人教版 (2019)第二节 金属材料教课内容ppt课件

这是一份人教版 (2019)第二节 金属材料教课内容ppt课件，共44页。PPT课件主要包含了新课程标准要求，核心素养发展目标，必备知识，生活中的合金材料，化学性质，混合物，铁合金，碳素钢，合金钢，3%-06%等内容，欢迎下载使用。
1.通过教材图片和网络搜索，认识合金，特别是新型合金在人们生产、生活中的具体应用，增强学以致用的学科目的2.结合生活中铝制品的使用，认识铝的氧化膜对铝制品的保护作用3.回顾碱性氧化物、酸性氧化物等概念和实例，对比学习氧化铝作为两性氧化物的代表物所具有的性质
1.联系生活中人们对金属及其合金的应用，认识合金的组成及特性，深入了解常见铁合金、铝合金、新型合金的组成及用途，培养科学态度与社会责任2.通过实验探究认识金属铝及氧化铝与酸、碱溶液的反应，特别是对氧化铝两性的认识，完善按性质对氧化物的分类，培养实验探究能力与创新意识
1．合金的定义合金是由两种或两种以上的______________________熔合而成的具有__________特性的物质，属于混合物。2．合金与纯金属的性能差异(1)合金的硬度比其成分金属大，机械性能一般_____各成分金属。(2)合金的熔点一般__________它的各成分金属。(3)合金具有各成分金属的__________，合金一定是__________。合金具有金属特性，如导电、传热等。
金属(或金属和非金属)
2．钢的分类(1)钢是用量________、用途最广的合金，分为：__________和_________。(2)碳素钢。
(3)合金钢。①又叫特种钢，特殊性能：强度、__________大，可塑性、__________好，耐磨，__________等。②不锈钢
【答案】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，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。
为什么合金的硬度比成分金属大？　
例题1；下列关于合金的叙述正确的是(　　)①具有金属的特性　②通过熔合而成　③含有两种或两种以上金属或金属与非金属　④一般来说，合金的熔点比各成分的熔点低A．①② B．③④C．②③④ D．全部【解析】合金一般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，其熔点一般低于成分金属，硬度高于成分金属。
例题2；纯铁的熔点为1535 ℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为(　　)A．铁的纯度越高，熔点越低B．合金的熔点一般比其成分物质的熔点低C．形成了铁碳合金，所以熔点变高D．在高炉内熔化的过程中发生了化学反应
【情境·思考】 1963年，雷电击中一架飞机的油箱，造成燃油泄露，机上81人无人生还。那么，金钟罩护体的飞机到底怕不怕雷电？当飞行状态中的飞机遇上雷电时，能保证机上乘客安全吗？ 很多飞机外壳主要材料为铝，铝具有良好的导电性能，如果雷电击中飞机，整个机身铝外壳将形成一个等势体，类似于“法拉第笼”，电流能沿机体外表面铝壳顺利流过，雷击在机体外表面形成的电子将散布到周围空气中，不会影响机内仪器和乘客安全，这和雷雨天气可以在汽车内躲避是一样的原理。
1．铝单质(1)与氧气反应：铝较活泼，常温下就能与空气中的氧气反应，表面生成一层__________________。(2)与酸(盐酸)反应：_____________________________。(3)与强碱(NaOH)溶液反应：________________________________________________。
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 实验；铝与酸、碱的反应
①反应的化学方程式和离子方程式:与盐酸:②与NaOH溶液:
3．氧化铝(1)与酸(盐酸)反应：______________________________。(2)与强碱(NaOH)溶液反应：_______________________________。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。4．铝合金(1)铝合金中的合金元素有：__________、__________、Si、Mn、Zn及____________等。
Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
(2)硬铝。(3)稀土元素。包含元素：镧系元素(从镧到镥，原子序数从57～71的15种元素)及__________、__________共17种元素。
5.铝与盐酸或氢氧化钠溶液反应中四种“量”的关系(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和氢氧化钠的物质的量之比为3∶1。(2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为1∶1。(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为1∶3。(4)特殊情况分析:若产生的氢气的体积比为 ,则必定是铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。
【答案】(1)铝制品表面覆盖着致密的氧化铝薄膜，这层膜起到保护内部金属的作用。(2)在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。
