高中化学3.1合金课件新人教版选修1(1)选修四.ppt

1、目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、认识合金一、认识合金 1.合金的概念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。2.合金的性能合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械的性能。(1)合金的硬度较大。(2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低。(3)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。如:生铁的熔点比纯铁的低;硬铝(含Cu、Mg、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝的大。目标导航预习导引一二合金是混合物还是化合物?能否用实验来验证?提示:合金是混合物,相互熔合的金属或者金属与非金属之间没有发生化学反应,均保留各自的化学性质

2、。如将镁铝合金投入NaOH溶液中,其中的Al能发生反应,而将其投入盐酸中,其中的镁、铝均能反应。目标导航预习导引一二二、使用合金二、使用合金1.铁合金(1)生铁和钢的比较:目标导航预习导引一二(2)钢的分类:目标导航预习导引一二2.铝合金和铜合金(1)地壳中含量最多的金属元素是铝。(2)硬铝:合金元素为Cu、Mg、Mn和Si等。硬铝密度小,强度高、抗腐蚀性强。适用于制造飞机和航天器。(3)常见的铜合金有黄铜(Cu-Zn合金)和青铜(Cu-Sn合金)。(4)我国开始制造和使用青铜器的年代是商代。3.新型合金近年来为满足某些尖端技术发展的需要,人们设计合成了许多新型合金材料,如能够吸收大量氢气的储

3、氢合金,广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业的钛合金、耐热合金和形状记忆合金等。目标导航预习导引一二铝是地壳中含量最多的金属元素,为什么铝的发现和使用比铁、铜等金属要晚许多?提示:人类使用材料的先后顺序:石器时代铜器时代铁器时代铝制品。因为铜、铁、铝的金属活动性逐渐增强,要将它们的化合物还原为金属单质的难度逐渐增大,铜和铁的冶炼用热还原法,而铝的冶炼用电解法。一二知识精要典题例解迁移应用一、合金的性质及应用一、合金的性质及应用 一二知识精要典题例解迁移应用2.不锈钢抗腐蚀的原因不锈钢中添加的元素主要是Cr和Ni,Cr是防氧化元素,使不锈钢表面形成一层致密的氧化物保护膜,防止内部的Fe与外界物

4、质接触;Ni是防腐蚀元素,使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。一二知识精要典题例解迁移应用【例1】下列有关合金性质的说法正确的是()合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械性能相同金属元素形成的合金,元素的含量有可能不同,但其性能是相同的镁铝合金在盐酸中能完全溶解合金具有各成分金属的性质之和A.B.C.D.解析:合金与各成分金属相比,具有优良的物理、化学或机械性能,如熔点低,利于铸造,硬度大,密度小,强度高等。镁铝合金可与盐酸反应,化学方程式为Mg+2HCl MgCl2+H2,2Al+6HCl 2AlCl3+3H2。因合金元素的含量不同,其性能亦不同。

5、合金具有比各成分金属更优越的性能,但不是各成分金属的性质之和。答案:B一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:(注:硬度以金刚石为10作标准,导电性以银的导电性为100作标准)已知该合金耐腐蚀、强度大,从性能看,该合金不适合制()A.门窗框B.炉具C.导线 D.飞机外壳一二知识精要典题例解迁移应用解析:A项主要从硬度方面考虑,该合金硬度大于铁,适合制门窗框;B项从熔点方面考虑,该合金熔点高于铁,适合制炉具;C项从导电性方面考虑,该合金的导电性能比铁差很多,不适合制导线;D项从密度方面考虑,该合金的密度小于铁,适合制飞机外壳。综上分析,本题答

6、案为C。答案:C一二知识精要典题例解迁移应用二、新型合金及用途二、新型合金及用途 1.储氢合金(1)氢能的利用存在的两大难题:制取和储存。H2是一种易燃易爆的气体,要利用H2,关键要解决H2的安全储存和运输问题。一般情况下,H2采用气态或液态储存。但运送装有H2的钢瓶既不安全又不方便。(2)对储氢合金的要求:一是能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物;二是储氢量大,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:H2+储氢合金 金属氢化物常见的储氢合金一般为Ti-Fe合金、La-Ni合金。一二知识精要典题例解迁移应用2.形状记忆合金形状记忆合金是一种新型功能金属材料,

7、用这种合金做成的金属丝,即使将它揉成一团,但只要达到某个温度,它便能在瞬间恢复原来的形状。最早研究成功的形状记忆合金是Ni-Ti合金,称为镍钛脑(Nitanon)。它的优点是可靠性强、功能好,但价格高。3.钛合金钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛合金的优点:强度高;耐热性好;抗蚀性好;低温性能好;化学活性大;导热系数小、弹性模量小。4.耐热合金耐热合金又称高温合金,它对于在高温条件下的工业部门和应用部门,有着重大的意义。“耐热”是指其在高温下能保持足够的强度和良好的抗氧化性。一二知识精要典题例解迁移应用【例2】下列说法不正确的是()A.储氢合金可用于以H2为燃料的汽车B.由钛、钒、铁

8、和铝组成的钛合金常用于制造飞机的起落架C.钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型记忆合金广泛应用于卫星、航空航天、生物工程和电子工业等领域D.金首饰中的千足金就是纯金解析:纯金质软,不适合直接制造金首饰,向纯金中加入一定量的Cu或Ag,可制成硬度较大的合金,金首饰的成色是以首饰中金的最低含量的千分数来计量的,999为千足金,990为足金,750为18K金,D项错误。答案:D一二知识精要典题例解迁移应用高功率Ni/MH(M表示储氢合金材料)电池已经用于混合动力汽车,其放电时的反应为NiOOH+MH M+Ni(OH)2,下列有关说法不正确的是()A.储氢合金是一种新型合金B.储氢合金的一大重要特点是

9、吸收H2的能力强C.此电池工作时,储氢合金中的H2释放出来参与反应D.此电池工作时,释放出的H2在原电池的负极上发生失电子的还原反应解析:工作时,储氢合金释放出的H2在负极上发生失电子的氧化反应。答案:D案例探究思悟升华合金认识中的误区 所谓合金,就是不同种金属(或金属与非金属)在熔化状态下形成的一种熔化物,下表中的金属能与表中其他金属形成合金的是()A.Cu和KB.K和NaC.Fe和NaD.Cu和Na案例探究思悟升华审题:由合金的形成可知,两种金属若能形成合金,则熔点较高的金属的熔点不能高于熔点较低的金属的沸点。解题:Cu的熔点高于K的沸点,二者不能形成合金;Na的熔点低于K的沸点,两种金属能够形成合金;Fe的熔点高于Na的沸点,两种金属不能形成合金;Cu的熔点高于Na的沸点,两种金属不能形成合金,故B项符合题意。答案:B案例探究思悟升华正确认识合金,应注意以下几个问题:(1)合金并不是几种物质的简单混合。(2)合金并不是必须由不同金属构成。凡是在金属中加热熔合某些金属或非金属而得到的具有金属特性的物质都是合金。(3)并不是任意几种金属都能形成合金。(4)合金的硬度不一定比构成合金的各种成分金属的大。如钠、钾合金在常温下为液态。