金屬材料課時鐵合金、鋁合金、新型金屬【新教材】人教版（）高中化學(xué)必修一完整版

金屬材料鐵合金鋁和鋁合金新型(xīnxíng)合金第一頁，共四十頁。大家找一下我們身邊的金屬材料有哪些？主要是什么(shénme)金屬構(gòu)成的？第二頁，共四十頁。什么(shénme)是合金？一種金屬與另一種或幾種金屬或非金屬經(jīng)過混合熔化(rónghuà)，冷卻凝固后得到的具有金屬性質(zhì)的固體產(chǎn)物。鋁合金鈦合金鈉鉀合金第三頁，共四十頁。為什么我們現(xiàn)在使用(shǐyòng)的大部分金屬材料都是合金？各類型合金都有以下通性：(1)多數(shù)合金熔點(diǎn)低于其組分中任一種組成金屬的熔點(diǎn)；(2)硬度一般比其組分中任一金屬的硬度大；（特例：鈉鉀合金是液態(tài)的，用于原子反應(yīng)堆里的導(dǎo)熱劑）(3)合金的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于任一組分金屬。利用合金的這一特性，可以制造高電阻和高熱阻材料。還可制造有特殊性能(xìngnéng)的材料。(4)有的抗腐蝕能力強(qiáng)(如不銹鋼)如在鐵中摻入15%鉻和9%鎳得到一種耐腐蝕的不銹鋼，適用于化學(xué)工業(yè)。第四頁，共四十頁。鐵合金鋼鐵(gāngtiě)直男含碳量0.03%~2%機(jī)械性能好延展性好生鐵(shēngtiě)含碳量2%~4%鋼鐵(gāngtiě)硬度大抗壓性脆可塑性第五頁，共四十頁。鋼鋼分為(fēnwéi)碳素鋼、合金鋼；碳素鋼根據(jù)(gēnjù)含碳量不同高碳鋼>0.6%中碳鋼0.3%~0.6%低碳鋼<0.3%第六頁，共四十頁。鋼鋼分為(fēnwéi)碳素鋼、合金鋼；不銹鋼：它的合金(héjīn)元素中主要含有鉻和鎳第七頁，共四十頁。思考：閱讀書本P.74資料(zīliào)卡片在碳素鋼中，由于含碳量不同，高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼的性能有很大差異；向碳素鋼中加入不同的合金(héjīn)元素，可制得不同性能的合金(héjīn)鋼。這對你有什么啟示？啟示(qǐshì)：1、合金元素不同，其性能不同2、結(jié)構(gòu)決定性能，性能決定其用途3、改變合金元素來開發(fā)新功能的金屬材料第八頁，共四十頁。1、目前(mùqián)用量最大、用途最廣的合金是

，根據(jù)其化學(xué)成分，可分為

和

兩大類。不銹鋼在空氣中比較穩(wěn)定，不易生銹，有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，其合金元素主要是

。2下列合金的說法中，正確的是（）A.合金的熔點(diǎn)一定比各成分金屬的低B.在我國使用最早的合金是鋼C.生銹的含碳量為0.03%-2%D.稀土金屬可以用于生產(chǎn)合金鋼碳素鋼合金鋼鉻和鎳D課堂(kètáng)小練第九頁，共四十頁。2．生鐵的熔點(diǎn)是1100℃～1200℃，則可推斷純鐵的熔點(diǎn)是(

