1、1,第,1,課時,合金,第二節,金屬材料,合金金屬材料,PPT,下載,合金金屬材料,PPT,下載,1,聯系生活中人們對金屬及其合金的應用,認識合金的組成及特,性,深入了解常見鐵合金、鋁合金、新型合金的組成及用途,培,養,科學精神和社會責任,2,結合生活中鋁制品的使用,認識鋁的氧化膜對鋁制品的保護作,用,通過實驗探究認識金屬鋁及氧化鋁與酸、堿溶液的反應,特,別是對氧化鋁兩性的認識,完善按性質對氧化物進行分類,培養,實驗探究能力與創新意識,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,1,金屬具有許多共同的物理性質,如不透明、有金屬光澤,易導,電,易導熱,有,延展,性,2,生產、生活中應用較多的合

2、金是,生鐵和鋼,歷史上應用最早的,金屬是,銅,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,一、合金的概念和特性,概,念,由兩種或兩種以上的,金屬,或,金屬與非金屬,熔合而成的具,有,金屬,特性的物質,性,能,硬度,硬度一般,大于,它的純金屬成分,熔點,熔點一般,低于,它的成分金屬,與純金屬材料相比,合金具有優良的物理性質、化學性質,和機械性能,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,二、鐵合金,1,鐵合金的分類,分類,含碳量,性能,用途,生鐵,2,4.3,硬度,大,抗壓,性脆,可鑄造,成型,制造,機座,和管道,等,鋼,0.03,2,良好的,延展,性,機械性能好,可鍛軋和鑄造,制造機械和

3、交通,工具,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,2,鋼的分類,1,鋼是用量,最大,用途最廣的合金,根據其化學成分,分為,碳素,鋼,和,合金鋼,2,碳素鋼,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,3,合金鋼,又叫特種鋼,特殊性能,強度,硬度,大,可塑性,韌性,好,耐磨,耐,腐蝕,等,不銹鋼,合金元素,性能,用途,主要是,Cr,Ni,在大氣中穩定,不容易,生銹,具有很強的,抗腐,蝕,能力,制造,醫療,器材、廚房用具和,餐具,地鐵列車的車體等,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,三、鋁和鋁合金,1,鋁單質,1,與氧氣反應,鋁較活潑,常溫,下就能與空氣中的氧氣反應,表面,生成

4、一層,致密的氧化鋁薄膜,微思考,1,鋁是一種活潑金屬,為何鋁制品可在空氣中穩定存,在,提示,鋁制品表面覆蓋著致密的氧化鋁薄膜,這層膜起到保護內部,金屬的作用,2,與酸,鹽酸,反應,2Al+6HCl=2AlCl,3,3H,2,3,與強堿,NaOH,溶液反應,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,3H,2,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,2,氧化鋁,1,與酸,鹽酸,反應,Al,2,O,3,6HCl=2AlCl,3,3H,2,O,2,與強堿,NaOH,溶液反應,Al,2,O,3,2NaOH=2NaAlO,2,H,2,O,兩性氧化物,既能與,酸,反應生成,鹽和水,又能與,堿

5、,反應生成鹽和,水的氧化物,如,Al,2,O,3,微思考,2,1,日常生活中鋁制餐具能否用來長期存放酸性或,堿性食物,提示,不能,因,Al,和,Al,2,O,3,均能與酸、堿反應,2,金屬氧化物與堿性氧化物、酸性氧化物、兩性氧化物間有何,關系,提示,多數金屬氧化物屬于堿性氧化物,如,Na,2,O,CaO,等,少數金,屬氧化物屬于兩性氧化物,如,Al,2,O,3,ZnO,等,個別金屬氧化物屬于,酸性氧化物,如,Mn,2,O,7,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,3,鋁合金,1,鋁合金中的合金元素有,Cu,Mg,Si,Mn,Zn,及,稀土元素,等,2,硬鋁,合金元素,性能,用途,Cu,

