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一、铝合金

1、铝

(1)Al的物理性质：银白色金属。导电能力好，是导电的主要材料。延展性好，可代替锡做铝箔制品。铝可以制成合金，比铁的密度小，代替钢铁广泛用做建筑材料和机械材料。

(2)Al的原子结构：最外层3个电子，较易失去电子，显示很强的还原性，但比钠和镁差一点。

(3)Al的化学性质

①铝的金属性很强，但常温下在空气中却表现很稳定，原因是铝能在金属表面自动形成一层致密保护膜。这层膜保护了内部的Al不会被空气中的氧气氧化。(镁也有这种现象，所以镁在常温下表现很稳定)

【铝汞齐实验】：将汞滴在表面氧化膜被破坏的铝的表面上，汞与铝形成合金，阻止了致密氧化膜的形成，使得铝与空气中的氧气不断反应形成白色氧化铝，随着氧化物的生长，最终形成很长的白色纤维。此实验能证明铝非常活泼。

②铝和其它金属一样，能和Cl₂、O₂、Br₂、S、I₂、稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、CuSO₄溶液、FeCl₃溶液等反应。

③铝是亲氧元素，在高温下表现出很强的活泼性，与很多不太活泼的金属氧化物反应，生成Al₂O₃和另一种金属，并放出大量热，这种反应叫铝热反应。

比如铝能与Fe₂O₃在高温的引发下，会发生剧烈反应，放出大量能量，反应方程式为2Al^＋ Fe₂O₃2Fe＋Al₂O₃。

④铝还能和NaOH溶液反应，生成NaAlO₂(偏铝酸钠)。

【推理】【实验】2Al＋2NaOH＋2H₂O=2NaAlO₂＋3H₂↑

2、Al₂O₃的性质

(1)物理性质：

粉末状的纯净Al₂O₃为白色，天然晶体状的带有其它金属元素，呈现各种颜色。红宝石、蓝宝石、刚玉的主要成分都是Al₂O₃。

熔点为2054℃，沸点为2980℃，熔沸点很高，可用作耐高温材料。

晶体状的Al₂O₃有很高硬度(摩氏硬度为9)，其硬度仅次于金刚石，可用作耐磨材料。

(2)化学性质：两性氧化物。既能和酸反应，又能和碱反应。

【推理】与盐酸反应：

Al₂O₃＋6HCl=2AlCl₃＋3H₂O

与NaOH溶液反应：

2NaOH＋Al₂O₃=2NaAlO₂＋H₂O

3、Al(OH)₃的性质

(1)物理性质：白色固体，在水溶液中生成时，呈胶状物。

(2)化学性质：两性氢氧化物。看作碱时，是三元碱，能和酸反应。看作酸时，又叫一水合偏铝酸(HAlO₂·H₂O)，是一元酸，能和碱反应。

【推理】与盐酸反应：Al(OH)₃＋3HCl=AlCl₃＋3H₂O

与NaOH溶液反应：Al(OH)₃＋NaOH =NaAlO₂＋2H₂O

4、Al^3＋可溶性盐溶液中滴加NaOH溶液的实验

【推理】【实验】

(1)现象：先生成白色胶状沉淀，后来沉淀慢慢溶解。

(2)先后发生的离子反应分别是：

Al^3＋＋3OH^－=Al(OH)₃↓

Al(OH)₃＋OH^－=AlO₂^－＋2H₂O

(3)过量问题，写出Al^3＋可溶性盐中加入少量NaOH和过量NaOH的离子方程式：

Al^3＋＋3OH^－(少量)= Al(OH)₃↓

Al^3＋＋4OH^－(过量)=AlO₂^－＋2H₂O

(4)画出Al^3＋可溶性盐中滴加NaOH溶液时生成Al(OH)₃的物质的量与加入NaOH物质的量的关系图像

二、铁合金

1、金属材料的使用发展史：

(1)金在史前时期已经被认知及高度重视。它可能是人类最早使用的金属，被用于装饰及仪式。

(2)大约公元前7000年前，伊朗西部的一些地区就已经使用小型铜器件。

(3)公元前4000年前后，进入青铜器时代。

(4)公元前3700年，埃及人就已经使用锡器。

(5)公元前2500年，西亚的赫梯人已经会冶炼和使用铁器。

(6)1886年，电解法制铝成功，铝合金开始得到广泛应用。

(7)1947年，人们开始在工厂里冶炼钛，钛合金开始使用。

2、合金

(1)合金指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的物质。多数合金是混合物。

(2)合金具有许多优良的物理、化学、机械性能。这些性能可以通过改变合金元素的种类、含量和生成合金的条件来调节。

(3)合金性能的改变是由于金属结构的改变造成。比如硬度变大，是由于纯金属中原子有规则的层状排列被其它元素的原子破坏，使原子层之间的相对滑动变得困难。

3、铁合金

(1)包括生铁和钢，它们都是铁碳合金。

生铁的含碳量高，在2%－4.3%。生铁的硬度大，抗压强，性脆，可以铸造，制造机座、管道等。

钢的含碳量低，在0.03%－2%。钢的延展性好，机械性能好，可以锻轧，制造各种机械。

(2)钢又分为碳素钢和合金钢。

碳素钢分为高碳钢、中碳钢、低碳钢。含碳量越高，硬度越大，含碳量越低，韧性越好。分别可以用来制作刀具、钢轨、钢丝等。

合金钢又叫特种钢，是在碳素钢里加入适量的其它金属。特种钢在强度、硬度、可塑性、韧性、耐磨、耐腐蚀等方面有更好的表现。

不锈钢是合金钢的一种，主要由铁、铬(Cr)、镍(Ni)组成，不易生锈，有很强的抗腐蚀能力。

三、新型合金

1、储氢合金：能够大量吸收H₂，并能与H₂结合成金属氢化物的合金。如Ti－Fe合金、La－Ni合金。

好的储氢合金的特点：储氢量大，室温下吸收和释放H₂的速度快。

它为氢能的使用提供材料支持。

2、钛合金：以钛为主要金属的合金。

钛合金具有密度低、比强度高、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接、生物相容性好、表面可装饰性强等特性，广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。

钛还能承受很高的压力，可制作潜艇。

3、还有耐热合金、形状记忆合金等。