属。
如Au_____色.Ag_____色.Cu_____色.
②按密度
轻金属：密度﹤4.5g/cm3（如钠、镁、铝等）
重金属：密度﹥4.5g/cm3（如铁、铜、汞等）
2、钢铁
钢铁种类 其它元素含量 性能
生铁 含碳量2％－4.3% 硬度大，但较脆且不易机械加工
普通钢 含碳量0.03%－2%，增加了铁锰等元素 改善了铁的性能，但易锈蚀
不锈钢 在普通钢基础上，加入铬镍等元素，含铬在12％以上 在空气中能保持金属光泽，且有不生锈的特性
不锈钢防锈的原因：_________________________
3、铜及其化合物
（1）铜及其化合物的颜色
( http: / / www.21cnjy.com )
（2）铜的化学性质
①与非金属单质反应
2Cu＋O2= 2 Cu＋S = Cu＋Cl2 =
②与酸反应
a. 与非氧化性酸（稀盐酸、稀硫酸）不反应。
b. 与氧化性酸反应
Cu ＋ H2SO4(浓)=
Cu ＋ HNO3 (浓) ＝
Cu ＋ HNO3 (稀) ＝
③与盐溶液反应
Cu＋FeCl3 ＝
④铜在干燥空气中性质稳定，但在潮湿空气中会被腐蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。
2Cu＋ O2 ＋H2O ＋ CO2 ＝ Cu2(OH)2CO3
（3）铜的化合物的化学性质
①氧化铜: 氧化铜在高温下可发生分解反应：
CuO =
②硫酸铜: CuSO4·5H2O晶体与无水CuSO4 之间可以相互转化
CuSO4·5H2O =
CuSO4 ＋ 5H2O ＝
4、金、银、钛等金属材料
a.了解他们的性能、用途。
b.（ ）― “21世纪的金属”性 ( http: / / www.21cnjy.com )能优储量大，用于制造飞机、导弹、宇宙飞船、舰艇、化工设备、纺织机械、人造卫星、医疗器械、“人造骨骼”等。
[阅读课本123页]
总结：金属的通性
①大多数金属在常温下是固体
②大多数金属大呈_____色，具有金属光泽
③大多数金属具有_____性，是___.____的良导体
④大多数金属可以与氧气.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_______电子，做________剂。
练习：1．在一次香港拍卖会 ( http: / / www.21cnjy.com )上，保利集团花费3000多万港币购回火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间较长容易出现铜绿，其主要成分是 [Cu2（OH）2CO3]。这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉，不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是 （ ）
A．它们的表面都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解洗去
C．铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化
D．它们是含一定比例金、银、锌的铜合金
2．下列说法中不正确的是（ ）
A．人类历史上使用最早的合金是青铜
B．司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器
C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金
D．目前世界上用途最广的合金是钢
3.足量的铝分别与等物质的量浓度的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应体体积在标准状况下相等，则所取稀硫酸和氢氧化钠溶液的体积比为 （ ）
A 1︰2 B 3︰2 C 3︰1 D 6︰1
4.用铝箔包装2.3 g金属钠，用针扎 ( http: / / www.21cnjy.com )出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水法收集产生的气体，则收集到的气体在标准状况下的体积为（ ）
A．1.12 L B．大于1.12 L C．小于1.12 L D．无法确定
5.称取两份铝粉，第一份加足量NaOH溶液，第二份加足量稀硫酸，如果要得到相同状态下等体积的氢气，则两份铝粉的质量比是（ ）
A．1∶2 B．1∶3 C．3∶2 D．1∶1
教学目的
1、掌握铝及其化合物的性质，了解铝合金材料的用途
2、了解金属性质和金属材料之间的密切关系
3、了解金、银、铜的主要性质以及应用
教学重点、难点
铝及其化合物的性质
第一课时
（一）铝和铝合金
1、铝
[阅读课本119页]
铝的原子结构和物理性质
元素符号 原子结构 原子半径 化合价 颜 色 密 度
（g·cm-3） 熔 点 沸 点 硬 度
1.43×10-10m 2.70 660.4℃ 2467℃
[做出类推假设]:
回顾铁单质的性质，从铝属于金属（类）的角度预测铝可能的化学性质。
①______________________②____________________
③_______________________④________________
（2）化学性质
①与氧气等非金属的反应
常温下，铝被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的__________，失去金属光泽。
若点燃时的反应：__________________________________
（利用此反应，铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等）
②与酸反应：______________________
③与某些盐溶液反应：2Al + 3CuSO4 = ________________
[实验探究]
④与碱的反应
Al＋ NaOH ＋ H2O ＝ ______________________
离子方程式： ___________________________________
[实验探究]
⑤与金属氧化物的反应（铝热反应）
实验现象：_________________________________
化学方程式：______________________________
用途：____________________
总结：铝在上述反应中作_________剂.具有________性.