6、Mg,Mn,Si,密度,小,強度高,抗腐蝕能力,較強,制造,飛機,宇宙飛,船,3,稀土元素,包含元素,鑭系元素,從鑭到镥,原子序數從,5771,的,15,種元素,及,鈧,釔,共,17,種元素,微思考,3,稀土元素為何被稱為,冶金工業的維生素,提示,在合金中加入適量稀土金屬,能大大改善合金的性能,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,四、新型合金,1,新型合金,儲氫,合金,鈦,合金,耐熱,合金,如由鎳、鐵、碳和鈷,組成的鎳鈷合金等,和,形狀記憶,合金等,2,儲氫合金,是一類能夠,大量吸收氫氣,并與氫氣結合成,金屬氫化,物,的材料,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,1,判斷正誤

7、,正確的打,錯誤的打,1,任何金屬通過熔合均可以形成合金,2,合金是混合物,沒有固定的熔、沸點,3,鋁金屬適宜制作門窗的理由是易加工且抗腐蝕,4)Al,2,O,3,既是酸性氧化物又是堿性氧化物,5)Al,2,O,3,可以與所有酸或堿發生反應,6,等質量的,Al,與足量鹽酸,NaOH,溶液反應生成的,H,2,的質量相,同,7,等體積、等濃度的鹽酸和,NaOH,溶液與足量,Al,反應生成,H,2,的,質量相同,答案,1,2,3,4,5,6,7,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,2,下列金屬中,表面自然形成的氧化層能保護內層金屬不被空氣,氧化的是,A.Cu,B.Na,C.Fe,D.Al,

8、答案,D,解析,Al,在空氣中易形成致密的,Al,2,O,3,氧化膜,保護內層金屬,課前篇自主預習,知識鋪墊,新知預習,自主測試,3,下列關于合金的敘述正確的是,具有金屬的特性,通過熔合而成,含有兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬,一般來說,合金的熔點比各成分的熔點低,A,B,C,D,全部,答案,D,解析,合金一般是由兩種或兩種以上的金屬,或金屬與非金屬,熔,合而成的具有金屬特性的物質,其熔點一般低于成分金屬,硬度高,于成分金屬,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,常見合金的成分、性能及應用,問題探究,1,形成合金的成分只能是金屬嗎,提示,不是。合金是兩種或兩種以上的金屬或金屬與

9、非金屬熔合,而成的,具有一定金屬特性的物質,2,我國最早使用的合金是什么,其主要成分是什么,提示,青銅,主要成分是銅、錫和鉛,3,鎂鋁合金為什么廣泛應用于飛機,提示,因為其具有密度小、強度大的特性,且價格較便宜,4,合金通常比組成它的純金屬有哪些更優良的性質,提示,合金具有許多優良的物理、化學或機械性能,在許多方面不,同于各成分金屬。如合金的硬度一般比它的各成分金屬的大,多數,合金的熔點一般也比它的各成分金屬的低等,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,深化拓展,1,銅合金,合金,主要成分,主要性能,主要用途,青銅,銅、錫,強度高、可塑性好、耐,磨、耐腐蝕,機械零件,如軸承,齒輪

10、等,黃銅,銅、鋅,強度高、可塑性好、易,加工、耐腐蝕,機械零件,儀表,日,用品,白銅,銅、鎳,光澤好,耐磨,耐腐蝕,易加工,錢幣,代替銀作飾品,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,名稱,主要合,金元素,主要特性,主要用途,錳鋼,錳,韌性好,硬度大,鋼軌,軸承,鋼模,挖掘,機鏟斗、坦克裝甲,不銹,鋼,鉻、鎳,抗腐蝕,性好,醫療器械,容器,反應釜,炊具,硅鋼,硅,導磁性好,變壓器,發電機和電動機,中的鐵芯,鎢鋼,鎢,耐高溫,硬度大,刀具,2,合金鋼,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,3,鋁合金,鋁合金,性能,密度小、強度高、塑性好、易于成型,制造工藝簡單,成本低廉

