人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料课时PPT课件

这是一份人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料课时PPT课件，文件包含第一课时铁及铁的氧化物氢氧化物pptx、第一课时常见的合金及应用pptx、第二课时铁盐及亚铁盐pptx、第二课时物质的量在化学方程式计算中的应用pptx、学生必做实验铁及其化合物的性质pptx、章末整合提升pptx等6份课件配套教学资源，其中PPT共170页， 欢迎下载使用。

第二节　金属材料第一课时　常见的合金及应用学习目标导航任务分项突破学科素养测评课堂小结提升任务分项突破NO.1　自主学习·夯实基础1.合金的概念和特性学习任务1　认识合金和铁合金金属金属非金属金属大于低于微思考1:是不是任意两种金属就可以形成合金?提示:不是,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,若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点,则两者不能形成合金。2.铁合金铁碳碳素钢合金钢铬镍微思考2:不锈钢不易生锈的原因是什么?提示:含有抗腐蚀性很强的铬和镍,常用的不锈钢中含Cr 18%,含Ni 8%(有的不锈钢含Cr 17%～19%,含Ni 8%～13%)。NO.2　互动探究·提升能力探究　合金的特性的原因问题1:合金为什么具有良好的机械性能?提示:纯金属加入其他元素形成合金,结构发生了变化,使其性能与纯金属有很大差异。合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。问题2:根据图,合金比纯金属的硬度更大的原因是什么?提示:纯金属所有原子的大小和形状相同,原子排列十分规整;合金中有多种原子,且原子的大小不同,改变了金属原子有规则的层状排列,原子排列不规则,使原子层之间的相对滑动变得困难,导致合金的硬度变大。问题3:根据图解释合金的熔点为什么一般比它的各成分金属的熔点低。(提示:原子之间存在吸引力)提示:原子的大小不同,原子排列不规则,使原子之间吸引力减弱。合金性质的理解(1)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,若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点,则两者不能形成合金。(2)物理性质:合金是由不同金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,与其成分金属的物理性质不同。(3)化学性质:合金中的各成分物质在形成合金时,并未改变物质结构,所以合金中各物质保持其原有的化学性质。[凝练素养]通过从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能,培养宏观辨识与微观探析的能力。归纳拓展 NO.3　应用体验·形成素养1.某合金与铁的物理性质比较如下:A从以上性能看,该合金不适合制成(　 　)A.导线 B.门窗C.炉具 D.飞机外壳解析:从表格中总结,该合金具有密度小、机械性能好的特点,所以适合制作飞机外壳、门窗;由于熔点较高,所以适合制作炉具;但是导电性不好,所以不适宜制作导线。2.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B解析:一氧化碳具有还原性,可以将铁矿石中的铁还原出来;不锈钢不容易生锈,但不是绝对不生锈,只是在相同条件和环境下,不锈钢较碳素钢而言不易生锈;碳素钢是铁和碳的合金;铁是人体需要的微量元素,使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素。学习任务2　探究铝和铝合金NO.1　自主学习·夯实基础1.铝的存在和性质(1)存在:铝是地壳中含量最多的金属元素,铝在地壳中的含量仅次于 和 ,居第三位。氧硅(2)化学性质①常温:铝与空气中的氧气反应,表面生成一层致密的 ,对内部金属起着保护作用,其反应的化学方程式为 。氧化铝薄膜②铝、氧化铝与稀盐酸反应逐渐溶解爆鸣声③铝、氧化铝与NaOH溶液反应溶解爆鸣声④两性氧化物的概念像Al2O3这类既能与 反应生成 和 ,又能与 反应生成 和 的氧化物,叫做两性氧化物。微思考1:铝是活泼金属,但在日常生活中铝制品却能稳定存在,原因是什么?提示:常温下铝与氧气反应,在铝制品表面形成致密的氧化铝薄膜,保护铝不被腐蚀。微思考2:镁粉中混有铝粉,应如何除去?提示:铝与强碱溶液反应而镁不反应,可将混合物溶于NaOH溶液中,再过滤、洗涤、干燥,得到纯净的镁。酸盐水碱盐水2.铝合金和新型合金(1)铝合金向铝中加入少量的合金元素,如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等,制成铝合金。如硬铝,密度 、强度 ,具有较强的 ,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。(2)新型合金①储氢合金:一类能够大量吸收H2,并与H2结合成 的材料。如Ti-Fe合金、La-Ni合金,为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。②其他新型合金: 、 和 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。小高抗腐蚀能力金属氢化物钛合金耐热合金形状记忆合金微思考3:包装材料、航空工业用到铝合金要比铁合金更广泛,是基于铝及其合金的哪些性质?提示:用作包装材料利用了其延展性好、导热性好的性质,航空工业上利用了铝合金密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力等特性。微思考4:储氢合金储氢和放氢分别发生了什么反应?提示:化合反应和分解反应。NO.2　互动探究·提升能力探究　铝及氧化铝的性质小明同学在学校科技节上表演了一个小魔术,他向一个空易拉罐中加入一种液体,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再振荡易拉罐,一会儿罐壁又重新凸起。