2021新教材高中化學(xué)第三章鐵金屬材料21合金課件人教版必修1_第1頁
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1、第三章 鐵 金屬材料第一節(jié) 鐵及其化合物 第1課時(shí) 合金目錄合金鐵合金鋁和鋁合金新型合金1.了解金屬材料組成、性能及應(yīng)用。2.認(rèn)識(shí)鐵合金的類型、常見鐵合金的組成、性能及用途。3.認(rèn)識(shí)鋁及氧化鋁的化學(xué)性質(zhì),了解鋁合金的特性、用途。4.了解新型合金的類型及性能。課程目標(biāo)1.合金的含義一、合金的定義及性能合金是由兩種或兩種以上的 結(jié)合而成的具有 的物質(zhì)。金屬(或金屬和非金屬)金屬特性2.純金屬與合金的結(jié)構(gòu)比較3.合金的特性(1)一般情況下,合金比各成分金屬的硬度 ,機(jī)械性能一般 各成分金屬。 (2)多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比各成分的金屬的 。(3)合金具有各成分金屬的 。大優(yōu)于低化學(xué)性質(zhì)名師點(diǎn)撥合金一定是

2、混合物,且通過熔合而成。合金中一定含有金屬元素,可能含有非金屬元素。合金中各成分的含量影響合金的性能。合金不同于一般混合物,它有固定的熔點(diǎn),原因是合金有固定的組成合金的種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于純金屬的種類。合金的用途比純金屬更廣泛。1.鐵合金二、鐵合金 和 是含碳量不同的兩種鐵碳合金。生鐵的含碳量為 , 鋼的含碳量為 。 由于含碳量不同,鋼和生鐵在性能上有很大差異。例如,生鐵硬度大、抗壓,性脆、可以鑄造成型,是制造機(jī)座、管道的重要材料;鋼有良好的 , ,可以鍛軋和鑄造,廣泛用于制造機(jī)械和交通工具等。生鐵鋼2%4.3%0.03%2%延展性機(jī)械性能好下水井蓋是由生鐵鑄造的 是用量最大、用途最廣的合金,根據(jù)其化

3、學(xué)成分,可分為兩大類: 和 。根據(jù)含碳量不同,碳素鋼可分為 碳鋼、 碳鋼和 碳鋼。合金鋼也叫 鋼,是在碳索鋼里適量地加人一種或幾種 元素,使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而使鋼具有各種特殊性能,如強(qiáng)度、硬度大,可塑性、韌性好,耐磨,耐腐蝕等。 是最常見的一種合金鋼,它的合金元素主要是 和 。不銹鋼在大氣中比較穩(wěn)定,不容易生銹,具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力。鋼碳素鋼合金鋼高中低特種合金不銹鋼鉻(Cr)鎳(Ni)不銹鋼鐵壺歸納總結(jié)【情境思考】 1963年,雷電擊中一架飛機(jī)的油箱,造成燃油泄露,機(jī)上81人無人生還。那么,金鐘罩護(hù)體的飛機(jī)到底怕不怕雷電?當(dāng)飛行狀態(tài)中的飛機(jī)遇上雷電時(shí),能保證機(jī)上乘客安全嗎? 很多飛機(jī)

4、外殼主要材料為鋁,鋁具有良好的導(dǎo)電性能,如果雷電擊中飛機(jī),整個(gè)機(jī)身鋁外殼將形成一個(gè)等勢(shì)體,類似于“法拉第籠”,電流能沿機(jī)體外表面鋁殼順利流過,雷擊在機(jī)體外表面形成的電子將散布到周圍空氣中,不會(huì)影響機(jī)內(nèi)儀器和乘客安全,這和雷雨天氣可以在汽車內(nèi)躲避是一樣的原理。三、鋁和鋁合金1.鋁單質(zhì)鋁是地殼中含量最多的金屬。鋁性質(zhì)活潑,鋁和鋁合金制品比較穩(wěn)定的原因是表面覆蓋著致密的_薄膜,保護(hù)內(nèi)部金屬。氧化鋁(1)物理性質(zhì)顏色狀態(tài)硬度密度熔點(diǎn)沸點(diǎn)金屬性質(zhì)銀白色,金屬光澤固體較小2.7g/cm36602467良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性(2)化學(xué)性質(zhì)與O2的反應(yīng): ?!疚Ⅻc(diǎn)撥】用坩堝鉗夾住一小塊剛用酸處理過的鋁箔

