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高一化学导学案：编号：使用时间：班级：小组：姓名：组内评价：教师评价：第三章第三节用途广泛的金属材料编制人：翁美玲审核人：备课组领导签字：学习目标:1.认识金属与合金在性能上的主要差异。2.知道生活中常见合金铁合金及铜合金的主要成分及性能。3.了解如何正确使用合金材料及合理使用金属材料的意义。【自主预习】1.合金的概念和特性（1）合金是由熔合形成的，合金具有许多优良的，因此，合金在工业上具有比纯金属更广泛的用途。（2）合金在许多方面不同于各成分金属。例如：合金的硬度一般比它的各成分金属的，熔点一般比它的各成分金属的。2.常见合金（1）我国最早使用的合金是，司母戊鼎是制品，主要成分是。常见的铜合金还有、等。现在用量最大用途最广的合金是。（2）钢的种类合金主要成分主要性能主要用途碳素钢低碳钢含碳量低于中碳钢含碳量为高碳钢含碳量高于合金钢在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素3、金属材料的分类4、合金材料的选用选择合金材料时，一般考虑的主要因素是：①；②；③物质性质；④化学性质；⑤价格；加工难度；⑦日常维护；⑧对环境的影响等。【合作探究】金属材料按组成成分按性能特点黑色金属材料：包括以及它们的合金有色金属材料：除以外的其他金属及其合金1.钠与铝的混合物mg投入到ng水中,待反应停止后剩余固体ag。则过滤后所得滤液中的溶质是()A.NaOHB.NaOH和NaAlO2C.NaAlO2D.无法判断2.某溶液中有Mg2+、Fe2+、Fe3+和Al3+四种阳离子,若向其中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,过滤,在滤渣中再加入过量的盐酸,所得溶液中大量增加的阳离子是()A.Mg2+B.Fe2+C.Fe3+D.Al3+一、方程式简单运算1、分别取金属钠、铁、铝0.2mol,分别投入10mL1mol·L-1盐酸中,在标准状况下产生氢气的体积大小的顺序是。2.某500mL溶液中含0.1molFe2+、0.2molFe3+,加入0.2mol铁粉,待Fe3+完全被还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)()A.0.4mol·L-1B.0.6mol·L-1C.0.8mol·L-1D.1.0mol·L-13.两份铝屑,第一份与足量盐酸反应,第二份与足量氢氧化钠溶液反应,产生的氢气的体积比为1∶2(同温同压下),则第一份与第二份铝屑的质量比为()A.1∶3B.1∶2C.1∶1D.2∶14.在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100mL水,搅拌,使固体完全溶解,则所得溶液中溶质质量分数的大小顺序是()A.甲乙丙丁B.丁甲乙=丙C.甲=丁乙=丙D.丁甲乙丙二、平均值法1.将5.0g某合金放入足量的稀盐酸中,共收集氢气的体积(标准状况下)为2.24L,则该合金可能是()A.Mg-Al合金B.Fe-Al合金C.Fe-Zn合金D.Cu-Zn合金三、极值讨论法1、2.3g钠在干燥的空气中与氧气反应,可得3.5g固体,据此可判断其产物为()A.Na2O2B.Na2OC.Na2O和Na2O2的混合物D.无法判断2.把CO2通入含NaOH0.8g的碱溶液中,将产物在减压条件下蒸干后,得固体1.37g,则通入CO2的质量是()A.0.44gB.0.88gC.0.66gD.都不是四、守恒法1.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块保持常温条件放置在足量氧气中,则下列说法正确的是()A.第一块钠失去的电子多B.两块钠失去的电子一样多C.第二块钠反应得到产物的质量大D.两块钠的反应产物的质量一样大2.镁、铝混合粉末10.2g溶于500mL4mol·L-1盐酸中。若加入2mol·L-1的氢氧化钠溶液,使得沉淀达到最大量,则需加入氢氧化钠溶液的体积为()A.100mLB.500mLC.1000mLD.1500mL3.