11、,用途,主要用于建筑業、容器和包裝業,交通運輸業、電子行業等,4,鈦合金,鈦合金,性能,密度小、強度高、耐腐蝕、耐高溫等,用途,主要用于飛機、火箭、導彈、人造衛,星、宇宙飛船等領域,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,素能應用,典例,1,合金與純金屬制成的金屬材料相比,優點是,合金的硬度一般比它的各成分金屬的大,一般地,合金的熔點比它的各成分金屬的低,改變原料的配比、改變生成合金的條件,可以得到具有不同性,能的合金,合金比純金屬的導電性能更強,合金比純金屬的應用范圍更廣泛,A,B,C,D,答案,A,解析,合金一般比它的成分金屬熔點低,硬度大,具有更好的機械,加工性能,故應用范圍

12、更廣泛,但合金的導電性卻不一定比純金屬,更強,比如鋁合金的導電性比純鋁要差,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,易錯提醒,1,合金是混合物而不是純凈物,2,合金具有許多優良,的物理、化學和機械性能,在許多方面不同于各成分金屬,不是簡,單加合,但在化學性質上,一般認為合金體現的是各成分金屬的化,學性質,3,并非任意兩種金屬都能形成合金,兩種金屬形成合金,其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內都能熔化,若一種金屬的熔點,高于另一金屬的沸點,則二者不能形成合金,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,變式訓練,1,鐵是人類較早使用的金屬之一。據有關報道,目前已,能冶煉出純度高達

13、,99.999 9,的鐵。純鐵的實際使用范圍有限,人,們大量使用的是鐵的合金。鋼鐵是鐵碳合金的總稱,其強度高、價,格便宜、應用廣泛。以下關于不銹鋼和普通鋼的認識中,你認為正,確的是,A,它們的組成元素是相同的,B,耐腐蝕的性能不同,C,它們都屬于鋼,因此物理性質是一樣的,D,構成普通鋼和不銹鋼的主要元素都是鐵,因此它們的化學性質,完全相同,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,答案,B,解析,不銹鋼是在普通鋼的基礎上,加入,Cr,Ni,等多種元素煉制成,的鋼材,它在空氣中能保持金屬光澤,也就是具有不易生銹的特性,鉻元素的加入使不銹鋼表面形成致密且堅固的氧化膜,防止內部鐵,與外部物

14、質接觸。鎳元素的加入,使不銹鋼在多種酸、堿、鹽的水,溶液中也能具有很好的化學穩定性和耐腐蝕性。綜上所述,不銹鋼,具有優良的性能,在很多方面不同于普通鋼,故,B,項正確,課堂篇探究學習,實驗操,作,實驗現,象,試管中,有氣泡冒出,鋁片,慢慢溶解,點燃的木條放在試管,口時發出,爆鳴,聲,化學,方程式,2Al+6HCl=2AlCl,3,3H,2,2Al+2NaOH+2H,2,O,2NaAlO,2,3H,2,離子,方程式,2Al+6H,2Al,3,3H,2,2Al+2OH,2H,2,O=2Al,O,2,3H,2,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,鋁與酸、堿溶液的反應,問題探究,實驗探究,鋁分別與鹽酸

15、,NaOH,溶液反應的對比實驗,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,思考下列問題,1,如何除去鎂粉中的鋁粉,提示,將樣品加入足量的,NaOH,溶液,然后過濾、洗滌、干燥,2,等量的鋁分別與足量的稀鹽酸、氫氧化鈉溶液反應,生成氫氣,的量有什么關系,提示,相同,3,等濃度、等體積的,NaOH,溶液和稀鹽酸與足量鋁反應,生成,H,2,的質量有什么關系,提示,3,1,4)Al,與等濃度的,NaOH,溶液、稀鹽酸反應生成等質量的,H,2,所需,NaOH,溶液、稀鹽酸的體積比為多少,提示,1,3,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,深化拓展,1,鋁與酸、堿、鹽溶液反應的實質