5、,在酒精燈上加熱至熔化,發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。這是為什么?提示:鋁和氧氣反應(yīng)生成氧化鋁,表面產(chǎn)生一層氧化膜阻礙反應(yīng)進(jìn)行,熔化而不滴落,說明氧化鋁的熔點(diǎn)比鋁高。.鋁與酸、堿的反應(yīng)鋁與鹽酸反應(yīng)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋁片_,有無色氣泡冒出,將點(diǎn)燃的木條放在試管口有_實(shí)驗(yàn)結(jié)論鋁既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),都產(chǎn)生_(1)金屬鋁溶于鹽酸的化學(xué)方程式:_;_。(2)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式: ,離子方程式:_。逐漸溶解爆鳴聲氫氣(1)如何除去鎂粉中的鋁粉?_ (2)等量的鋁分別與足量的稀鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng),生成氫氣的量有什么關(guān)系?_(3)等濃度、等體積的NaOH溶液和

6、稀鹽酸與足量鋁反應(yīng),生成H2的質(zhì)量有什么關(guān)系?_(4)Al與等濃度的NaOH溶液、稀鹽酸反應(yīng)生成等質(zhì)量的H2,所需NaOH溶液、稀鹽酸的體積比為多少?_思考討論提示將樣品加入足量的NaOH溶液,然后過濾、洗滌、干燥。提示相同。提示31。提示13。(1)與酸(鹽酸)反應(yīng): 。(2)與強(qiáng)堿(NaOH)溶液反應(yīng): 。兩性氧化物:既能與 反應(yīng)生成 ,又能與 反應(yīng)生成鹽和水的氧化物,如Al2O3。嚴(yán)格地說,NaAlO2應(yīng)為NaAl(OH)4(四羥基合鋁酸鈉),為書寫方便,簡(jiǎn)化為NaAlO2。2.氧化鋁Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O酸鹽和水堿【微

7、點(diǎn)撥】在日常生活中,能否用鋁制餐具蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物?為什么?提示:不能,因?yàn)檠趸X和鋁都能與酸、堿反應(yīng)。(1)鋁合金中的合金元素有 、 、Si、Mn、Zn及 等。(2)硬鋁:密度小、強(qiáng)度高,具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力,是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料。(3)稀土元素包含元素:鑭系元素(從鑭到镥,原子序數(shù)從5771的15種元素)及 、 共17種元素。在合金中加入少量的稀土金屬,能大大改善合金的性能,因而,稀土元素又被稱為“ ”。3.鋁合金CuMg稀土元素鈧釔冶金工業(yè)的維生素四、新型合金重難點(diǎn)剖析1 合金的性質(zhì)及用途合金主要元素性質(zhì)用途青銅銅、錫強(qiáng)度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕機(jī)械零件,如軸承

8、、齒輪等不銹鋼鉻、鎳抗腐蝕性好醫(yī)療器械、容器、反應(yīng)釜、炊具鋁合金鋁、鎂密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于成型、制造工藝簡(jiǎn)單,成本低廉建筑業(yè)、容器和包裝業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、電子行業(yè)等鈦合金性能:密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫等 飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等領(lǐng)域金屬材料選擇的依據(jù)某種金屬能不能成為一種應(yīng)用廣泛的材料主要取決于該金屬的儲(chǔ)量、冶煉成本、市場(chǎng)價(jià)格以及所具有的性能和是否易于加工等。(1)物理性質(zhì):密度、硬度、強(qiáng)度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等,這些性質(zhì)決定金屬材料的加工難易程度。(2)化學(xué)性質(zhì):對(duì)水的作用、耐腐蝕性等,這些性質(zhì)決定金屬材料的日常維護(hù)和環(huán)境對(duì)其的影響。重難點(diǎn)剖析2 鋁與鹽酸或氫氧化鈉溶液反應(yīng)中四種“量”的關(guān)系 反應(yīng)物的量產(chǎn)生H2的體積的關(guān)系等量的鋁分別與足量的鹽酸和

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