将镁和铝的混合物ag投入到足量的氢氧化钠溶液中,充分反应后将残余固体洗净,然后使残余固体在足量的纯氧中加热,最终得到ag固体,则镁铝混合物中铝的质量分数为()A.40%B.47%C.53%D.60%4.某铝合金中含有铝、镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计了如下实验:(1)写出上述第①②③步反应的离子方程式及第④步反应的化学方程式:①,;②,,Al3++4OH-Al+2H2O;③,Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC;④。(2)该样品中铝的质量分数是。(3)第②步中加入的NaOH溶液不足时,会使测定结果;第④步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时,会使测定结果;第④步对沉淀灼烧不充分时,会使测定结果。(填选项)A.偏高B.偏低C.无影响答案【自主预习】1、（1）两种或两种以上金属（或金属与非金属）；物理、化学或机械性能；（2）大；低2、（1）铜合金；青铜；铜、锡、铅；黄铜；白铜；钢（2）低碳钢：0.3%；韧性、焊接性好，但强度低；用于制钢板、钢丝、钢管等；中碳钢：0.3%-0.6%；强度高，韧性及加工性好；用于钢轨、车轮和建材等；高碳钢：0.6%；硬而脆，热处理后弹性好；用于制器械、弹簧、刀具等；合金钢：具有各种不同的优良性能；用于制不锈钢及各种特种钢；3、按组成成分：金属、合金；按性能特点：黑色金属材料（铁、铬、锰以及它们的合金）、有色金属材料（除黑色金属以外的其他金属及其合金）4、主要用途；外观【合作探究】1、C解析:钠铝混合物投入到水中首先是钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠溶液和铝反应生成偏铝酸钠和氢气,反应停止后剩余ag固体为铝,故溶液中的溶质只有偏铝酸钠。2、C解析:Fe2+在此过程中被氧化成Fe3+。一、1、NaFe=Al解析:钠、铁、铝相对于盐酸来说是过量的,根据盐酸计算生成氢气的体积,铁、铝反应放出的氢气相等,但由于过量的钠会与水反应生成氢气,所以钠放出的氢气最多。2、C解析:由反应2Fe3++Fe3Fe2+可知铁粉过量,0.2molFe3+与过量铁粉反应生成0.3molFe2+,故反应后Fe2+共有0.4mol,c(Fe2+)==0.8mol·L-1。3、B解析:铝屑与盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式分别为2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。两个化学方程式中铝与氢气的物质的量之比皆为2∶3,题目中说二者产生氢气的体积比为1∶2,故两份铝屑的物质的量之比为1∶2,二者质量之比亦为1∶2。4、B解析:可根据四种物质的物质的量相等,且产物都是NaOH作出判断。最好还是写出有关反应的化学方程式进行简单计算(不用算到底,得到分数分别为,比较大小即可)。二、1、B解析:由题意知,n(H2)==0.1mol,即产生0.1molH2消耗该合金5.0g,则产生1molH2消耗该合金50g,满足此条件的合金的要求是产生1molH2时消耗一种成分金属的质量大于50g,另一种成分金属的质量小于50g。对于给出的金属,产生1molH2时消耗各金属的质量分别为m(Mg)=24g,m(Al)=18g,m(Fe)=56g,m(Zn)=65g。Cu与稀盐酸不反应,故选B。三、1、C解析:金属钠和氧气反应可生成Na2O或Na2O2,此题用“极限法”:若2.3g钠全部反应生成Na2O,由反应4Na+O22Na2O可得生成Na2O的质量为3.1g;若2.3g钠全部反应生成Na2O2,由反应2Na+O2Na2O2可得生成Na2O2的质量为3.9g;现产物为3.5g,介于3.1g和3.5g之间,故为Na2O和Na2O2的混合物。2、C解析:0.8gNaOH若全部转化成Na2CO3,则其质量为1.06g1.37g;若全转化成NaHCO3,则其质量应为1.68g1.37g。故NaOH吸收CO2时实质上生成了Na2CO3和NaHCO3的混合物。依钠原子守恒列式可以求得通入CO2的质量是0.66g。