【高中化学】第一课时 金属材料课件 2022-2023学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、第三章、铁 金属材料第二节、金属材料第一课时 金属材料学习目标学习目标知道合金的组成，了解生铁和钢等重要合金 知道合金的组成，了解生铁和钢等重要合金 3了解常见金属（了解常见金属（Al Al）的物理、化学性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途）的物理、化学性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途 2认识金属材料与人类生产生活和社会发展的密切关系 认识金属材料与人类生产生活和社会发展的密切关系 1能区别纯金属和合金，认识合金比纯金属具有更广泛的用途。能区别纯金属和合金，认识合金比纯金属具有更广泛的用途。4应用广泛的金属材料合金1.概念：由两种或两种以上的 由两种或两种以上的金属

2、 金属或 或金属和非金属 金属和非金属融合而成的具有 融合而成的具有金属特性 金属特性的物质 的物质2.性能：硬度 硬度一般 一般高于 高于它的成分金属 它的成分金属 熔点 熔点一般 一般低于 低于它的成分金属 它的成分金属 合金具有 合金具有优良的物理、化学或机械性能 优良的物理、化学或机械性能3.形成条件：一种金属的 一种金属的熔点不能高于另一种金属的沸点 熔点不能高于另一种金属的沸点。融合时，可以是金属和金属融合，也可以是金属和 融合时，可以是金属和金属融合，也可以是金属和不 不太活泼的非金属 太活泼的非金属之间融合。之间融合。合金的性能可以通过所添加的合金元素的 合金的性能可以通过所添

3、加的合金元素的种类、含 种类、含量 量和生成合金的 和生成合金的条件 条件等来加以调节。等来加以调节。根据下表中四种金属的熔点、沸点：其中不能形成合金的是()Cu与Na Fe与Cu Fe与Na Al与Na A B C D金属 Na Cu Al Fe熔点/97.81 083 660 1 535沸点/883 2 567 2 467 2 750B【练习1】铁合金生铁钢碳素钢合金钢低碳钢中碳钢高碳钢(2%4.3%)(0.03%2%)根据含碳量不同 根据含碳量不同(低于0.3%)(0.3%0.6%)(高于0.6%)韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等强度高,韧性及加工性好,用于制造钢轨、

4、车轮和建材等硬而脆,热处理后弹性好,用于制造器械、弹簧和刀具等一、铁合金不锈钢（不锈钢（Cr18%,Ni8%Cr18%,Ni8%）锰钢（增加强度和韧性）锰钢（增加强度和韧性）一、铁合金【阅读教材资料卡片、化学与职业、科学.技术.社会】一、铁合金(1)(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物()(2)(2)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高()(3)(3)青铜比纯铜的硬度低青铜比纯铜的硬度低()(4)(4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同生铁中的铁与纯铁的化学性质不同()(5)(5)

5、地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金()【练习2】判断正误地壳中各元素的含量二、铝和铝合金地壳中含量最多的金属元素O Si Al 1、铝的原子结构容易 容易失去最外层电子 失去最外层电子，表现出，表现出强的还原性。强的还原性。二、铝和铝合金2、铝的化学性质与活泼非金属单质与活泼非金属单质、酸、酸、碱、碱、盐盐的反应的反应4Al+3O2 2Al2O3生成的一层致密的 生成的一层致密的Al2O3膜，保护着内部金属。膜，保护着内部金属。【阅读资料卡片】二、铝和铝合金Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O2Al+6HCl=2AlCl3+3H2二、铝和铝合金

6、请改写成离子方程式，并用单线桥描述第二个反应电子转移的方向和数目。请改写成离子方程式，并用单线桥描述第二个反应电子转移的方向和数目。Al2O3+6H+=2Al3+3H2O2Al+6H+=2Al3+3H26e现象：开始气泡很少，一会儿后铝片上气泡越来越多；现象：开始气泡很少，一会儿后铝片上气泡越来越多；点燃木条放在试管口有爆鸣声。点燃木条放在试管口有爆鸣声。二、铝和铝合金Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2铝制餐具不宜蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物二、铝和铝合金请改写成离子方程式。请改写成离子方程式。Al2O3+2OH-=AlO2-+