练习： 两份铝粉，第一份和足量的NaOH ( http: / / www.21cnjy.com )溶液反应，第二份与足量HCl反应。如在相同条件下放出等体积的气体，则两份铝粉的质量比为__________。
（二）、铝的重要化合物——氧化铝和氢氧化铝的两性
【提出问题】为什么在进行铝和氢氧化钠溶液反应的过程中，要事先用砂纸擦去其表面的物质？这种物质是什么？
①Al2O3：既能溶于强酸又能溶于强碱溶液。
Al2O3 + H+ =
Al2O3 + OH— +H2O =
②Al(OH)3：
[实验探究]：
制备：铝盐和氨水反应
如Al2(SO4)3 + NH3·H2O =
AlCl3 + NH3·H2O =
离子方程式：______________________
【提出问题】能不能用铝盐和强碱溶液反应制备氢氧化铝？
性质：（实验探索——在两份氢氧化铝中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液）
化学方程式：____________________________________
____________________________________
离子方程式：____________________________________
____________________________________
课本：迁移应用
总结：既能与盐酸又能与氢氧化钠反应的物质有：
(1).______________ （4） 。
(2).______________
(3).______________ （5） 。
（三）铝合金及其制品
1.合金：一种金属与其他一种或几种金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。
特性： 。
2.铝合金特点：
。
3.铝合金用途：
。
练习：1、能区别NaCl.MgCl2.CuCl2.AlCl3.FeCl3.NH4Cl溶液的一种试剂是
A. H2SO4溶液 B. AgNO3溶液 C. NaOH溶液 D. 氨水
2、下列反应的离子方程式书写正确的是
A.钠与水反应：Na + H2O = Na+ + OH- + H2
B.铝与盐酸反应：2Al + 3H2 = Al3+ + 3H2
C.氢氧化铝与盐酸反应：OH- + H+ = H2O
D.氯化铝与氨水反应：Al3+ + 3OH = Al(OH)3
3、铝在空气中能够稳定存在的原因是（ ）
A．铝的活泼性差 B．铝的还原性差
C．铝与氧气不反应 D．铝表面有氧化膜
( http: / / www.21cnjy.com )4.在托盘天平的两盘中各放一只盛有等浓度等质量的稀盐酸的烧杯，此时天平平衡。若分别在两烧杯中加入2.3 g钠与2.4 g镁（盐酸都过量），待反应完全后，天平会（ ）
A．向加入钠的一边偏转 B．向加入镁的一边偏转
C．天平仍然平衡 D．无法判断
5.某同学将铝片插入氢氧化钠溶液中，开始时没有看到气泡，过了一段时间后，看到有气泡产生，请用离子方程式解释原因。
第二课时
（三）、金属与金属材料
1、金属 金属通性
（1）金属的分类
①冶金工业
黑色金属：Fe、Cr、Mn（黑色金属的颜色不一定是黑色，如纯净的铁、铬的颜色是银白色）
有色金属：除Fe、Cr、Mn以外的所有金属。
如Au_____色.Ag_____色.Cu_____色.
②按密度
轻金属：密度﹤4.5g/cm3（如钠、镁、铝等）
重金属：密度﹥4.5g/cm3（如铁、铜、汞等）
2、钢铁
钢铁种类 其它元素含量 性能
生铁 含碳量2％－4.3% 硬度大，但较脆且不易机械加工
普通钢 含碳量0.03%－2%，增加了铁锰等元素 改善了铁的性能，但易锈蚀
不锈钢 在普通钢基础上，加入铬镍等元素，含铬在12％以上 在空气中能保持金属光泽，且有不生锈的特性
不锈钢防锈的原因：_________________________
3、铜及其化合物
（1）铜及其化合物的颜色
( http: / / www.21cnjy.com )
（2）铜的化学性质
①与非金属单质反应
2Cu＋O2= 2 Cu＋S = Cu＋Cl2 =
②与酸反应
a. 与非氧化性酸（稀盐酸、稀硫酸）不反应。
b. 与氧化性酸反应
Cu ＋ H2SO4(浓)=
Cu ＋ HNO3 (浓) ＝
Cu ＋ HNO3 (稀) ＝
③与盐溶液反应
Cu＋FeCl3 ＝
④铜在干燥空气中性质稳定，但在潮湿空气中会被腐蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。
2Cu＋ O2 ＋H2O ＋ CO2 ＝ Cu2(OH)2CO3
（3）铜的化合物的化学性质
①氧化铜: 氧化铜在高温下可发生分解反应：
CuO =
②硫酸铜: CuSO4·5H2O晶体与无水CuSO4 之间可以相互转化
CuSO4·5H2O =
CuSO4 ＋ 5H2O ＝
4、金、银、钛等金属材料
a.了解他们的性能、用途。
b.（ ）― “21世纪的金属”性 ( http: / / www.21cnjy.com )能优储量大，用于制造飞机、导弹、宇宙飞船、舰艇、化工设备、纺织机械、人造卫星、医疗器械、“人造骨骼”等。
[阅读课本123页]
总结：金属的通性
①大多数金属在常温下是固体
②大多数金属大呈_____色，具有金属光泽
③大多数金属具有_____性，是___.____的良导体
④大多数金属可以与氧气.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_______电子，做________剂。
练习：1．在一次香港拍卖会 ( http: / / www.21cnjy.com )上，保利集团花费3000多万港币购回火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间较长容易出现铜绿，其主要成分是 [Cu2（OH）2CO3]。这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉，不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是 （ ）
A．它们的表面都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解洗去
C．铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化
D．它们是含一定比例金、银、锌的铜合金
2．下列说法中不正确的是（ ）
A．人类历史上使用最早的合金是青铜
B．司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器
C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金
D．目前世界上用途最广的合金是钢
3.足量的铝分别与等物质的量浓度的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应体体积在标准状况下相等，则所取稀硫酸和氢氧化钠溶液的体积比为 （ ）
A 1︰2 B 3︰2 C 3︰1 D 6︰1
4.用铝箔包装2.3 g金属钠，用针扎 ( http: / / www.21cnjy.com )出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水法收集产生的气体，则收集到的气体在标准状况下的体积为（ ）
A．1.12 L B．大于1.12 L C．小于1.12 L D．无法确定
5.称取两份铝粉，第一份加足量NaOH溶液，第二份加足量稀硫酸，如果要得到相同状态下等体积的氢气，则两份铝粉的质量比是（ ）
A．1∶2 B．1∶3 C．3∶2 D．1∶1