合金金属材料课件

1、第二节,金,属,材,料,第,1,课时,合金,合,金,金,属材料,PPT,课件,合,金,金,属材料,PPT,课件,一、合金,1,定义,由两种或两种以上的,_,与,_,或,_,熔合而成的具有,_,的物质,金属,金属,非金属,金属特性,微点拨,合金一般是混合物,没有固定的熔点。合金,中各成分金属的化学性质不变,2,性质,合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于其成分金属,1,硬度,合金的硬度一般,_,成分金属,2,熔点,合金的熔点多数,_,成分金属,大于,低于,微思考,为什么合金硬度比成分金属大,提示,纯金属所有原子的大小和形状相同,原子排列十,分规整,加入或大或小的其他元素的原子后

2、,改变了金,属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变,得困难,导致合金硬度变大,3,合金性能的影响因素,_,_,生成条件,元素的种类,元素含量,二、铁合金,巧判断,1,地震灾区重建要使用大量钢材,钢材是合金,提示,钢是铁、碳合金,2,铁是人类在生产、生活中最早使用的金属,提示,青铜是人类最早使用的合金,三、铝和铝合金,铝是地壳中含量最多的金属。铝性质活泼,铝和铝合金,制品比较稳定的原因是表面覆盖着致密的,_,薄膜,保护内部金属,氧化铝,1,铝与酸、碱的反应,铝与盐酸反应,铝与氢氧化钠溶液,反应,实验,操作,铝与盐酸反应,铝与氢氧化钠溶液反应,实验,现象,铝片,_,有无色气泡冒出,将点燃

3、,的木条放在试管口有,_,化学方,程式,_,_,_,_,逐渐溶解,爆鸣声,2Al+6HCl,2AlCl,3,3H,2,2Al+2H,2,O+2NaOH,2NaAlO,2,3H,2,铝与盐酸反应,铝与氢氧化钠溶液反应,离子方,程式,_,_,_,_,实验,结论,铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液,反应,都产生,_,2,O,2Al+6H,2Al,3,3H,2,2Al+2OH,2H,2,O,2Al +3H,2,氢气,2,氧化铝与酸、碱的反应,1,两性氧化物,既能与酸反应生成,_,又能与碱,反应生成,_,的氧化物,如,Al,2,O,3,盐和水,盐和水,2,氧化铝的两性,3,铝合金的应用,铝合金是目前广

4、泛应用的合金之一。硬铝密度小、强,度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船,的理想材料,四、新型合金,情境思考,2019,年,1,月,3,日上午,10,点,26,分,中国嫦娥四号探测器成功在,月球背面软着陆,成为人类首次在月球背面软着陆的探测,器。玉兔二号月球车实现了对月球背面的巡视,1,月球在白天时的地面温度高达,150,度,而到了夜晚,温度又跌落到零下,180,度,嫦娥四号探测器、玉兔二号,月球车均使用了大量合金材料,试分析这些合金材料应,具有哪些性质,提示,密度小、强度大、既耐高温又耐低温等,2,形状记忆合金是一种在加热升温后能完全消除其在,较低的温度下发生的变形,恢复其变形前原

5、始形状的合,金材料。中国嫦娥四号探测器,使用了记忆合金制作天,线,试分析其好处,提示,嫦娥四号探测器天线使用记忆合金制作,天线折,叠起来装进探测器内,工作时只需加温,折叠的卫星天,线因具有“记忆”功能而自然展开,恢复设计形状,知识点一,合金的组成、性质及作用,重点释疑,1,合金的组成及性质,1,合金中一定含有金属元素,可能含有非金属元素,2,合金是混合物,没有固定的熔点,3,合金具有金属特性,如导电、传热等,4,合金形成后会影响各成分金属的物理性质,如合金,的熔点一般比成分金属低,而硬度、机械强度一般比成,分金属高,但一般来说各成分金属均保持了其原有的化,学性质,2,合金的形成条件,1,金属与

6、金属形成合金时,合金是金属在熔化状态时,相互混合形成的,熔化时的温度需达到成分金属中熔点,最高的金属的熔点,但又不能超出成分金属中沸点最低,的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸,点时则不能形成合金,2,金属与非金属形成合金时,部分不活泼非金属与金,属可形成合金,活泼非金属与活泼金属则不能形成合金,3,金属材料选择的依据,某种金属能不能成为一种应用广泛的材料主要取决于,该金属的储量、冶炼成本、市场价格以及所具有的性,能和是否易于加工等,1,物理性质,密度、硬度、强度、导电性和导热性等,这些性质决定金属材料的加工难易程度,2,化学性质,对水的作用、耐腐蚀性等,这些性质决定,金属材料的日常

7、维护和环境对其的影响,思考讨论,1,列举生活中的合金材料,并简述选择该材料时利用,了该合金的哪些优异性能,提示,铝合金门窗,质轻、耐腐蚀,易拉罐,质轻,易回收利用,2,为什么航空工业中铝合金比铁合金应用更广泛,提示,铝合金比铁合金密度小且耐高温、耐腐蚀,案例示范,典例,下列关于合金的说法错误的是,A,合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔,合而成的具有金属特性的物质,B,镁铝合金的硬度比镁和铝都小,C,在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性,能,解析,选,B,合金是由两种或两种以上的金属或金属,与非金属熔合而成的具有金属特性的物质,故,A,正确,镁,铝合金的硬度比镁和铝都大,故,B

