高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料集体备课课件ppt

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问题2： 为什么我们日常使用的大部分金属材料都是合金？
合金是由两种或两种以上的______________________熔合而成的具有_______特性的物质。
问题1： 金属材料包括纯金属和它们的合金，什么是合金？
金属(或金属和非金属)
合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。合金的硬度、熔点不同于其各成分金属。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调节，可满足不同的需要，因此合金在工业上具有比纯金属更广泛的用途。
(1)合金的硬度比其成分金属 ，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。
合金与纯金属的性能差异
(3)合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性，可制造高电阻和高热阻材料，制造有特殊性能的材料。(4)有的抗腐蚀能力强(如不锈钢)，在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢，适用于化学工业。
问题3： 为什么合金的硬度比成分金属大？
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．①②B．③④ C．②③④D．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。
2．钢的分类 (1)钢是用量_____、用途最广的合金，分为：_____和______。(2)碳素钢。
0.03%～0.3%　
(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
含铬17%~19% 含镍8%~13%
思考：阅读书本P74资料卡片
2、在碳素钢中，由于含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异；向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示？
1、合金元素不同，其性能不同2、结构决定性能，性能决定其用途3、改变合金元素来开发新功能的金属材料
1、碳素钢的含碳量的高低与其硬度、韧性有何关系？
【答】碳素钢的含碳量越高，硬度越大； 含碳量越低，韧性越好。
2018年，王国栋所在的东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，在国际上率先研发出2000MPa级汽车用热冲压用高强钢；在液化天然气低温容器用钢上，世界上普遍采用的材料是9Ni（镍）钢，在保证钢材性能的前提下，实验室与企业合作，用5Ni钢做出了9Ni钢的性能，大幅节约了成本。在生产工艺上，研发出薄带连铸、无头轧制等新流程、新工艺，正在向企业转化，可应用于多个重要钢种的生产。
银白色金属、密度小、质软,熔点低、良好的导电导热性和延展性。
2、铝的原子结构与化学性质
画出铝的原子结构示意图为:
K Ca Na Mg Zn Fe Sn Pb H Cu Hg …
Al的化学性质活泼,具有较强的还原性。
问题3：Al的化学性质活泼，为什么不易被氧化呢？
铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝并不滴落，好象有一层膜兜着
因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。构成膜的氧化铝(Al2O3)的熔点很高，没有熔化，包在外面使熔化的液态铝不会滴落下来。
活泼的金属在空气中易与氧气反应，生有一层氧化物。有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁和钠等。有的氧化物致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁和铝等。
在一支试管，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？
实验表明，铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应。
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
写出以上实验发生的化学反应方程式
取两支试管，分别加固5mLNaOH溶液，再向试管中分别放入铝片和打磨过的铝片。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
问题4：为什么铝锅是不能存放碱性溶液的？
放入打磨过的铝片的试管中立即产生气泡;而放入未打磨过的铝片的试管中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡。两只试管中均放出一种可燃性的气体。
实验表明，铝表面的保护膜和铝均能与NaOH发生反应
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 ↑ （偏铝酸钠）
写出氧化铝与盐酸，氧化铝与氢氧化钠溶液反应的 离子方程式。
Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2OAl2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
像氧化铝这样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，叫做两性氧化物 。
由于铝和氧化铝均能与酸、碱反应，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。
3．铝合金(1)铝合金中的合金元素有：___、____、Si、Mn、Zn及________等。
(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。
【解析】车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金具有质地轻、强度大、抗腐蚀能力比较强的优点，A正确；铝合金的化学性质的确比较活泼，但与被用于制造高铁车厢没有必然联系，B错误；
2．哈大齐高铁的通车，标志我国高寒地区高铁技术领先世界，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金(　　)A．质地轻，强度大，抗腐蚀能力比较强B．具有比较活泼的化学性质C．各种成分在自然界中含量丰富，容易获取D．比纯铝熔点高，耐高温
铝元素在地壳中含量居第三位，含量比较丰富，但因铝性质活泼，只能采用电解法制取，成本较高，并不容易获得，C错误；铝合金的熔点比纯铝的低，D错误。
3、Al(OH)3既能与酸反应，生成铝盐( Al3＋ )，又能与碱反应生成偏铝酸盐( AlO2－ )，属于两性氢氧化物，试写出Al(OH)3与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
Al(OH)3 ＋3H＋ = Al3＋＋3H2O
Al(OH)3 ＋ OH－ = AlO2－ ＋ 2H2O