16、,物質,分類,反應分析,酸,1,鋁與酸反應時先與酸中的,H,反應,如,2Al+6HCl,2AlCl,3,3H,2,2,如果鋁過量,鋁不與水反應,堿,鋁與堿溶液反應,其實質是鋁與,NaOH,水共同發生反應,2Al+2NaOH+2H,2,O,2NaAlO,2,3H,2,其中水是氧化劑,鋁是,還原劑,鹽,鋁只能與位于金屬活動性順序中鋁之后的鹽溶液發生置換,反應。如,Al,與,CuSO,4,溶液反應,置換出銅,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,2,鋁與鹽酸或氫氧化鈉溶液反應中四種,量,的關系,1,等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應,消耗鹽酸和,氫氧化鈉的物質的量之比為,3,1

17、,2,等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應,產生,H,2,的體,積比為,1,1,3,足量的鋁分別與等物質的量濃度、等體積的鹽酸和氫氧化鈉,溶液反應,產生,H,2,的體積比為,1,3,4,特殊情況分析,若產生的氫氣的體積比為,1,3,HCl,H,2,NaOH,H,2,1,則,必定是鋁與鹽酸反應時,鋁過量而鹽酸不足,鋁與氫氧化鈉溶液反,應時,鋁不足而氫氧化鈉過量,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,素能應用,典例,2,甲、乙兩燒杯中各盛有,100 mL 3 mol,L,1,的鹽酸和氫氧化,鈉溶液,向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉,反應結束后測得生成,的氣體體積比為,1,2,則加

18、入的鋁粉質量為,A.5.4 g,B.3.6 g,C.2.7 g,D.1.8 g,答案,A,解析,由,2Al+6HCl=2AlCl,3,3H,2,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,3H,2,可知,若兩份等質量的,Al,都完全,反應時,生成,H,2,的量相等,消耗,HCl,與,NaOH,的物質的量不相等。實,際上,HCl,NaOH,同為,0.3,mol,且已知生成,H,2,的體積比為,1,2,所以,發生反應時分別為,HCl,不足,Al,過量,NaOH,過量,Al,不足。與,0.3,mol,HCl,完全反應的,Al,的質量為,2.7,g,則由生成,H,2,的體積比為,1,2,可知,

19、反應的,Al,的質量之比也為,1,2,即與,NaOH,溶液反應的,Al,的質量為,5.4,g,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,變式訓練,2,稱取兩份鋁粉,第一份加入足量的鹽酸,第二份加入足,量的燒堿。若同溫同壓下放出相同體積的氣體,則兩份鋁粉的質量,比為,A.1,1,B.2,3,C.3,2,D.1,6,答案,A,解析,鋁與鹽酸或燒堿溶液反應的化學方程式分別為,2Al+6HCl=2AlCl,3,3H,2,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,3H,2,因為,鹽酸和燒堿都是足量的,鋁粉將全部參加反應,當生成等體積氣體,時消耗鋁的量相同,課堂篇探究學習,探究一,探究

20、二,素養脈絡,隨堂檢測,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,1,有資料顯示,鋁元素在人體內的殘留積累量過多后對大腦發育有,不良影響,建議多用不銹鋼代替鋁合金作為材料制作餐廚等日用品,下列說法中不正確的是,A,不銹鋼中含有鐵元素、鎳元素、鉻元素,B,不銹鋼屬于鐵合金,C,不銹鋼是無腐蝕性的,D,不銹鋼是絕對不能被腐蝕的,答案,D,解析,不銹鋼是含有鎳、鉻元素的鐵合金,主要成分是鐵。不銹鋼本,身無腐蝕性,耐腐蝕性也很強,但不銹鋼也并不是絕對不能被腐蝕,的,課堂篇探究學習,探究一,探究二,素養脈絡,隨堂檢測,2,對于鋁和燒堿溶液的反應,下列說法不正確的是,A,鋁是還原劑,B,該反應是氧化還原反應,C,該反應說明所有金屬都能與堿反應,D.H,2,為還原產物,答案,C,解析,鋁與燒堿溶液反應的化學方程式為,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,3H,2,分析元素化合價變化可知反應,為氧化還原反應,鋁是還原劑,H,2,為還原產物,A,B,D,正確。鋁能,與燒堿溶液反應,并不能說明所有金屬都能與堿反應,如鎂、鐵,銅等均不與堿溶液反應,課堂篇