高中化学必修一 《第二节 金属材料》获奖说课课件

1、金属材料第一课时合金的概念 合金是两种或两种以上的金属（或金属跟非金属） 熔合而成的具有金属特性的物质。【例】工业生产中，常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物合金。这是制取合金的常用方法。仅根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是() A. Fe-Cu合金 B. Cu-Al合金 C. Al-Na合金 D. Cu-Na合金【解析】根据定义，两种金属要“熔合”为合金，则熔合时温度须保证两种金属在一定温度范围内均为液体状态，即一种金属的熔点不能高于另外一种金属的沸点。D合金的特点 合金具有许多良好的物理、化学或机械性能，如合金的硬度、熔点不

2、同于其成分金属，可以满足不同需要。合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低；硬度比单一金属大；化学性质与单一成分不同；机械性能常优于单一成分。 合金是混合物，但其组成是均匀的。而且有些合金具有固定熔点。在商朝(距今3000多年前)青铜(铜-锡合金)工艺就已非常发达。易错警示认识合金的常见误区 （1）误认为合金都是由金属构成的。事实上，凡是在金属中加热熔合某些金属或非金属而得到的具有金属特性的物质都是合金；尽管合金的许多性能都优于纯金属，但并不是说其所有性能都比纯金属要好，要根据实际需要，灵活选择使用纯金属或合金。 （2）以为金属材料都是由金属单质制成的。实际上，很多金属材料都是合金，合金具有较纯金

3、属更广阔的应用范围。 （3）合金不一定是固态，如用作原子反应堆导热剂的钠钾合金，常温下为液态。易错警示钢碳素钢：低碳钢、中碳钢、高碳钢合金钢：（特种钢）在钢中分别按一定的比例 熔合锰、钨、镍、硅等物质。 如不锈钢（熔合的金属为铬Cr和镍Ni）第二课时导入氢能是人类未来的理想能源之一，氢能利用存在两大难题。制取储存H2是一种易燃易爆的气体，要利用H2，关键要解决H2的安全储存和运输问题。导入一般情况下，H2采用气态和液态储存，如在更高压下把H2压入钢瓶，但运送笨重的钢瓶既不方便也不安全。储氢合金的发现很好的解决了这个问题。 储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。具有使用

4、价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。如Ti-Fe合金和La-Ni合金等。储氢合金新课讲解储氢合金 近年来，为了满足某些尖端技术发展的需要，人们设计和合成了许多新型合金。 新型储氢合金材料的研究和开发为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。 钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。新课讲解新型合金可用于H2为燃料的汽车的新型合金是？思考讨论新型储氢合金材料可以用于以H2为燃料的汽车。可用于制作我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件供人活动的耐压球的新型合金是？思考讨论钛合金可以用于制造耐压球

5、。可用于制作喷气式飞机的发动机叶片的新型合金是？思考讨论由镍、铁、碳、钴组成的镍钴合金可以用于制造发动机叶片，它能承受1100的高温。思维启迪用途广泛的稀土元素 元素周期表中原子序数从5771（从镧至镥，称为镧系元素）的15种元素以及钪和钇，共17种元素被称为稀土元素。 稀土金属在科技、生产中有广泛的用途，被誉为新材料的宝库。 我国是稀土资源大国。到目前为止，我国的稀土储量、稀土产量、稀土用量和稀土出口量均居世界第一位。思维启迪用途广泛的稀土元素 稀土金属可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。镝（Dy）制造的硬盘

6、驱动器新课讲解粒子之间的数目关系 物质由原子、分子、离子等粒子构成，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定数目关系进行的。化学方程式中的化学计量数可以明确表示出化学反应中粒子之间的数目关系。例如：化学计量数之比扩大6.021023倍物质的量之比2Na+2H2O2NaOH+H22：2：2：126.021023：26.021023：26.021023：26.0210232mol：2mol：2mol：1mol从上例中化学反应中粒子之间的数目关系可以看出什么？思考讨论化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。化学计量数之比扩大6.021023倍物质的量之比2Na+2H2O2NaOH+H

