3.2.1合金第二節(jié)

金屬材料(1)存在鋁是地殼中含量最多的金屬元素。主要以化合態(tài)的形式存在于各種巖石或礦石里，如長石、云母、高嶺石、鋁土礦、明礬石等。長石鋁鹽云母鋁鹽鋁土礦一、單質(zhì)鋁銀白色、有金屬光澤有良好的延展性熱的良導(dǎo)體密度較小導(dǎo)電性好，僅次于銀、銅物理性質(zhì)用途飛機(jī)、輪船、汽車等制造業(yè)炊具包裝，裝飾材料導(dǎo)線，高壓電纜1.1鋁的物理性質(zhì)展【實驗3-4】在一支試管中加入5mL鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。過一段時間后，將點燃的木條放在試管口，你觀察到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：放入鋁片后不久有氣泡產(chǎn)生，隨后產(chǎn)生大量氣泡，將點燃的木條放在試管口，可聽到輕微的爆鳴聲。結(jié)論：2Al+6H+

＝2Al3+

+3H2↑Al2O3+6H+

＝2Al3+

+3H2O鋁和酸反應(yīng)鋁和堿反應(yīng)【實驗3-5】在兩支試管中分別加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支試管中放入一小塊鋁片，向另一支試管中放入用砂紙仔細(xì)打磨過的一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。過一段時間后，將點燃的木條分別放在兩支試管管口，你觀察到什么現(xiàn)象？放入打磨過鋁片的試管中立即產(chǎn)生氣泡；未打磨的鋁片的試管中開始沒有氣泡，一段時間后才產(chǎn)生氣泡。將點燃的木條放在試管口，均可聽到輕微的爆鳴聲。2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑現(xiàn)象：結(jié)論：Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]鋁、氧化鋁都能與NaOH溶液反應(yīng)4.鋁與堿反應(yīng)

1.鋁與非金屬單質(zhì)反應(yīng)

4Al+3O2==2Al2O3

4Al+3O2==2Al2O3

點燃2Al+3Cl2==2AlCl3

點燃2Al+3S==Al2S3

△2.鋁與酸反應(yīng)

2Al+6H+==2Al3++3H2↑

3.鋁與鹽反應(yīng)

2Al+3Cu2+

==3Cu+2Al3+

2Al～3H2

2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑小結(jié)：鋁和氧化鋁均能與酸、堿反應(yīng)，因此鋁鍋不宜用來蒸煮或長時間存放酸性和堿性食物。1.氧化鋁與酸反應(yīng)

Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+===2Al3++3H2O2.氧化鋁與堿反應(yīng)

既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，也能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，叫做兩性氧化物。Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]Al2O3＋2OH-＋3H2O===2[Al(OH)4]－2.2氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)耐火材料冶煉鋁紅藍(lán)寶石可以用來制造耐火坩堝；耐火管和耐高溫的實驗儀器2Al2O3(熔融)====4Al+3O2↑電解冰晶石2.3氧化鋁的用途蒸發(fā)皿和坩堝蒸發(fā)皿坩堝Al(OH)3兩性氫氧化物反應(yīng)與酸反應(yīng)與強(qiáng)堿反應(yīng)加熱分解Al（OH）3＋3H+=Al3+＋3H2OAl（OH）3＋OH-=[Al(OH)4]－2Al(OH)3=Al2O3+3H2O△展3.2氫氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)兩性氫氧化物：既能與酸又能與堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水的氫氧化物。注意：Al(OH)3不能溶于較弱的酸和弱堿1、鋁2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2、氧化鋁（兩性氧化物）Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O3、氫氧化鋁（兩性氫氧化物）Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]

2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]總結(jié)具有金屬光澤，大多數(shù)金屬為銀白色(銅：紫紅色，金：黃色)大多數(shù)金屬為固體【汞（水銀）：液體】具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性導(dǎo)熱性延展性導(dǎo)電性金屬光澤生活中大多使用合金，很少使用純金屬。金屬的性質(zhì)合金定義：由兩種或兩種以上的金屬（或金屬和非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。性能：硬度大；熔點低；耐腐蝕性強(qiáng)；優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能；合成條件：金屬在熔化狀態(tài)下相互混合；一種金屬的熔點高于另一種金屬的沸點時則不能形成合金；結(jié)構(gòu)：純金屬內(nèi)原子的排列十分規(guī)整合金內(nèi)原子層之間的相對滑動變得困難1.根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)，判斷可以形成合金的是(

)A.鋁與硅

B.鋁與硫

C.鈉與硫

D.鈉與硅A金屬或非金屬鈉鋁鐵硅硫熔點/℃97.8660.415351410112.8沸點/℃883246727502353444.6一、鐵合金鐵合金生鐵（2%～4.3%）鋼（0.03%～2%）合金鋼（特種鋼）碳素鋼......不銹鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼含碳

量硬度大、抗壓、性脆、可鑄造成型延展性、機(jī)械性能好、可鍛軋和鑄造鉻、鎳等超級鋼（含碳0.03％～0.3％）（含碳0.3％～0.6％）（含碳0.6％～2％）含碳量越高，韌性越差，硬度越高。主要由碳元素和鐵元素，以及少量其他元素融合而成的合金性能：在大氣中比較穩(wěn)定,不容易生銹,具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力。用途：生活中常見的醫(yī)療器材、廚房用具和餐具等,很多都是用不銹鋼制造的;有些地鐵列車的車體材質(zhì)也是不銹鋼。合金元素：主要是鉻(Cr)和鎳(Ni)