)A．1085℃

B．1160℃C．1200℃ D．1535℃3．鐵和鐵合金是生活(shēnghuó)中常見的材料，下列說法正確的是(

)A．純鐵和鐵合金都能導(dǎo)電、傳熱B．純鐵的熔點(diǎn)低于鐵合金C．純鐵的硬度和強(qiáng)度都高于鐵合金D．純鐵與鹽酸反應(yīng)，鐵合金不與鹽酸反應(yīng)課堂(kètáng)小練DA第十頁，共四十頁。4．歷史上金、銀、銅主要是作為貨幣金屬或裝飾品被應(yīng)用。(1)金、銀、銅常被作為錢幣流通，從化學(xué)角度來看，主要是利用它們(tāmen)的___(填標(biāo)號)。A．硬度適中B．密度適中C．在自然界里都可得到純凈的單質(zhì)D．不活潑性課堂(kètáng)小練D第十一頁，共四十頁。(2)試樣X由氧化亞鐵和氧化銅組成(zǔchénɡ)，取質(zhì)量相等的兩份試樣，按如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：課堂(kètáng)小練請寫出步驟(bùzhòu)③中所發(fā)生的全部反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________________。Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，F(xiàn)e＋2H＋===Fe2＋＋H2↑第十二頁，共四十頁。5．將一塊質(zhì)量為8.5g的鐵合金放入錐形瓶中，再向錐形瓶中加入稀硫酸，恰好(qiàhǎo)使鐵合金中的鐵完全反應(yīng)(碳不溶于稀硫酸，鐵合金中其他元素含量很低，可忽略不計(jì))，測得生成氫氣的質(zhì)量為0.3g。請回答：(1)8.5g的鐵合金中鐵的質(zhì)量是________。(2)反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量是________。(3)生鐵和鋼都是鐵的合金，請根據(jù)表中含碳量判斷這8.5g鐵合金屬于_________(填“生鐵”或“鋼”)。課堂(kètáng)小練8.4g22.8g鋼第十三頁，共四十頁。溫度和外力對不同金屬晶粒微觀(wēiguān)結(jié)構(gòu)的影響課后周末作業(yè)：選擇一種鈦合金、鋁合金、鋰合金、鈉鉀合金收集其制造、性能、價格、用途等相關(guān)的內(nèi)容，寫一篇1000字左右的報告?？梢?kěyǐ)參考近年的雜志、文獻(xiàn)、書籍等常用的查閱網(wǎng)站：萬方：/index.html維普：/知網(wǎng)：/報告最后請留下參考文獻(xiàn)例：[1]張鋒,韓冬,段述蒼,高世凱,張鑫.鋁合金冷熱循環(huán)穩(wěn)定化技術(shù)進(jìn)展[J/OL].熱加工工藝:1-4[2020-10-28].第十四頁，共四十頁。鋁和鋁合金第十五頁，共四十頁。問題：你對鋁有哪些(nǎxiē)了解？探究(tànjiū)：觀察鋁條，你能得出鋁有哪些性質(zhì)？第十六頁，共四十頁。

銀白色金屬、密度小、質(zhì)軟,熔點(diǎn)低、良好(liánghǎo)的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和延展性。一、鋁的物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)二、鋁的原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖為:KCaNaMgZnFeSnPbHCuHg…

結(jié)論:Al的化學(xué)性質(zhì)活潑,具有較強(qiáng)的還原性Al

+13283第十七頁，共四十頁。列舉生活(shēnghuó)中常見的鋁制品結(jié)合(jiéhé)書本，找一找鋁合金有哪些性質(zhì)？第十八頁，共四十頁。鋁為什么會那么(nàme)穩(wěn)定不易被氧化呢？鋁的表明(biǎomíng)有一層致密的氧化膜由于鋁表面自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蝕性還不夠工業(yè)上會利用一些化學(xué)的方法對鋁表面進(jìn)行處理。目前(mùqián)常見的有化學(xué)氧化法（用鉻酸等作為氧化劑）、陽極氧化法等。第十九頁，共四十頁。思考并實(shí)踐：如何證明(zhèngmíng)有氧化膜的存在取兩支試管，分別加固5mL鹽酸，再向試管中分別放入鋁片和打磨過的鋁片。觀察現(xiàn)象。過一段時間后，將點(diǎn)燃(diǎnrán)的木條放在試管口，你觀察到什么現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)證明，鋁表面(biǎomiàn)的保護(hù)膜和鋁均能與鹽酸發(fā)生反應(yīng)Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑第二十頁，共四十頁。思考(sīkǎo)并實(shí)踐：鋁鍋是不能存放堿性溶液的，為什么？取兩支試管，分別加固(jiāɡù)5mLNaOH溶液，再向試管中分別放入鋁片和打磨過的鋁片。觀察現(xiàn)象。過一段時間后，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，你觀察到什么現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)(shíyàn)證明，鋁表面的保護(hù)膜和鋁均能與NaOH發(fā)生反應(yīng)Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2

