第1課時(shí)合金（課件）

導(dǎo)入“高樓”能在風(fēng)雨中長(zhǎng)久屹立,動(dòng)車、飛機(jī),輪船、大橋能堅(jiān)固耐用,它們都使用了何種材料?一、合金什么是合金?合金是由一種金屬與另一種或幾種金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。為什么我們?nèi)粘Ｊ褂玫慕饘俨牧现饕呛辖?而不是純金屬?合金與純金屬相比,除了具有金屬的特性外,還具有許多比其成分金屬更優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械的性能,如:硬度大、熔點(diǎn)低、密度小、耐磨、耐腐蝕等。一、合金在純金屬內(nèi)加入其他元素形成合金以后,結(jié)構(gòu)發(fā)生了哪些變化,使合金的性能與純金屬有如此大的差異?常見的一些合金的硬度比其他成分金屬的大,是因?yàn)樵诩兘饘賰?nèi),所有原子的大小和形狀都是相同的,原子排列十分規(guī)整;加入或大或小的其他元素的原子后,改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列,使原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難,導(dǎo)致合金的硬度變大。由此可知,純金屬和合金的結(jié)構(gòu)不同,決定其性能及用途也有很大差異。一、合金小試牛刀制取合金常用的方法是將兩種或多種金屬(或金屬與非金屬)加熱到某一溫度,使其全部熔化,再冷卻得到合金。根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)判斷(其他條件均滿足),下列合金不易采取這種方法制取的是()A.Fe—Al合金B(yǎng).Na—Al合金C.Na—Fe合金D.Mg—Al合金C二、生鐵和鋼1.比較生鐵和鋼在組成、性能上的差異。2.碳素鋼和合金鋼三、鋁和鋁合金這是一瓶固體管道疏通劑,它的主要成分是什么呢?它的主要成分是氫氧化鈉、鋁粒、硝酸鈉和色素。初中學(xué)過排在金屬活動(dòng)性順序表中H之前的金屬,如鋁、鋅、鐵等能和酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,但這瓶疏通劑具有強(qiáng)堿性,那么鋁會(huì)和氫氧化鈉發(fā)生什么反應(yīng)呢?三、鋁和鋁合金將固體氫氧化鈉和鋁粒放入燒杯中并加入適量的蒸餾水?dāng)嚢?有氣體產(chǎn)生,然后將毛發(fā)和植物油放入燒杯中并攪拌,在教室外放置20分鐘后觀察。產(chǎn)生的氣體是什么呢?三、鋁和鋁合金1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:在兩支試管中分別加入少量的NaOH溶液,然后向其中一支試管中放入一小塊鋁片,向另一支試管中放入用砂紙仔細(xì)打磨過(除去表面的氧化膜)的一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。過一段時(shí)間后,將點(diǎn)燃的木條分別放在兩支試管口。觀察現(xiàn)象。2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:放入打磨過的鋁片的試管中立即產(chǎn)生氣泡,而放入未打磨的鋁片的試管中開始沒有氣泡,一段時(shí)間后才產(chǎn)生氣泡,將點(diǎn)燃的木條放在兩支試管口均有爆鳴聲。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:試管口有爆鳴聲,說明產(chǎn)生了氫氣。三、鋁和鋁合金小結(jié)三、鋁和鋁合金鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?如何用雙線橋法和單線橋法表示電子的轉(zhuǎn)移?鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鋁先與強(qiáng)堿溶液中的水反應(yīng)生成H2和Al(OH)3,然后Al(OH)3再與NaOH反應(yīng)生成H2O和Na[Al(OH)4](以后將學(xué)到),反應(yīng)中鋁做還原劑,水做氧化劑,NaOH無電子得失。三、鋁和鋁合金鋁與氫氧化鈉可以反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,而管道內(nèi)氣壓增大對(duì)疏通管道有一定的作用,那毛發(fā)、油脂等物質(zhì)是如何消除的呢?油脂是酯類,在堿性條件下可以水解為甘油和高級(jí)脂肪酸鹽,而毛發(fā)的主要成分是蛋白質(zhì),在堿性條件下也可以水解。固體管道疏通劑中的氫氧化鈉溶于水產(chǎn)生熱量,同時(shí)氫氧化鈉溶液與鋁粒反應(yīng)產(chǎn)生大量的氫氣,工作原理是利用強(qiáng)堿的腐蝕性將毛發(fā)和油污等物質(zhì)反應(yīng)消耗,同時(shí)利用氣體的壓強(qiáng),沖開堵塞物,達(dá)到疏通管道的目的。三、鋁和鋁合金實(shí)驗(yàn)中，1~4組的同學(xué)對(duì)鋁片進(jìn)行了打磨,打磨的目的是除去表面的氧化鋁,而5~8組的同學(xué)并沒有打磨鋁片,但是一段時(shí)間后也出現(xiàn)了放出氣泡的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明了什么呢?說明鋁表面的氧化鋁也能和氫氧化鈉反應(yīng)。三、鋁和鋁合金小結(jié)：氧化鋁的性質(zhì)。1.物理性質(zhì):白色、難溶于水、熔點(diǎn)很高。