7、H2O2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。现象：打磨过的铝片立即产生大量气泡；现象：打磨过的铝片立即产生大量气泡；没打磨过的铝片开始无明显现象，一会儿后铝片上有气泡产生；没打磨过的铝片开始无明显现象，一会儿后铝片上有气泡产生；点燃木条放在试管口有爆鸣声。点燃木条放在试管口有爆鸣声。药品：AlCl3溶液（Al2(SO4)3溶液）、稀氨水、NaOH溶液仪器：小试管、胶头滴管二、铝和铝合金3、氢氧化铝【Al(OH)3】的制备实验方案 实验方案 往盛有 往盛有_ _的试管中滴入 的试管中滴入 _ _溶液，直至过量。溶液，直

8、至过量。往盛有 往盛有_ _的试管中滴入 的试管中滴入_ _溶液，直 溶液，直至过量。至过量。实验现象 实验现象反应方程式 反应方程式结论 结论分组对比实验NaOH氨 水产生白色胶状沉淀，NaOH过量沉淀逐渐溶解最后消失。产生白色胶状沉淀，沉淀不溶解。AlCl33NaOH Al(OH)33NaClAlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4ClAlCl3与NaOH、NH3H2O均可反应生成Al(OH)3Al(OH)3能溶于强碱(NaOH),而不能溶于弱碱(NH3.H2O)。AlCl3溶液AlCl3溶液第一组第二组Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH=NaAlO+NaOH=NaAlO

9、2 2+2H+2H2 2O O应选 应选用 用Al Al2 2(SO(SO4 4)3 3与氨水，与氨水，因为生成的 因为生成的Al(OH)Al(OH)3 3不溶于氨水，却溶于 不溶于氨水，却溶于NaOH NaOH溶液，溶液，用 用NaOH NaOH溶液制取时，溶液制取时，NaOH NaOH溶液的用量不便于控制。溶液的用量不便于控制。【思考讨论】制备 制备Al(OH)Al(OH)3 3应选择 应选择Al Al2 2(SO(SO4 4)3 3 与 与NaOH NaOH溶液还是 溶液还是Al Al2 2(SO(SO4 4)3 3与氨水？为什么？与氨水？为什么？Al(OH)Al(OH)3 3的制备 的

10、制备化学方程式及 化学方程式及离子方程 离子方程：Al Al2 2(SO(SO4 4)3 3+6NH+6NH3 3H H2 2O=2Al(OH)O=2Al(OH)3 3+3(NH+3(NH4 4)2 2SO SO4 4Al Al3+3+3NH+3NH3 3H H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4+两性氢氧化物Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O1）与酸反应Al(OH)33H+=Al3+3H2OAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O22）与碱反应）与碱反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O两性氢氧化物：既能与酸又能与碱反应生成相应的盐

11、和水的氢氧化物。注意：注意：Al(OH)Al(OH)33不能溶于较弱的酸和弱碱不能溶于较弱的酸和弱碱铝盐 铝盐偏铝酸盐 偏铝酸盐胃药3、氢氧化铝【Al(OH)3】的化学性质 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 33）热稳定性）热稳定性这是工业上制取纯净氧化铝的方法。这是工业上制取纯净氧化铝的方法。【练习3】书写铝、氧化铝、氢氧化铝与HCl、NaOH的反应方程式1、铝2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22、氧化铝（两性氧化物）Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O3、氢氧化铝（两性氢氧化

12、物）Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O铝合金特性：具有 特性：具有质轻、坚韧、机械性能 质轻、坚韧、机械性能较好 较好用途：做机械零件、门窗、车船材料、飞机、火箭等 用途：做机械零件、门窗、车船材料、飞机、火箭等。储氢合金三、新型合金密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温用途 用途:飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等 飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域 尖端领域钛合金三、新型合金这种合金制成预先确定的形状,再经定型处理后,若受外力变形，只要稍微加热便可恢复原来的面貌。三、新型合金形状记忆合金：镍钛（Ni-Ti）合金记忆合金制成的天线用记忆合金 用记忆合金制成的天线 制成的天线冷却变形 冷却变形将天线揉成团 将天线揉成团加热形状开始恢复 加热形状开始恢复形状完全恢复 形状完全恢复三、新型合金耐热合金：镍钴合金