↑

偏鋁酸鈉第二十一頁，共四十頁。Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2OAl2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O像鋁這樣既能與酸反應(yīng)生成(shēnɡchénɡ)鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成(shēnɡchénɡ)鹽和水的氧化物，叫做兩性氧化物第二十二頁，共四十頁。Al2O3在含有Cl-的溶液中會更快速的反應(yīng)(fǎnyìng)。為了證明這個結(jié)論，你怎么設(shè)計(jì)這個實(shí)驗(yàn)?zāi)兀咳芍г嚬?，分別加入5mLCuSO4溶液，其中一支(yīzhī)試管加入少量NaCl，加入鋁條，觀察現(xiàn)象第二十三頁，共四十頁。問題(wèntí)：我們在使用鋁制餐具的時候要注意什么？所以，我們可以知道鋁制的餐具不適合蒸煮或長時間存放(cúnfàng)酸性或堿性的食物。第二十四頁，共四十頁。研究發(fā)現(xiàn)，鋁元素能損害人的腦細(xì)胞。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的評估，規(guī)定鋁的每日攝入量為0～0.6mg/kg，這里的kg是指人的體重，即一個60kg的人允許攝入量為36mg。我國《食品(shípǐn)添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)GB2760-2011》中規(guī)定，鋁的殘留量要小于等于100mg/kg。以此計(jì)算，一個體重60kg的人每天吃油條不多于360g就不必?fù)?dān)心。鋁在人體內(nèi)是慢慢蓄積起來的，其引起的毒性緩慢、且不易察覺，然而，一旦發(fā)生代謝紊亂的毒性反應(yīng)，則后果非常嚴(yán)重。因此，必須引起我們的重視，在日常生活中要防止鋁的吸收，減少鋁制品的使用。阿莫茲海默病老年癡呆第二十五頁，共四十頁。1.除去鎂粉中混有的少量鋁粉，可選用的試劑是（）

A.鹽酸B.NaOH溶液(róngyè)

C.硝酸D.食鹽水B2.鋁能冶煉難熔金屬(jīnshǔ)和制成鋁熱劑，是因?yàn)殇X（

）

A.密度小，熔點(diǎn)較低

B.是金屬

C.具有還原性，且生成氧化鋁時放出大量熱

D.在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼白光C第二十六頁，共四十頁。1．向某溶液中加入(jiārù)鋁粉能放出H2，下列各組離子一定不能在該溶液中大量共存的是(

)A．Na＋、Fe3＋、SO42-、Cl－B．Ba2＋、Mg2＋、HCO3-、NO3-C．Na＋、K＋、NO3-、CO3-D．K＋、NO3-、Na＋、SO42-B第二十七頁，共四十頁。變式：稱取兩份鋁粉，分別與稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，若放出等量(děnɡliànɡ)的氣體，則參加反應(yīng)的鹽酸和氫氧化鈉物質(zhì)的量之比為（）

A.1：1B.2：3C.1：2D.3：1D3.稱取兩份鋁粉，第一份加足量的NaOH溶液，第二份加足量的鹽酸，若放出等量(děnɡliànɡ)的氣體，則兩份鋁粉的質(zhì)量比為（）

A.1：1B.2：3C.1：2D.1：3A第二十八頁，共四十頁。新型(xīnxíng)合金第二十九頁，共四十頁。儲氫材料(cáiliào)氫能是人類(rénlèi)未來理想能源之一一種新型合金，一定條件下能吸收氫氣，一定條件能放出氫氣：循環(huán)壽命性能優(yōu)異，并可被用于大型(dàxíng)電池，尤其是電動車輛、混合動力電動車輛、高功率應(yīng)用等等。第三十頁，共四十頁。鈦合金鈦合金強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高。鈦合金主要用于制作飛機(jī)(fēijī)發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)(fēijī)的結(jié)構(gòu)件第三十一頁，共四十頁。耐熱合金(nàirèhéjīn)、記憶合金等人造衛(wèi)星的天線第三十二頁，共四十頁。吃土，你確定(quèdìng)你吃得起嗎？稀土（Rareearth）是化學(xué)(huàxué)周期表中鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱。自然界中有250種稀土礦第三十三頁，共四十頁。采礦(cǎikuàng)造成的水土流失廢氣(fèiqì)、水體、光化學(xué)等污染地球各金屬(jīnshǔ)儲量的減少第三十四頁，共四十頁。新型合金，需要(xūyào)更新1、開采技術(shù)更新2、研發(fā)(yánfā)技術(shù)更新3、設(shè)備工藝更新4、環(huán)境保護(hù)更新5、可持續(xù)發(fā)展化學(xué)的研究(yánjiū)方向第三十五頁，共四十頁。1．下列說法正確的是(

)A．用來制造儲存氫氣所用鋼瓶的合金是儲氫合金B(yǎng)．不銹鋼是最常見(chánɡjiàn)的新型合金C．新型合金主要應(yīng)用于航天航空、生物工程等領(lǐng)域D．碳纖維復(fù)合材料屬于新型合金材料2．只含有下列成分的物質(zhì)一定不是(bùshi)合金的是(

)A．Fe、C

B．Cu、ZnC．Al、Cu D．C、SiCD第三十六頁，共四十頁。3、將金屬與金屬（或非金屬）加熱融合在一起就能形成合金，根據(jù)(gēnjù)下表中金屬的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)判斷不能形成合金的是（）A、Cu、Fe

B、Al、NaC、Fe、Na