Al2O3+6H+2Al3++3H2OAl2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-2.化學(xué)性質(zhì):3.兩性氧化物:既能與酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物,叫做兩性氧化物。三、鋁和鋁合金為什么不能用鋁鍋長(zhǎng)時(shí)間盛放酸、堿、鹽類的食物呢?因?yàn)殇X及氧化鋁會(huì)和酸、堿發(fā)生反應(yīng)生成鋁離子,從而導(dǎo)致鋁離子進(jìn)入人體內(nèi)。正常使用鋁制品,不用它長(zhǎng)時(shí)間盛放酸性、強(qiáng)堿性或鹽類食物,滲出的極少量的鋁離子不會(huì)對(duì)人體造成危害,而長(zhǎng)時(shí)間盛放酸性,強(qiáng)堿性或鹽類食物會(huì)因發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)而溢出較多的鋁元素,就增加了人們攝入鋁元素的機(jī)會(huì)。腦組織對(duì)鋁元素有親和性,腦組織中的鋁沉積過多,可使人記憶力減退、智力低下,從而導(dǎo)致老年癡呆。另外還會(huì)使人出現(xiàn)貧血的狀況。三、鋁和鋁合金純鋁的硬度和強(qiáng)度較小,不適合制造機(jī)器零件等。向鋁中加入少量的合金元素,可制成鋁合金。鋁合金是目前用途廣泛的合金之一,例如,硬鋁的密度小、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,因而被稱為“帶翼的金屬”。四、新型合金1.儲(chǔ)氫合金———用于解決H2

的安全儲(chǔ)存和運(yùn)輸問題。2.鈦合金———“蛟龍”號(hào)載人潛水器的耐壓球殼。3.耐熱合金、形狀記憶合金———用于航空航天、生物工程和電子工業(yè)等領(lǐng)域。4.在金屬元素中,有一類性質(zhì)相似,并在自然界共生在一起的稀土元素,它們是元素周期表中原子序數(shù)從57至71(鑭系元素)的15種元素以及鈧和釔,共17種元素。稀土金屬既可單獨(dú)使用,也可用于生產(chǎn)合金。在合金中加入適量稀土金屬,能大大改善合金的性能。因而,稀土元素又被稱為“冶金工業(yè)的維生素”。四、新型合金金屬材料的發(fā)展即將面臨許多壓力:一方面,新型高分子材料、新型陶瓷材料的崛起逐漸與傳統(tǒng)金屬材料齊頭并進(jìn);另一方面,金屬材料的大量開發(fā)導(dǎo)致金屬礦產(chǎn)資源日漸緊張。所以既要對(duì)已有的金屬材料進(jìn)行最大限度的利用,又要不斷地開拓金屬材料的新功能,同時(shí)建立廢舊金屬的回收和再利用機(jī)制?？偨Y(jié)1.金屬材料的分類2.鋁、氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)課堂練習(xí)1.在我國使用最早的合金是()A.青銅B.白銅制品C.鐵制品D.石塊A課堂練習(xí)2.下列有關(guān)合金的說法不正確的是()A.多數(shù)合金比單一金屬有更大的硬度B.多數(shù)合金比單一金屬有更高的熔點(diǎn)C.我國早在3000年前就開始使用合金D.新型合金有記憶合金、儲(chǔ)氫合金B(yǎng)課堂練習(xí)3.有關(guān)Al與NaOH溶液反應(yīng)的說法中,正確的是()A.鋁是還原劑,其氧化產(chǎn)物是H2B.NaOH是氧化劑,其還原產(chǎn)物是H2C.鋁是還原劑,H2O和NaOH都是氧化劑D.H2O是氧化劑,Al被氧化D課堂練習(xí)4.在金屬元素中,有一類性質(zhì)相似,并在自然界共生在一起的稀土元素,它們是元素周期表中原子序數(shù)從________(從鑭至镥,稱為鑭系元素)的_____種元素以及鈧和釔,共_____種元素。稀土元素又被稱為“________________”。57~711517冶金工業(yè)的維生素課堂練習(xí)5.在鋁制易拉罐中收集滿CO2氣體,然后向其中倒入10mL濃NaOH溶液,并迅速用膠帶將易拉罐口封住。過一段時(shí)間后,罐壁內(nèi)凹而癟。再過一段時(shí)間后,癟了的罐壁重新鼓起來(假設(shè)易拉罐不會(huì)被腐蝕爛)。解釋下列變化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,寫出有關(guān)化學(xué)方程式:(1)罐壁內(nèi)凹而癟的原因是______________________________________________,反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。(2)罐壁重新鼓起的原因是_____________________________________________