第24课时金属材料二配套资源南开中学

天津市秋季学期基础教育精品课程资源第三章第二节金属材料(二)高一年级化学主讲人 王航天津市南开中学金属材料(二)主讲：王航指导教师：张瑞琪、何文天津市秋季学期基础教育精品课程资源【知识回顾】合金：在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特性的材料性质：具有优良的物理、化学和机械性能铁合金：生铁、钢常用金属材料铝和铝合金一、新型合金一、新型合金储氢合金钛合金新型合金耐热合金形状记忆合金1.储氢合金热值高无污染氢能理想能源可再生易燃易爆问题储存运输关键储氢合金方案1.储氢合金具有实用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。1.储氢合金储氢合金可用于以H2为燃料的汽车2.钛合金继铁、铝之后的第三金属密度小、硬度大、熔点高化学性质稳定，耐腐蚀，尤其是抵抗海水腐蚀能力很强我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是用钛合金制造的2.钛合金冶炼成本过高当前问题冶炼技术突破解决方案钛合金的广泛应用未来前景储量不少只应用于尖端领域2.钛合金3.

耐热合金耐热合金：以铁、镍、钴为主要合金成分性能：高温环境下具有抗氧化性与持久强度应用：航空航天领域喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金制造的，能承受1100℃的高温3.

耐热合金4.形状记忆合金高弹性、金属橡胶性能、高强度，较低温度下受力发生变形后，经过加热，又可恢复到受热前的形状。利用形状记忆合金弹簧装配成小型机器人，控制合金的收缩与伸展，可操纵机器人手指的张开、闭合以及屈伸等动作。4.形状记忆合金航空航天生物医疗新型合金尖端技术的发展和突破促进社会发展改善生活条件一、新型合金课堂练习下列关于新型合金用途的说法不正确的是（

D

）储氢合金可用于以氢气为燃料的汽车喷气式飞机的发动机叶片是由镍钴合金制造的钛合金具有很多优良的性能，但目前主要用于尖端领域“蛟龙”号载人潜水器中最关键的部件——供人活动的耐压球壳是用记忆合金制造的课堂练习钛和钛的合金具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工且强度高，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们

的主要性能，下列用途不切合实际的是（

B

）A

．用于制造船舶B

．用来做保险丝C

．用来制造人造骨D

．用来制造航天飞机【资料拓展】稀土元素：原子序数从57-71的15种元素（从镧元素至镥元素）第21号元素钪、第39号元素钇共17种元素用途：大大改善合金的性能

“冶金工业的维生素”世界第一稀土储量稀土产量稀土用量稀土出口量可持续发展2Na+2H2O2NaOH+H2

↑化学计量数之比2：2：2：1扩大6.02×1023倍2NA：2NA：2NA：1NA物质的量之比2

mol：2

mol：2

mol：1mol二、物质的量在化学方程式计算中的应用结论：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二、物质的量在化学方程式计算中的应用2Na+2H2O2NaOH+H2↑相对质量真实质量4646

g3636

g8080

g22

g提出问题：当46g金属钠参与反应时，生成H2的“量”是多少？Nm×

MV÷

Vm

×

Vm×

NA

n÷

NA

÷

M÷

VB(aq)

×

VB(aq)cB【知识回顾】化学计量数之比2Na

+

2H2O2

：

2：物质的量2

mol二、物质的量在化学方程式计算中的应用2

molm(Na)=

46

gn(Na)

=m(Na)

46

gM(Na) 23

g·mol

－1=

2

mol2NaOH

+

H2

↑2

：

1=2

mol 1mol标准状况下：22.4L提出问题：当46g金属钠参与反应时，生成H2的“量”是多少？【例题】250

mL

2

mol/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）生成的H2的体积（标准状况）。解：参加反应的H2SO4的物质的量为：0.25

L

×2

mol/L=0.5

mol1=n(Fe)1 0.5

moln(Fe)

=

0.5

mol1=n(H2)1 0.5

moln(H2)

=

0.5

molV(H2)

=

0.5

mol

×22.4

L/mol=

11.2

LFe+H2SO4FeSO4+H2

↑1n(Fe)10.5mol1n(H2)FeSO4

+解：参加反应的H2SO4的物质的量为：0.25

L

×2

mol/L=0.5

molFe

+

H2SO41

mol0.5

molH2

↑22.4

LV(H2)1

mol=0.5

mol22.4

L2V(H

)V(H2)

=

11.2

L课堂练习把5.4

g

Al放入足量氢氧化钠溶液中完全反应，计算生成氢气的体积（标准状况）m(Al)M(Al)解：

n(Al)

==5.4

g27

g·mol

－1=

0.2

mol=2 0.2

mol3

n(H2)n(H2)

=

0.3

molV(H2)

=0.3

mol

×

22.4

L/mol=

6.72

L6.72

L2Al

+

2NaOH

+

2H2O20.2

mol2NaAlO2

+

3H2

↑3n(H2)课堂练习把5.1g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到5.6LH2（标准状况）。试计算：（1）该合金中铝的质量分数；（2）该合金中铝和镁的物质的量之比。n(Al)

=

y

mol解：设合金中n(Mg)=x

mol24x

+27y

=5.1

g1=x

mol1

n(H2)Mg=3

n(H2)Aly

moln(H2)Mg

=

x

moln(H2)Al

=

1.5y

molMg

+

2HCl1x

molMgCl2

+

H2

↑1n(H2)Mg2Al

+

6HCl2y

mol22AlCl3

+

3H2

↑3n(H2)Al该合金中铝的质量分数=2.7

g×

100%

=5.1

g53%该合金中铝和镁的物质的量之比为：1:1n(H2)

=22.4

L·mol

－1=

0.25

mol5.6

L24x

+

27y

=

5.1

gx

+

1.5y

=