【化学】常见的合金及应用 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第二节金属材料第1课时常见的合金及应用第三章铁金属材料[学习目标]1.能从合金结构与组成的角度认识合金的特殊性能，培养宏观辨识与

微观探析的能力(重点)。2.了解铝及其重要化合物的性质，能列举常见合金的组成、性能和重要

作用(难点)。3.能科学合理的选择和使用金属材料，培养学生的科学态度和社会责

任感。导入新课举例生活中经常使用的金属材料，它们有哪些重要性质和功能？不锈钢合金钢铝合金铜合金合金具有耐腐蚀、硬度高、密度小、质量轻等优点一、合金铁合金1.合金形成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。(2)性能：具有优良的物理、化学或机械性能。

一般来说，合金的硬度大，熔点低。①差异原因：在纯金属内加入其他元素形成合金以后，结构发生了变化。②调节方法：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。思考交流1.已知铜的熔点为1083℃，钠的沸点为883℃，试问铜与钠能否形成合金？不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。2.根据纯金属与合金的结构比较，说明合金的硬度比其成分金属大的原因。纯金属内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，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，导致合金的硬度变大。一、合金铁合金2.铁合金生铁：钢碳素钢低碳钢(含碳0.3％～0.6％)高碳钢(含碳0.03％～0.3％)中碳钢(含碳0.6％～2％

)合金钢(含碳量2％～4.3％)硬度大、抗压，性脆

(特种钢)→不锈钢→主要元素铬、镍，不易生锈，抗腐蚀能力强韧性好，强度低强度高，韧性及加工性好硬而脆，热处理后弹性好✪钢是用量最大、用途最广的合金一、合金铁合金1.判断正误(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物(2)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高(3)铁、铬、镍熔合成不锈钢是化学变化(4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同(5)钢的含碳量越高韧性越好(6)合金的性能可以根据所添加的合金元素调节√××××√应用体验一、合金铁合金应用体验2.(2021·河北，1)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是A.钢是以铁为主的含碳合金B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3√生铁的熔点低于熟铁一、合金铁合金二、铝、铝合金和新型合金关于生活中的铝，你了解吗？好处：铝表面有氧化膜比较稳定，可保护内部的铝不被氧化。铝的密度较小，同体积的铝质量比铁要小得多，铝资源丰富，可塑性又强，质轻、便于运输、成本低，真可谓是“廉价的黄金”。影响：易拉罐饮料中铝含量较丰富，若贪饮，势必造成铝摄入量过多，对身体产生危害。成人每天允许摄铝量为60毫克。铝可在人体内沉积30年，铝中毒30年后才能显示症状，即老年痴呆症！地壳中含量最多金属(1)铝与氧气的反应

活泼金属，常温下与空气中氧气发生反应，表面生成一层致密氧化铝薄膜，保护内部金属。K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe……1.铝、氧化铝的化学性质二、铝、铝合金和新型合金1.铝、氧化铝的化学性质常温下，铁和铝都能与氧气反应，为什么铁会因生锈报废，而铝制品却能稳定存在？铁与氧气反应生成的铁锈比较疏松，不能阻止内部的铁与氧气的进一步反应，所以铁会因生锈而报废；铝和氧气反应表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层膜能防止内部金属进一步被氧化，故铝制品在空气中能稳定存在。思考交流二、铝、铝合金和新型合金特别提醒在常温下形成致密保护膜的金属有铝、镁等金属；铁在高温下形成致密保护膜，俗称“烤蓝”。拓展视野：烤蓝的意思是在钢铁零件表面处理的一种防腐蚀的工艺。其原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层，成分主要是Fe3O4，反应原理是铁和水的氧化反应。钢制件的表面发黑处理，也称发蓝。这种工艺主要是减缓铁器的腐蚀速度，发黑处理常用的方法有传统的碱性加温发黑，和出现较晚的常温发黑两种。1.铝、氧化铝的化学性质二、铝、铝合金和新型合金(2)铝、氧化铝与盐酸、NaOH溶液的反应①实验探究1.铝、氧化铝的化学性质操作现象原理结论实验探究二、铝、铝合金和新型合金实验操作

实验现象实验探究1.铝、氧化铝的化学性质(2)铝、氧化铝与盐酸、NaOH溶液的反应①实验探究铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片溶解，有无色气泡冒出；试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡。将点燃的木条放在试管口，都有爆鸣声二、铝、铝合金和新型合金实验操作

化学方程式实验探究1.铝、氧化铝的化学性质(2)铝、氧化铝与盐酸、NaOH溶液的反应①实验探究Al2O3＋6HCl==2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑Al2O3＋2NaOH＋3H2O==2Na[Al(OH)4]、2Al＋2NaOH＋6H2O==2Na[Al(OH)4]＋3H2↑二、铝、铝合金和新型合金化学方程式Al2O3＋6HCl==2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑Al2O3＋2NaOH＋3H2O==2Na[Al(OH)4]、2Al＋2NaOH＋6H2O==2Na[Al(OH)4]＋3H2↑离子方程式实验探究1.铝、氧化铝的化学性质(2)铝、氧化铝与盐酸、NaOH溶液的反应Al2O3＋6H＋==2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋==2Al3＋＋3H2↑Al2O3＋2OH－＋3H2O==2[Al(OH)4]－、2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑②两性氧化物既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，如Al2O3等。二、铝、铝合金和新型合金1.铝、氧化铝的化学性质思考交流(1)为什么铝制餐具不适宜用来蒸煮或长时间盛放酸性、碱性食物？由于铝和氧化铝均能跟酸、碱反应，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性食物。(2)向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生的离子反应有_________________________________________________________________________________________________________________________________。②Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－、③2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑二、铝、铝合金和新型合金2.铝和铝合金(1)纯铝：硬度和强度较小(2)铝合金：目前用途广泛的合金之一硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，它的密度小，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。二、铝、铝合金和新型合金3.新型合金(1)储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。

如Ti-Fe合金、La-Ni合金等。(2)其他新型合金：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。为氢气作为能源实际应用起重要推动作用。二、铝、铝合金和新型合金应用体验1.下列关于新型合金材料说法不正确的是A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料B.钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼C.形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状D.利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金√二、铝、铝合金和新型合金应用体验2.下列说法正确的是A.Al2O3难溶于水，不与水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D.Al2O3能跟强酸、强碱溶液反应√二、铝、铝合金和新型合金自我测试1.下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是A.工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来B.不锈钢抗腐蚀性能好，长期使用绝对不会生锈C.制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金D.使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素√自我测试2.向某溶液中加入铝粉能放出H2，下列各组离子一定不能在该溶液中大量共存的是√自我测试3.等体积的盐酸和苛性钠溶液分别与两份足量的铝粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比为1∶3，则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为A.1∶1 B.2∶1C.3∶1 D.2∶3√2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑相同条件下产生氢气的体积比为1∶3，需要盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为1∶1，溶液的体积相同，故盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比也为1∶1。自我测试4.合金是重要的金属材料。(1)下列材料不属于合金的是___(填字母)。A.铸造下水道井盖的生铁B.储氢用的La-Ni合金C.可用于机器人“皮肤”的橡胶D.可用于军用车辆的超级钢(2)生铁是常用的合金，生铁属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。(3)黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片互相刻画(如图所示)，纯铜片上留下明显的划痕，说明：_________________________。C混合物黄铜的硬度比纯铜的硬度大自我测试(4)黄铜渣中约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%，其余为杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌，其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应)：已知：ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O；Cu