鐵合金：不銹鋼元素對鐵合金性能的影響C在鑄鐵中形態(tài)不同，影響不同，含量越大，強(qiáng)度、硬度越大Cr增強(qiáng)耐磨性和抗氧化性，增強(qiáng)高溫強(qiáng)度Ni增強(qiáng)低溫時的韌性；改變高鉻鋼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等Mo增強(qiáng)高溫強(qiáng)度，提高紅熱時的耐磨性和硬度W提高高溫時的強(qiáng)度和硬度，增強(qiáng)工具鋼的耐磨性Si提高低合金鋼的強(qiáng)度和硬度，增強(qiáng)高溫時的抗氧化性等Co提高紅熱時的硬度和耐磨性，用于制造磁性合金P有害元素，鑄鐵件脆性增加S有害元素，鑄鐵件脆性增加合金的性能可以通過所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來加以調(diào)節(jié)。鋼中合金元素的主要作用“山東艦”航母優(yōu)異性能：超強(qiáng)的堅韌性，耐磨性鐵合金：超級鋼組成：Mn10%、C0.47%、Al2%、V0.7%條件：壓軋時把壓力增加到通常的5倍，并且提高冷卻速度和嚴(yán)格控制溫度。其晶粒直徑僅有1微米，為一般鋼鐵的1/10～1/20，因此組織細(xì)密，強(qiáng)度高，韌性也大。中國是目前世界上第一個實現(xiàn)超級鋼的工業(yè)化生產(chǎn)的國家！鋁合金特性：具有質(zhì)輕、堅韌、機(jī)械性能較好用途：做機(jī)械零件、門窗、車船材料、飛機(jī)、火箭等。儲氫合金記憶合金鈦合金耐熱合金近年來，為滿足某些尖端技術(shù)發(fā)展的需要，人們又設(shè)計和合成了許多新型合金。例如：三、新型合金儲氫合金是一類能夠大量吸收氫氣并與氫氣結(jié)合成金屬氫化物的材料。受熱又會分解放出氫氣，常見的儲氫合金是Ti-Fe、La-Ni。儲氫合金閱讀教材，思考以下問題：（1）氫能的利用關(guān)鍵要解決什么問題？（2）儲氫合金的儲氫原理是什么?新型合金：儲氫合金鈦合金鈦：銀白色金屬光澤，密度4.5g/cm3，熔點1725℃，沸點3260℃。具有良好的延展性。在常溫下，鈦遠(yuǎn)比鋼鐵堅硬，重量只有同樣大小的鋼鐵的一半。安然無恙“躺”在各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中；連最兇猛的酸—王水，也不能腐蝕它。金屬鈦目前，鈦合金70%用于飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等尖端領(lǐng)域。這是因為鈦的冶煉比較困難，冶煉鈦要在高溫條件下，而高溫時鈦的化學(xué)性質(zhì)變得活潑，需用惰性氣體保護(hù)，還要使用不含氧的材料，工藝要求，冶煉成本高于鐵或鋁。“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機(jī)人造衛(wèi)星新型合金：鈦合金組成：鎳（Ni）-鈦(Ti)形變條件：溫度性能：形變后遇高溫（或低溫）恢復(fù)形狀。新型合金：記憶合金這種“記憶金屬”即鎳鈦合金。任意揉皺或彎曲。加熱后，又恢復(fù)了原狀。形狀記憶合金制成的水龍頭上的溫度調(diào)節(jié)裝置形狀記憶合金制成的移動跳躍的機(jī)器人新型合金：記憶合金實驗方案往盛有____________的試管中滴入__________溶液，直至過量。

往盛有____________的試管中滴入___________溶液，直至過量。實驗現(xiàn)象反應(yīng)方程式結(jié)論NaOH氨水產(chǎn)生白色膠狀沉淀，NaOH過量沉淀逐漸溶解最后消失。產(chǎn)生白色膠狀沉淀，沉淀不溶解。Al2(SO4)3＋6NaOH＝2Al(OH)3↓＋3Na2SO4Al2(SO4)3

+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3與NaOH、NH3·H2O均可反應(yīng)生成Al(OH)3↓Al(OH)3能溶于強(qiáng)堿(NaOH),而不能溶于弱堿(NH3.H2O)。Al2(SO4)3溶液第一組第二組藥品：AlCl3溶液（Al2(SO4)3溶液）、稀氨水、NaOH溶液氫氧化鋁的制備---可溶性鹽與堿Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]+2H2OAl2(SO4)3溶液3、向一個鋁質(zhì)易拉罐中充滿CO2，然后往罐中注入足量的濃NaOH溶液，立即用膠布封嚴(yán)罐口。一會聽到罐內(nèi)發(fā)出“咔、咔”的響聲，且易拉罐變癟；再過一會兒易拉罐又鼓起來恢復(fù)原樣。(1)易拉罐變癟的原因是

，反應(yīng)的離子方程式