问题1:魔术揭秘:事先在铝制易拉罐中集满CO2,然后加入了过量NaOH浓溶液。上述变化过程中易拉罐为什么能先变瘪后又重新凸起?可能发生了哪些反应?写出离子方程式。问题2:你能否找到另外的试剂,也能使易拉罐先变瘪后又重新凸起?提示:其他酸性气体和强碱溶液或碱性气体(如NH3)与强酸溶液等。问题3:等质量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应,两者生成氢气的量有什么关系?提示:相等。(1)铝的化学性质活泼,但在日常生活中,广泛使用的铝制品由于表面形成一层致密的氧化膜保护铝不再被氧化,通常具有较好的抗腐蚀性能。归纳拓展 (3)能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。[凝练素养]通过列举、分析金属铝的性质、合金的用途,能科学、合理地选择和使用金属材料,培养科学态度和社会责任感。NO.3　应用体验·形成素养题点一　铝和铝合金的性质、用途1.下列有关厨房铝制品的使用中,你认为合理的是(　 　)A.盛放食醋B.烧煮开水C.用金属丝擦洗表面的污垢D.用碱水洗涤解析:A中食醋中含有的醋酸呈酸性,能与氧化铝、铝发生反应而腐蚀;C中用金属丝擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝薄膜,使铝裸露在外从而被腐蚀;D中用碱水洗涤也同样不行,因为氧化铝、铝能与碱反应而被腐蚀。B2.氧化铝的熔点很高,常用于制造耐火材料,例如制作坩埚。下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是(　 　)A.加热使胆矾失去结晶水 B.加热使高锰酸钾分解C.加热熔化烧碱 D.加热分解碱式碳酸铜C解析:氧化铝能与强酸、强碱反应,用氧化铝材料制作的坩埚不能加热强酸、强碱。题点二　铝与碱的反应3.对于铝和烧碱溶液的反应,下列说法错误的是(　 　)A.铝是还原剂B.该反应是氧化还原反应C.该反应说明所有金属都能与碱反应D.H2为还原产物C4.取两份铝片,第一份与足量盐酸反应,第二份与足量烧碱溶液反应,标准状况下均产生5.6 L 气体,则两份铝片的质量之比为(　 　)A.一定为1∶1 B.可能为2∶3C.一定为3∶2 D.可能为1∶6A解析:酸、碱均足量,则Al完全反应,且生成氢气的量相同,则H+得到的电子数相同,可知Al失去的电子数也相同,即参加反应的Al的量相同,两份铝片的质量之比为1∶1,A项正确。题点三　新型合金的性质、用途5.下列关于新型合金材料的说法不正确的是(　 　)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其成分金属这一特点可制得耐热合金D解析:耐热合金的熔点很高,与合金的特性无关。6.我国“蛟龙号” 载人潜水器已成功下潜至海中7 062.68米处。“蛟龙号”载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金,下列有关合金的说法正确的是 (　 　)A.钛合金是一种新型金属单质B.钛合金熔点比钛金属高C.钛合金的硬度与钛单质相同D.青铜、合金钢和硬铝都是合金解析:合金含有两种或者两种以上元素,不是单质,故A错误;合金的熔点一般比其组分中任一金属的熔点低,故B错误;合金的硬度一般比其组分中任一金属的硬度大,故C错误;青铜、合金钢和硬铝都是合金,故D正确。D课堂小结提升自主构建易错提醒1.误以为合金一定是不同金属熔合而成的。其实不然,合金是在纯金属内加入其他元素使结构发生了变化而获得的,加入的元素可以是金属也可以是非金属,如生铁中的含碳量为2%～4.3%。2.误以为生活中使用的金属材料多数为纯金属。其实不然,目前已经制得的纯金属只有几十种,但合金已达数千种,因此合金用量更大。3.误以为合金的硬度一定大于各成分金属。其实不然,合金的硬度一般大于各成分金属,但有的合金硬度小于各成分金属,如钠钾合金。4.误以为不锈钢是永远不生锈的。其实不然,不锈钢耐腐蚀性很强,但不是不能被腐蚀,也不是永远不生锈。学科素养测评科研人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融铝合金中制成的,其优点是硬度大、密度小(为0.16～0.5 g/cm3),比木材还轻,可浮于水面,又有很大刚性,且隔音、保温,是一种良好的建筑材料和轻质材料,可大批量投放市场。(1)下列关于泡沫铝的说法中错误的是　　　(填字母,下同)。 A.泡沫铝是铝单质泡沫B.泡沫铝是一种合金C.泡沫铝是一种良好的建筑材料和轻质材料D.泡沫铝可用于飞机制造解析:(1)根据信息可知,泡沫铝是一种合金,是混合物;泡沫铝是一种良好的建筑材料和轻质材料;由于泡沫铝有很大刚性,密度小,且隔音、保温,故泡沫铝可用于飞机制造。答案:(1)A　(2)铝制成铝箔用作包装材料,是利用它的　　　　　。 A.金属光泽 B.延展性 C.导电性 D.导热性(3)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜而对铝起保护作用,但这层氧化膜遇到强酸或强碱溶液都会溶解,请写出:①氧化膜与盐酸反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 ②氧化膜与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　。 解析:(2)铝制成铝箔用作包装材料,利用的是铝的延展性。命题解密与解题指导情境解读:本题以具有优异性能的一种新型材料——泡沫铝为素材,考查铝及其化合物的性质、材料的合理选择等内容。素养立意:通过理解和解释金属及合金的特殊性能,培养宏观辨识与微观探析的能力;通过科学、合理地选择和使用金属材料,促进科学态度与社会责任核心素养的发展。思路点拨:根据性质决定用途,用途反映性质的基本思路,解读并分解出题目中的化学要素,即明确考查方向,回顾铝及其化合物的物理、化学性质,结合题目中的问题进行解答。要特别注意铝和氧化铝与强碱反应的性质,这是铝及其化合物性质考查的重点方向。点击进入 课时作业巩固