【课件】常见的合金及应用++课件-2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、常见的合金及应用学习目标：1.结合应用实例,认识合金的组成、性能与应用的联系。2.掌握铝及其氧化物的性质,认识新型合金的性能,强化性能决定用途的观念。分点突破(一)常见合金的组成、性能与应用1.合金(1)概念:合金是由两种或两种以上的金属金属(或金属与非金属)熔合而成,具有金属特性的混合物。(2)特点合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,如合金的硬度硬度、熔点不同于其成分金属,可满足不同的需要。合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。金属金属硬度硬度(3)结构合金的形成改变了金属的内部结构,使合金的性能与纯金属有很大的差异。2.铁合金生铁钢含碳量2%4.3

2、%0.03%2%性能生铁硬度大、抗压,性脆、可铸不可锻有良好的延展性,机械性能好,可铸可锻应用机座、管道制造机械、交通工具(1)用量最大、用途最广的合金是钢钢。2%4.3%0.03%2%钢钢(2)根据其化学成分,钢分为碳素钢和合金钢合金钢。根据含碳量不同,碳素钢可分为三类:低于0.3%的称为低碳钢低碳钢,高于0.6%的称为高碳钢高碳钢,含碳量为0.3%0.6%的称为中碳钢。(3)合金钢也叫特种钢特种钢,是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种特殊性能,如不锈钢。合金钢合金钢低碳钢低碳钢高碳钢高碳钢特种钢特种钢1.有的同学认为,超级钢(钢中添加Al、V等

3、元素)性能优良,耐腐蚀,即使遇到稀盐酸也不会被腐蚀,这种说法正确吗?试用化学方程式说明。2.已知铜的熔点为1083,钠的沸点为883,试问铜与钠能否形成合金?提示提示:不能。当铜开始熔化时不能。当铜开始熔化时,钠已经气化钠已经气化,所以二者不能形成合金。所以二者不能形成合金。1.合金中一定含有金属元素,可能含有非金属元素。2.合金中各成分的含量影响合金的性能。3.合金是混合物不是化合物,但合金不同于一般的混合物,它有固定的熔点,原因是合金有固定的组成。4.合金具有金属的特性,如导电、导热等。1.下列关于合金的说法正确的是()A.合金中至少含有两种金属元素B.合金中的金属元素以化合物的形式存在C

4、.合金中可能含有非金属元素D.合金的性质与其成分金属的性质完全相同解析解析:C合金不一定含有两种或两种以上的金属元素合金不一定含有两种或两种以上的金属元素,也可能含有非金属元也可能含有非金属元素素,A项错误项错误,C项正确项正确;合金中的元素一般以单质的形式存在合金中的元素一般以单质的形式存在,B项错误项错误;合金合金具有许多优良的物理、化学或机械性能具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于其成分金属在许多方面不同于其成分金属,D项项错误。错误。2.下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是()A.工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来B.不锈钢抗腐蚀性能好,长期使用绝对不会生锈C.制造

5、铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金D.使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素解析解析:B一氧化碳具有还原性一氧化碳具有还原性,可以将铁矿石中的铁还原出来可以将铁矿石中的铁还原出来;在相同条件和环在相同条件和环境下境下,不锈钢较碳素钢而言不易生锈不锈钢较碳素钢而言不易生锈,但长期使用也会生锈但长期使用也会生锈;碳素钢是铁和碳的合碳素钢是铁和碳的合金金;铁是人体需要的微量元素铁是人体需要的微量元素,使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素。使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素。3.根据下表中四种金属的熔、沸点:金属NaCuAlFe熔点/97.810836601535沸点/88325672467

6、2750其中不能形成合金的是()Cu与AlFe与CuFe与NaAl与NaA.B.C.D.解析解析:B当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时,它们就不可能熔合在一起它们就不可能熔合在一起而形成合金。而形成合金。分点突破(二)铝、铝合金和新型合金1.铝的存在和性质(1)存在:铝元素在地壳中的含量仅次于氧氧和硅硅,居第三位,是地壳中含量最多最多的金属元素。(2)化学性质常温下就能与空气中的氧气氧气发生反应,表面生成一层致密的氧化铝氧化铝薄膜,保护内部金属。氧氧硅硅最多最多氧气氧气氧化铝氧化铝实验操作实验现象刚开始没有气泡,一段时间后,铝片逐渐溶解逐渐溶解,有无色

7、气泡冒出,将点燃的木条放在试管口有爆鸣声爆鸣声化学方程式离子方程式逐渐溶解逐渐溶解爆鸣声爆鸣声3H23H2铝、氧化铝与稀盐酸反应铝、氧化铝与NaOH溶液反应实验操作实验现象试管中一开始无气泡产生,一段时间后,铝片溶解溶解,有无色气泡冒出;试管中铝片溶解,立即产生无色气泡,将点燃的木条放在试管口,都有爆鸣声爆鸣声化学方程式离子方程式溶解溶解爆鸣声爆鸣声两性氧化物既能与酸酸反应,又能与碱碱反应,如Al2O3等,其与强酸、强碱反应的离子方程式:酸酸碱碱2.铝合金和新型合金(1)铝合金铝合金是目前用途广泛的合金之一,硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si,它的密度小小,强度高高,具有较强抗