四、1、B解析:等质量的钠,无论生成氧化钠还是过氧化钠,失去电子的数目相等,生成过氧化钠时产物的质量大。2、C解析:当沉淀量达到最大时,溶液中的溶质为NaCl,根据Na、Cl原子个数比为1∶1可知需加入NaOH溶液的体积为1000mL。3、A解析:ag镁铝混合物投入到NaOH溶液中,Al与NaOH反应,剩余固体为镁,在纯氧中加热后所得ag固体为MgO。可知原混合物中铝的质量与最后MgO中氧元素的质量相等,故铝在混合物中的质量分数等于MgO中氧的质量分数:×100%=40%。4、答案:(1)①Mg+2H+Mg2++H2↑2Al+6H+2Al3++3H2↑②H++OH-H2OMg2++2OH-Mg(OH)2↓③OH-+CO2HC④2Al(OH)3Al2O3+3H2O(2)×100%(3)BAA【自主预习】1、（1）两种或两种以上金属（或金属与非金属）；物理、化学或机械性能；（2）大；低2、（1）铜合金；青铜；铜、锡、铅；黄铜；白铜；钢（2）低碳钢：0.3%；韧性、焊接性好，但强度低；用于制钢板、钢丝、钢管等；中碳钢：0.3%-0.6%；强度高，韧性及加工性好；用于钢轨、车轮和建材等；高碳钢：0.6%；硬而脆，热处理后弹性好；用于制器械、弹簧、刀具等；合金钢：具有各种不同的优良性能；用于制不锈钢及各种特种钢；3、按组成成分：金属、合金；按性能特点：黑色金属材料（铁、铬、锰以及它们的合金）、有色金属材料（除黑色金属以外的其他金属及其合金）4、主要用途；外观【合作探究】1、解析:钠铝混合物投入到水中首先是钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠溶液和铝反应生成偏铝酸钠和氢气,反应停止后剩余ag固体为铝,故溶液中的溶质只有偏铝酸钠。答案:C2、解析:Fe2+在此过程中被氧化成Fe3+。答案:C一、1、解析:钠、铁、铝相对于盐酸来说是过量的,根据盐酸计算生成氢气的体积,铁、铝反应放出的氢气相等,但由于过量的钠会与水反应生成氢气,所以钠放出的氢气最多。答案:NaFe=Al2、解析:由反应2Fe3++Fe3Fe2+可知铁粉过量,0.2molFe3+与过量铁粉反应生成0.3molFe2+,故反应后Fe2+共有0.4mol,c(Fe2+)==0.8mol·L-1。答案:C3、解析:铝屑与盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式分别为2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。两个化学方程式中铝与氢气的物质的量之比皆为2∶3,题目中说二者产生氢气的体积比为1∶2,故两份铝屑的物质的量之比为1∶2,二者质量之比亦为1∶2。答案:B4、解析:可根据四种物质的物质的量相等,且产物都是NaOH作出判断。最好还是写出有关反应的化学方程式进行简单计算(不用算到底,得到分数分别为,比较大小即可)。答案:B二、1、解析:由题意知,n(H2)==0.1mol,即产生0.1molH2消耗该合金5.0g,则产生1molH2消耗该合金50g,满足此条件的合金的要求是产生1molH2时消耗一种成分金属的质量大于50g,另一种成分金属的质量小于50g。对于给出的金属,产生1molH2时消耗各金属的质量分别为m(Mg)=24g,m(Al)=18g,m(Fe)=56g,m(Zn)=65g。Cu与稀盐酸不反应,故选B。答案:B三、1、解析:金属钠和氧气反应可生成Na2O或Na2O2,此题用“极限法”:若2.3g钠全部反应生成Na2O,由反应4Na+O22Na2O可得生成Na2O的质量为3.1g;若2.3g钠全部反应生成Na2O2,由反应2Na+O2Na2O2可得生成Na2O2的质量为3.9g;现产物为3.5g,介于3.1g和3.5g之间,故为Na2O和Na2O2的混合物。答案:C2、解析:0.8gNaOH若全部转化成Na2CO3,则其质量为1.06g1.37g;若全转化成NaHCO3,则其质量应为1.68g1.37g。故NaOH吸收CO2时实质上生成了Na2CO3和NaHCO3的混合物。依钠原子守恒列式可以求得通入CO2的质量是0.66g。答案:C四、1、解析:等质量的钠,无论生成氧化钠还是过氧化钠,失去电子的数