高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料优秀ppt课件
展开合金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
一种金属为主,另一种或几种是金属或非金属
(1)合金的硬度一般比各成分金属的大
(2)合金的熔点一般比各成分金属的低
(3)合金的物理、化学及机械性能一般优于各成分金属
纯金属中,所有原子大小、形状都相同,排列规整;加入其它元素的原子后,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。
含碳量为0.03%-2%,为钢;含碳量为2%-4.3%,为生铁
生铁硬度大、抗压、性脆、可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料;
钢有良好的延展性,机械性能良好,可以锻轧和铸造,广泛用于制造机械和交通工具等
1、碳素钢:铁与碳的合金
钢是用量最大、用途最广的合金。根据化学成分,钢分为两大类:碳素钢和合金钢
也叫特种钢,在碳素钢中适量加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而具有特殊性能
例:不锈钢是最常见的一种合金钢,它的合金元素主要是铬和镍。
不锈钢特点:比较稳定,不易生锈,有很强的抗腐蚀能力;
不锈钢用途:医疗器材、厨房用具、餐具、地铁列车车体
铝是地壳中含量最多的金属。银白色,有金属光泽的固体,熔点较低,硬度较小,是电和热的良导体。常温下在空气中常被氧化成致密的氧化膜(Al2O3熔点2050℃),这层膜起到保护内部金属Al(熔点660℃)的作用,所以活泼的Al可以在空气中稳定存在。
(1)与非金属反应:
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑
实质:先与水反应,生成的氢氧化铝再与强碱溶液反应
(4)与某些氧化物反应(即铝热反应):
向铝中加入少量的合金元素,如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等,可制成铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一
②硬铝是一种铝合金,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。
白色固体,难溶于水,熔点高(2050℃),很坚固
天然的氧化铝俗名叫刚玉,机械手表中的轴承就是用它制作的,手表中的“17钻”就是由17个刚玉做成的轴承;若刚玉中混入了微量的铬,就成了红宝石,若混入了微量的钛或铁,就成了蓝宝石。
2、化学性质: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
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
注:铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物
白色固体,几乎不溶于水,但能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素
2、化学性质:两性氢氧化物
既能与酸反应,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
Al2O3+3H2O
注:当金属氢氧化物易溶时,受热难分解。
例:NaOH、KOH、Ba(OH)2
当金属氢氧化物难溶时,受热易分解,一般形成对应的碱性氧化物
例:Fe(OH)3、Cu(OH)2
铝盐溶液与氨水反应制取:
6NH3•H2O+Al2(SO4)3=2Al(OH) 3↓+3(NH4)2SO4
3NH3•H2O+Al3+=Al(OH) 3↓+3NH4+
①Al(OH)3(胃舒平的主要成分)常用于治疗胃酸过多
②Al(OH)3胶体具有吸附性,能和水中的悬浮物形成絮状不溶物沉降下来,并能吸附色素,因此可以作净水剂和色素吸附剂
定义: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。如Ti-Fe合金和La-Ni合金等
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
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