高中化学 3.1合金课件 新人教版选修1.ppt

1 了解合金的定义及特点 2 认识金属与合金在性能上的主要差异 知道生活中常见合金的组成 3 了解铁合金 铝合金和铜合金的组成 性能和用途 第一节合金 合金 是由两种或两种以上的金属 或 与 熔合而成的具有金属特性的物质 合金的性质 1 一般情况下 合金比纯金属硬度更 更坚固 2 多数合金的熔点一般比各成分金属的 3 一般来说 合金的性质并不是各成分的性质的总和 合金具有良好的 或机械的性能 笃学一认识合金 1 合金的概念 2 金属 非金属 大 物理 化学 低 4 合金的性能可以通过所添加的合金元素的 和生成合金的等来加以调节 如 生铁的熔点比纯铁的低 硬铝 cu hg mn si 的强度和硬度都比纯铝大 种类 含量 条件 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金 生铁的含碳量为 钢的含碳量为 钢一般可分为钢和钢两大类 根据含碳量不同 碳素钢可分为碳钢 碳钢和碳钢 含碳量高 硬度较 含碳量低 韧性较 不锈钢是最常见的一种合金钢 其中除含有铁元素外 还主要含有 和 元素 铝合金和铜合金 1 铝合金纯铝的硬度和强度较 向铝中加入少量的合金元素如 笃学二使用合金 1 铁合金 2 2 4 3 0 03 2 大 强 铬 镍 小 碳素 合金 高 中 低 2 铝合金和铜合金 1 铝合金纯铝的硬度和强度较 向铝中加入少量的合金元素如cu mg si mn zn及稀土元素等可制成铝合金 例如 硬铝 含cu4 mg0 5 mn0 5 si0 7 2 铜合金黄铜 合金 含zn20 36 青铜 合金 含sn10 30 小 cu zn cu sn 新型合金 1 储氢合金是一类能够大量吸收h2 并与h2结合成 的材料 2 钛合金 耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于 和 等领域 3 金属氢化物 卫星 航空航天 生物工程 电子工业 合金与纯金属性能为何不同 提示在纯金属内 加入了其他合金元素时 合金元素的原子或大或小 改变了原有规则的排列 1 合金原子层之间的排列不规整 滑动变得困难增大了合金的硬度 2 加入合金元素后 由于合金元素的原子半径与原金属原子不同 使金属原子的排列变得不规整了 原子间的相互作用力变小 使合金的熔点变低 慎思1 不锈钢是绝对不生锈吗 提示不锈钢的 不锈 是相对的 如在海水中 不锈钢也会生锈 生铁和钢的本质区别是什么 如何将生铁冶炼成钢 提示生铁和钢的本质区别是含碳量不同 生铁的含碳量比钢高 炼钢是在高温条件下 用氧化剂把生铁中过多的碳和杂质氧化除去的过程 慎思2 慎思3 1 一般情况下 合金比纯金属硬度更大 更坚固 2 多数合金的熔点一般比各成分金属的低 3 一般来说 合金的性质并不是各成分的性质的总和 合金具有良好的物理 化学或机械性能 4 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 要点一 合金的性质特点 1 合金的物理性质 1 一般情况下 合金比纯金属的硬度更大 更坚固的原因 如下图所示 纯金属和合金的结构并不相同 在纯金属内 所有原子的大小和形状都是相同的 原子的排列十分规整 而合金内加入了其他元素或大或小的原子 改变了金属原子有规则的层状排列 使原子层与层之间的相对滑动变得困难 2 合金与纯金属在性能上的差异 2 一般情况下合金的熔点比纯金属低的原因 在纯金属内 所有的原子大小相同 排列十分规整 而合金内原子的大小不一 排列没有纯金属那样整齐 使得原子之间的相互作用力减小 所以 多数合金的熔点一般比各成分金属的熔点都要低 铁和铁合金是生活中常用的材料 下列说法正确的是 a 不锈钢是铁合金 只含金属元素b 一定条件下 铁粉可与水蒸气反应c 铁与盐酸反应 铁合金不与盐酸反应d 铁合金的硬度和强度均低于铁解析铁合金中含非金属元素碳 铁粉与水蒸气反应化学方程式为3fe 4h2o g fe3o4 4h2 铁形成铁合金后其化学性质几乎不变 铁合金中的铁仍能与盐酸反应 合金的性能一般优于其纯金属 答案b 例1 合金相对于纯金属制成的金属材料的优点是 合金的硬度一般比它的各成分金属的大 一般地 合金的熔点比它的各成分金属的更低 改变原料的配比 改变生成合金的条件 得到有不同性能的合金 合金比纯金属的导电性更强 合金比纯金属的应用范围更广泛a b c d 解析合金的机械性能比各成分金属的大 故 正确 根据教材知识 是正确的 合金的电阻率比纯金属要大 故 是错误的 合金由于性能好而应用更广泛 是正确的 答案a 体验1 几种常见的合金的组成 性质和用途 要点二 常见的合金的性质和用途 潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金作载热介质 大大提高了热能的传递和转化效率 有关说法不正确的是 a 原子半径 na alb 铝钠合金若投入一定的水中可得无色溶液 则n al n na c 铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中 肯定有氢氧化铜沉淀也可能有铜析出d mg不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中 若放出的h2越多 则铝的质量分数越小 例2 答案d 现代建筑门窗常用古铜色的硬铝制造 取硬铝样品进行如下实验 每一步所加试剂都是过量的 由此可以推知 下列各组可能是硬铝组成成分的是 a al cu mg sib al mg si znc al fe c cud al si zn na 体验2 解析根据选项所列出的物质由实验顺序可知 不溶于盐酸和naoh溶液的物质为cu或c 不溶于盐酸的物质与naoh溶液反应生成气体的一定是si 因此硬铝所含的成分中一定有si cu或si c 经分析只有a项符合 答案a 含镁3 5 的铝镁合金 现已成为轮船制造 化工生产 机械制造等行业的重要原材料 现有一块已知质量的铝镁合金 欲测定其中镁的质量分数 几位同学设计了不同的实验方案 实验设计1 实验设计2 实验探究七镁的质量分数的测定 1 上述实验方案中 各发生了哪些化学反应 请尝试写出有关反应的化学方程式 这些反应体现了铝 镁单质的哪些性质 2 上述各实验方案能否测出合金中镁的质量分数 mg al均与盐酸反应 生成h2 体现还原性根据合金质量和h2的体积可求出mg的质量分数 只有al能与naoh溶液反应 生成h2 体现还原性根据剩余固体质量可求出mg的质量分数实验设计3mg al与盐酸反应后 再加入过量naoh溶液 mg2 生成mg oh 2沉淀 al3 生成naalo2溶液根据mg oh 2沉淀的质量 可求出mg的质量分数 解析 答案 1 mg 2hcl mgcl2 h2 2al 6hcl 2alcl3 3h