8、,错误,在合金中加入适,量稀土金属,就能大大改善合金的性能,故,C,正确,青铜,硬铝、钢都是由两种或两种以上的金属,或金属与非金,属,熔合在一起形成的具有金属特性的物质,属于合金,易错警示,合金中各组成成分的化学性质不变,合金,性能并不是全部比成分金属优异。一般合金的硬度比,成分金属大,熔点比成分金属低,迁移应用,1,合金常因质轻、硬度大、耐腐蚀等特性备受青睐,只含有下列成分的物质一定不是合金的是,A.Fe,C B.Cu,Zn,C.Al,Cu D.C,Si,解析,选,D,合金必须要含有金属,合金是两种或两,种以上的金属,或金属与非金属,熔合在一起所形成的,具有金属特性的物质,2.(2019六安

9、高一检测,哈大齐高铁的通车,标志我国,高寒地区高铁技术领先世界,车厢大部分采用铝合金材,料制造,这是因为铝合金,A,质地轻,强度大,抗腐蚀能力比较强,B,具有比较活泼的化学性质,C,各种成分在自然界中含量丰富,容易获取,解析,选,A,车厢大部分采用铝合金材料制造,这是,因为铝合金具有质地轻、强度大、抗腐蚀能力比较强,的优点,A,正确,铝合金的化学性质的确比较活泼,但与,被用于制造车厢没有必然联系,B,错误,铝元素在地壳中,含量居第三位,含量比较丰富,但因铝性质活泼,只能采,用电解法制取,成本较高,并不容易获得,C,错误,铝合金,补偿训练,下列关于金属材料用途的说法中正确的是,A,铅的密度比铁大

10、,用铅制作菜刀、锤子会比铁好,B,银的导电性比铜好,所以通常用银制作电线,C,储氢合金的开发利用是利用氢能的重要环节,D,焊锡和铝熔点较低,都可用于焊接各种金属,解析,选,C,铅是重金属,有毒,不能用作菜刀,硬度,小,不适合制作锤子,银的导电性虽好但价格高,从资源,和价格考虑不用银制作电线,铝熔点高,不能用于焊接,金属,故,A,B,D,项不正确,氢能是最理想的清洁能源,储存氢气是利用氢能的重要环节,C,项正确,知识点二,铝与盐酸,NaOH,溶液反应比较,重点释疑,铝与盐酸,NaOH,溶液反应的定量关系,2Al+6H,2Al,3,3H,2,1,2Al+2OH,2H,2,O=2Al +3H,2,2

11、,2,O,1,等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,消,耗,HCl,和,NaOH,的物质的量之比为31,2,等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产,生氢气的体积比为,V,HCl,H,2,V,NaOH,H,2,11,3,足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液,反应,产生氢气的体积比为,V,HCl,H,2,V,NaOH,H,2,13,4,一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反,应,若产生氢气的体积比为13V,HCl,H,2,V,NaOH,H,2,11,则必定是铝与盐酸反应,铝过量而盐酸不足,铝与氢氧化钠溶液反应,铝不足而氢氧化钠溶液过,量,5,铝既能与非氧化性酸反应产生氢

12、气,也能与碱反应产,生氢气,前者是置换反应,后者不是置换反应,6,铝与盐酸、氢氧化钠的反应中,还原剂都是铝,还原,产物都是氢气,故铝与产生氢气的关系式是相同的,思考讨论,1,厨房中能够用铝制容器长时间存放食醋吗,提示,不能。铝能与醋酸反应,2,根据铝的性质分析,如何除去镁粉中的铝粉,提示,将样品加入足量的,NaOH,溶液,然后过滤、洗涤,干燥,案例示范,典例,甲、乙两个烧杯中分别盛有,100 mL,4.0 molL,1,的盐酸和100 mL 4.0 molL,1,的,NaOH,溶,液,向两个烧杯中均加入,5.4 g,铝粉,在相同状况下产生,气体的体积比为,A.11,B.23,C.32,D.31

13、,解析,选,B,甲、乙两烧杯中含,HCl,NaOH,的物质,的量都为,0.4 mol,根据化学方程式,2Al+6HCl,2AlCl,3,3H,2,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,3H,2,可,知,5.4 g,即,0.2 mol)Al,分别与盐酸和,NaOH,溶液反应,时,盐酸不足量而,NaOH,过量,故,Al,与盐酸反应生成,H,2,0.2 mol,与,NaOH,溶液反应生成,H,2,0.3 mol,其体积比,易错提醒,反应物“过量”分析,在进行化学计算时,如果题目信息中已知多种反应物的,用量,应首先根据化学方程式分析各反应是否恰好完全,反应,进行过量分析,利用完全反应的物

14、质进行计算,母题追问,1,如果将两份各,5.4 g,的铝粉分别加入,足量的盐酸和,NaOH,溶液,在相同状况下产生气体的体积,比是多少,提示,11,2,如果题目中盐酸浓度是2.0 molL,1,在相同状况下,产生气体的体积比是多少,提示,13,迁移应用,足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶,质物质的量最少的是,A,盐酸,B,稀硫酸,C,氢氧化钠溶液,D,氯化钠溶液,解析,选,C,铝与氯化钠溶液不反应,由,2Al+6H,2Al,3,3H,2,2Al+2OH,2H,2,O=2Al +3H,2,可,知,Al,3H,H,2,Al,OH,H,2,即,1 mol,铝消耗氢,氧化钠,1 mol,硫酸,1.5 mol,氯化氢,3 mol,2,O,3,2,3,2,补偿训练,1,等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反,应,放出氢气最多的是,A.NaOH,溶液,B,稀硫酸,C,蔗糖溶液,D.NaCl,溶液,解析,选,B,Mg,A