高中化学第二节 金属材料课堂教学课件ppt

这是一份高中化学第二节 金属材料课堂教学课件ppt，共24页。PPT课件主要包含了导热性，延展性，导电性，金属特性，金属分类，纯金属材料，结构决定性质，铁合金，练一练，铜合金等内容，欢迎下载使用。
金属材料：包括纯金属和合金
1、大多数金属为银白色（铜：紫红色，金：黄色）固体（汞：液体）。2、有金属光泽。3、具有导电性、导热性和延展性。
因为铁的表面常常生锈，盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的氧化铁的混合物，看去就是黑色的。所以人们称之为“黑色金属”。又因为最常见的合金钢是锰钢与铬钢，这样，人们把锰与铬也算成是“黑色金属”了。
实际生活中却使用的最多的是合金，很少使用纯金属。
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。
具有许多优良的物理、化学或机械性能。
（1） 硬度大于各成分金属 （2） 熔点低于各成分金属
合金的性能可以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。
(1)合金是混合物而不是纯净物。
(2)不锈钢的抗腐蚀能力比纯铁强。
(3)合金在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合； 但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。
(4)并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点高于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。
（含碳量在2％～4.3％之间,还含硅锰及少量磷 ）
合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等等。
性能：硬度大、抗压,性脆、可以铸造成型。
用途：是制造机座、管道的重要材料。
韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等
强度高,韧性及加工性好,用于制造钢轨、车轮和建材等
硬而脆,热处理后弹性好,用于制造器械、弹簧和刀具等
它的合金元素主要是铬 (Cr)和镍 (Ni )，具有很强的抗腐蚀能力。
具有优异的强度和延展性的结合。
1．生铁的熔点是1100 ℃～1200 ℃，则可推断纯铁的熔点是 (　　)A．1085 ℃　　　B．1160 ℃ C．1200 ℃ D．1535 ℃
2.下列有关铁和铁合金的说法错误的是(　　)A．生铁比铁软 B．铁有良好的导热性C．钢是铁的合金 D．铁在潮湿的空气中容易生锈
3.生铁和钢组成上有什么不同？
（1）钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；（2）含碳量越高，韧性越差，硬度越高。（3）不同合金具有不同的性能。与钢铁相比，主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面
（1）青铜是我国最早的合金，主要含铜和锡，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。（2）黄铜，主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。（3）白铜，主要含铜和镍，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。
铝是地壳中含量最高的金属元素
铝是一种活泼金属，常温下能被空气中的氧气氧化，写出该反应的化学方程式。
4Al＋3O2 ===2Al2O3
问：铝容易被空气氧化，但为什么人们日常生活中总喜欢使用铝合金制造的物品呢？
因为表面覆盖着的致密的氧化膜薄膜起着保护内部金属的作用。
【资料卡片】铝制品的表面处理 在空气中,铝的表面自然形成的氧化膜很薄,耐磨性和抗蚀性还不够强。为了使铝制品适应于不同的用途,常采用化学方法对铝的表面进行处理,如增加膜的厚度,对氧化膜进行着色等。例如,化学氧化 (用铬酸作氧化剂 )可以使氧化膜产生美丽的颜色等。市场上有不少铝制品是经过这种方法处理的。
铝片表面开始没有气泡，随后有大量气泡产生，试管壁有发热现象。一段时间后，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。
【实验3-4】在一支试管中加入5mL盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象?
铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应。
把一小块铝片分别与2ml/L的盐酸和1ml/L的硫酸反应，哪个反应现象更明显、反应更剧烈？
氯离子会破坏氧化膜的结构。
为什么氯离子会破坏铝表面的氧化膜？
活泼金属铝的保护衣---氧化铝
开始没有气泡，一段时间后产生气泡，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。
立即产生气泡，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。
【实验3-5】在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过（除去表面的氧化膜）的一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，你观察到什么现象?
问：通过实验，你对铝和氧化铝的性质有什么认识？
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,例如Al2O3。
【应用】由于Al和 A12O3均能与酸、碱反应，氯离子又会破坏氧化膜的结构，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物。
Al和 A12O3均能与酸、碱反应。
问：氧化铝是两性氧化物，当作为酸性氧化物时，其对应的酸是什么酸？是几元酸？
问：作为碱性氧化物时，其对应的碱是什么？
= HAlO2 + H2O
Al是两性金属，试分析铝跟碱反应的本质？
2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2 + 3H2 ↑
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
2Al + 6H2O + 2NaOH = 2NaAlO2 + 2H2O + 3H2 ↑
问：2ml铝参与反应需要氧化剂多少？
纯铝的硬度和强度较小，不适合制造机器零件等。
（P80教材习题3）向一个铝质易拉罐中充满CO2,然后往罐中注人足量的浓NaOH溶液,立即用胶布封严罐口。一会儿听到罐内发出 “咔、咔”的响声,且易拉罐变瘪;再过一会儿易拉罐又鼓起来恢复原样。请完成下列空白。(1)易拉罐变瘪的原因_______________________________________________________,反应的离子方程式为_______________________________________________________。(2)易拉罐又鼓起来的原因是________________________________________________，反应的离子方程式为_______________________________________________________。
CO2和NaOH溶液反应，导致易拉罐内压强变小
CO2+2OH－== CO32－+H2O
Al和NaOH溶液反应产生H2，导致易拉罐内压强又变大
2Al+2OH－+2H2O== 2AlO2－+3H2↑
阅读教材P77-78，思考以下问题：（1）氢能的利用关键要解决什么问题？（2）储氢合金的储氢原理是什么?
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。
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。
2、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。
（P80教材习题9）我国发行的第五套人民币中,l元 、5角 和 1角 硬币的材质分别为钢芯镀镍 (1元 )、 钢芯镀铜(5角 )和铝合金 (1角 )。 请查阅资料,讨论选择铸造硬币的金属材料时应考虑哪些因素。
（提示：选择铸造硬币的金属材料时，应该考虑的因素有硬度、价格、光泽、耐磨性、耐腐蚀性、易加工程度等）
1、镁铝合金质优体轻,又不易锈蚀,大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中,不正确的是(　　)A.此合金的熔点比镁和铝的熔点都低B.此合金能全部溶解于足量稀盐酸中C.此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都大
2、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)合金中只存在金属元素,不可能有非金属元素。 (　　)(2)生铁的熔点比铁低,但机械强度和硬度比铁高。 (　　)(3)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。 (　　)(4)硬铝、钢铁、水银均属于合金。 (　　)(5)镁铝熔合成合金的过程发生了化学变化。 (　　)(6)熔化烧碱可在氧化铝坩埚中进行。 (　　)(7)Al2O3与少量的氢氧化钠溶液反应生成Al(OH)3沉淀。 (　　)(8)硬铝、生铁均属于混合物。 (　　)
4、等体积、等物质的量浓度的稀硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加入等质量的铝,生成氢气的体积之比为5∶6,则甲、乙两烧杯中的反应情况是(　　)
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑2Al+2NaOH+ 2H2O=2NaAlO2+3H2↑
3、将等物质的量的Na和Al两种金属加入足量的水中,生成26.88 L(标准状况下)的气体,则下列描述错误的是 (　 )A.金属Na无剩余 B.金属Al有剩余C.所得溶液溶质为NaAlO2 D.Na的物质的量是0.6 ml
2Al+2NaOH+ 2H2O=2NaAlO2+3H2↑
A.甲、乙中都是铝过量 B.甲中铝过量,乙中碱过量C.甲中酸过量,乙中铝过量 D.甲中酸过量,乙中碱过量