(1)铝是一种活泼金属，为何铝制品可在空气中稳定存在？(2)碱土元素为何被称为“冶金工业的维生素”？
(1)如何除去镁粉中的铝粉?___________________________________________________ (2)等量的铝分别与足量的稀盐酸、氢氧化钠溶液反应,生成氢气的量有什么关系?______________________________________________(3)等浓度、等体积的NaOH溶液和稀盐酸与足量铝反应,生成H2的质量有什么关系?________________________________________________(4)Al与等浓度的NaOH溶液、稀盐酸反应生成等质量的H2,所需NaOH溶液、稀盐酸的体积比为多少?________________________________________________
提示将样品加入足量的NaOH溶液,然后过滤、洗涤、干燥。
例题5.甲、乙两烧杯中各盛有100mL 3ml·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为1∶2,则加入的铝粉质量为(　　)A.5.4 gB.3.6 gC.2.7 gD.1.8 g
解析 由2Al+6HCl === 2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O === 2NaAlO2+3H2↑可知,若两份等质量的Al都完全反应时,生成H2的量相等,消耗HCl与NaOH的物质的量不相等。实际上HCl、NaOH同为0.3ml,且已知生成H2的体积比为1∶2,所以发生反应时分别为HCl不足,Al过量;NaOH过量,Al不足。与0.3ml HCl完全反应的Al的质量为2.7g,则由生成H2的体积比为1∶2可知,反应的Al的质量之比也为1∶2,即与NaOH溶液反应的Al的质量为5.4 g。
例题6.甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 ml·L-1的盐酸和100 mL 4.0ml·L-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.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶1解析 甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的量都为0.4 ml,根据化学方程式2Al+6HCl === 2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O === 2NaAlO2+3H2↑可知,5.4 g(即0.2 ml)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H2 0.2 ml,与NaOH溶液反应生成H2 0.3 ml,在相同状况下其体积比为2∶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维护和环境对其的影响。
1.下列所用材料不属于合金的是(　　)A.家用的铝窗B.温度计用的水银C.铸造用的黄铜D.建筑用的钢筋解析 家用的铝窗是铝合金,A不符合题意;温度计用的水银是金属汞单质,不是合金,B符合题意;铸造用的黄铜是铜的合金,C不符合题意;建筑用的钢筋是铁合金,D不符合题意。
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三、铁盐和亚铁盐随堂演练
2.中国第5架国产大飞机C919大型客机的机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是(　　)A.铝锂合金密度较小,强度较大,硬度大于纯铝,熔点低于锂单质B.改变原料的配比,可以制得性能不同的铝锂合金C.铝锂合金具有金属光泽,可导电导热D.铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同
解析 铝、锂密度较小,其合金密度也较小;合金是不同金属熔合而成的具有金属特性的物质,改变原料的配比,可以制得性能不同的铝锂合金;合金一般比其成分金属的颜色更鲜艳,可导电导热;合金的熔点比它的各成分金属的熔点低,硬度大于其成分金属,铝锂合金的性质与各成分金属的性质不完全相同。
3.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切实际的是(　　)A．用来做保险丝B．用于制造航天飞机C．用来制造人造骨D．用于家庭装修，制作钛合金装饰门
【解析】由于其熔点高，不适合做保险丝，A错误；由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排斥反应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，制作钛合金装饰门，D正确。
4.铝既能与硫酸溶液反应,又能与烧碱溶液反应,下列说法不正确的是(　　)A.两个反应都是氧化还原反应B.铝与硫酸反应时,硫酸是氧化剂C.铝与烧碱溶液反应时,氢氧化钠是氧化剂D.两个反应都有气体生成解析 铝与硫酸溶液反应生成硫酸铝和氢气,铝是还原剂,硫酸是氧化剂;铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,铝是还原剂,水是氧化剂。
7.下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的是(　　)
1. 化学必修1-复习与提高P80：1-5