7、22： 2： 2： 126.021023：26.021023：26.021023：26.0210232mol：2mol：2mol：1mol250mL 2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算：（1）参加反应的铁屑的物质的量（2）生成H2的体积（标准状况）思考讨论提示：根据硫酸的体积和H2SO4的物质的量浓度，可以计算出参加反应的H2SO4的物质的量。然后根据化学反应中各物质之间的化学计量数之比，计算出参加反应的铁屑的物质的量和生成的H2的体积。（1）参加反应的铁屑的物质的量思考讨论计算出参加反应的H2SO4的物质的量：0.25L2mol/L=0.50mol反应方程式：Fe+H2SO4FeS

8、O4+H2答：参加反应的铁屑的物质的量为0.5mol。1 1n(Fe)0.50mol1n(Fe)10.50moln(Fe)=0.50mol（2）生成H2的体积（标准状况）思考讨论反应方程式：Fe+H2SO4FeSO4+H2答：生成H2的的体积在标准状况下是11.2L。1mol 22.4L0.50mol1mol 22.4L0.50mol V(H2)V(H2)=22.4L0.50mol1mol=11.2L思维启迪求解相关题型步骤Step1：写出题目中涉及的反应方程式；Step2：根据方程式各物质之间的化学计量数之比和已知信息（物质的量或体积或气体摩尔体积或质量等），列出求解未知量的方程式；Step

9、3：解出方程式，得到答案。1.填写下列横线 在金属元素中，有一类性质相似，并在自然界共生在一起的稀土元素，它们是元素周期表中原子序数从_（从镧至镥）的_种元素以及钪和钇，共_种元素。稀土元素又被称为“_”课堂达标57-711517冶金工业的维生素解析在金属元素中，有一类性质相似，并在自然界共生在一起的稀土元素，它们是元素周期表中原子序数从57-71（从镧至镥）的15种元素以及钪和钇，共17种元素。稀土金属可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。2.下列有关合金的说法不正确的是（）A多数合金比单一金属有更大的硬度B多

10、数合金比单一金属有更高的熔点C我国早在3000年前就使用合金D新型合金有记忆合金、储氢合金课堂达标B解析合金的性质有，硬度大，熔点低，耐腐蚀。选项A中，合金的硬度一般比各成分金属大，故A正确；合金的熔点一般比各成分金属低，故B错误；我国早在3000多年前就掌握了炼铜技术，可以制造青铜，故C正确；新型合金有记忆合金、储氢合金、轻质合金、超耐热合金等，故D正确。因此选B。3.现有FeO和Fe2O3组成的混合物ag，向其中加入2mol/L的硫酸溶液100mL，恰好完全反应；若将ag该混合物与足量的铝热反应，冷却后最终可得铁的质量为（ ）A.3.2a g B.(3.2+a)g C.(a-3.2)g D

11、.(a-6.4)g课堂达标C解析 n(H2SO4)=0.1L2mol/L=0.2mol，所以FeO和Fe2O3组成的混合物中O的质量为0.2mol16g/mol=3.2g，若将ag该混合物与足量的铝热反应，使其充分反应，终可得铁的质量为ag-3.2g=(a-3.2)g。4.完全溶解28.4g的碳酸铜和氢氧化铜的混合物，需要消耗1mol/L的盐酸500mL，若灼烧相同质量的上述混合物，得到氧化铁的质量为（）A.40g B.30g C.20g D.16g课堂达标解析 根据题目计算出盐酸的物质的量为n(HCl)=1mol/L0.5L=0.5mol，CuCO3和Cu(OH)2恰好与0.5mol HCl完全反应生成CuCl2、H2O和CO2气体，则n(CuCl2)=1/2n(HCl)=0.25mol，根据反应前后铜元素原子不变，则灼烧相同质量的上述混合物时，得到的CuO为0.25mol，m(CuO)=0.25mol80g/mol=20g，因此选C。C指元素周期表中原子序数从57-71（从镧至镥）的15种元素以及钪和钇，共17种元素金属材料课堂小结新型合金储氢合金材料可以用于以H2为燃料的汽车。