8、腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。小小高高(2)新型合金1.向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生的离子反应有。(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,消耗HCl和NaOH的物质的量之比为。提示提示:(1)3 1(2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为。提示提示:(2)1 1(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为。提示提示:(3)1 31.Al、Al2O3的主要反应及转化2.Al与NaOH溶液反应铝与氢氧化钠溶液

9、反应中铝作还原剂,水作氧化剂,NaOH无电子得失。用双线桥法和单线桥法分别表示为1.碲锌镉(Te-Zn-Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料,下列有关它的叙述中错误的是()A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的,无固定的熔、沸点B.它易导电、导热,具有延展性C.它的熔、沸点比Zn的低D.它的硬度和强度比Cd的大解析解析:A碲锌镉晶体是由碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金金,只要比例确定只要比例确定,其组成就固定其组成就固定,因而有固定的熔、沸点因而有固定的熔、沸点;合金一般比成分金属合金一般比成分金属的熔、沸点

10、低的熔、沸点低,硬度和强度比成分金属的高。硬度和强度比成分金属的高。2.下列说法正确的是()A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D.Al2O3能跟强酸(或强碱)溶液反应解析解析:DAl2O3是是Al(OH)3对应的氧化物对应的氧化物,A项错误项错误;金属氧化物不一定是碱性氧化金属氧化物不一定是碱性氧化物物,Al2O3属于两性氧化物属于两性氧化物,B项错误项错误;Al2O3不与弱碱不与弱碱(如氨水如氨水)反应反应,C项错误项错误,D项项正确。正确。3.等体积的盐酸和苛性钠溶

11、液,分别与两份足量的铝粉反应,在相同条件下产生氢气的体积比为13,则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为()A.11B.21C.31D.231.合金种类繁多,应用广泛。下列不属于合金的是()A.黄金B.黄铜C.硬铝D.生铁解析解析:A黄金是金单质黄金是金单质,不是合金不是合金,A正确正确;黄铜是铜、锌等形成的合金黄铜是铜、锌等形成的合金,B错误错误;硬硬铝是铝、硅、镁等形成的合金铝是铝、硅、镁等形成的合金,C错误错误;生铁是铁、碳形成的合金生铁是铁、碳形成的合金,D错误。错误。2.下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()A.氧化铝熔点高B.铝是地壳中含量最多的元素C.氢氧化铝能溶于任何酸或碱溶液

12、D.铝与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝解析解析:A铝是地壳中含量最多的金属元素铝是地壳中含量最多的金属元素,地壳中含量高的前五位元素为地壳中含量高的前五位元素为O、Si、Al、Fe、Ca,B错误错误;氢氧化铝是两性氢氧化物氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强酸或强碱溶液中能溶于强酸或强碱溶液中,而不而不是任何酸或碱溶液中是任何酸或碱溶液中,如如Al(OH)3就不溶于就不溶于NH3H2O中中,C错误错误;铝与氢氧化钠溶液铝与氢氧化钠溶液反应反应生成生成四羟基合铝四羟基合铝酸酸钠钠,D错误。错误。3.将某份铁铝合金均分为两份,一份加入足量盐酸,另一份加入足量NaOH溶液,同温同压下产生的气体体积比为32

13、,则样品中铁、铝物质的量之比为()A.32B.21C.34D.434.下列关于新型合金材料说法不正确的是()A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料B.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造骨骼C.生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金,生铁的含碳量比钢的含碳量高D.合金的熔点比其成分金属的熔点高解析解析:D合金的熔点比其成分金属的熔点低合金的熔点比其成分金属的熔点低,D错误。错误。5.铁、铝的混合物进行如下实验:(1)操作X的名称是。解析解析:(1)加入足量加入足量NaOH溶液溶液,Al溶解溶解,Fe不溶解不溶解,操作操作X为过滤。为过滤。答案答案:(1)过滤过滤(2)气体A是。解析解析:(2)Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气与氢氧化钠溶液反应产生氢气,气体气体A为为H2。答案答案:(2)H2(或氢气或氢气)(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成(填化学式),A在该反应中作为(填“氧化剂”或“还原剂”)。解析解析:(3)H2与与Cl2反应生成反应生成HCl。答案答案:(3)HCl还原剂还原剂(4)溶液B中阴离子除OH-外还有,溶液D中存在的金属离子为。解析解析:(4)溶液溶液B中阴离子有中阴离子有OH-、Al（OH）4-,溶液溶液D中金属离子为中金属离子为Fe2。答案答案:(4)Al（OH）4-Fe2