3.2+金属材料+1课时+合金+ppt课件（含视频）-新人教版高中化学必修一.rar

金属材料第1课时 合金 1、定义： 合金是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。【例】工业生产中，常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物合金。这是制取合金的常用方法。仅根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是() A. Fe-Cu合金 B. Cu-Al合金 C. Al-Na合金 D. Cu-Na合金D 2、特点 合金具有许多良好的物理、化学或机械性能。 合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低； 硬度比其成分金属大。1、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢 ？改变了金属原子有规则的层状结构【思考题】2、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低 ？ 在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分规整。而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属那样整齐，使得原子之间的相互作用力减小。所以，多数合金的熔点一般比各成分金属的低。 （2）误认为合金都是由金属构成的。事实上，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；尽管合金的许多性能都优于纯金属，但并不是说其所有性能都比纯金属要好，要根据实际需要，灵活选择使用纯金属或合金。认识合金的常见误区易错警示（1）合金是混合物，但其组成是均匀的。而且有些合金具有固定熔点。在商朝(距今3000多年前)青铜(铜-锡合金)工艺就已非常发达。（3）以为金属材料都是由金属单质制成的。实际上，很多金属材料都是合金，合金具有较纯金属更广阔的应用范围。（4）合金不一定是固态，如用作原子反应堆导热剂的钠钾合金，常温下为液态。（一）钢碳素钢：低碳钢、中碳钢、高碳钢合金钢：（特种钢）在钢中分别按一定的比例 熔合锰、钨、镍、硅等物质。 如不锈钢（熔合的金属为铬Cr和镍Ni）用量最大，用途最广的合金含碳量越高，韧性越差，硬度越大不锈钢铁合金生铁（铁碳合金，含碳2%4.3%，硬度大、抗压性强、性脆，用于制造机座、管道）钢碳素钢高碳钢（硬度较大）中碳钢低碳钢（韧性较好）合金钢不锈钢（Cr18%,Ni8%）锰钢（增加强度和韧性） 含碳量0.3%0.3%2%2%特性：具有质轻、坚韧、机械性能较好用途：做机械零件、门窗、车船材料、飞机、火箭等。（二）铝合金（Al、Mg、Si、Cu）Mg-Al合金 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？Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2OAl2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 【实验3-4】 在两支试管中加入少量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，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象？Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2OAl2O3 + 2OH- = 2AlO2 - + H2O2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H22Al + 2 OH- + 2H2O = 2AlO2 - + 3H2【实验3-5】刚玉(Al2O3) Al2O3氧化铝（Al2O3），俗称刚玉。难溶于水的白色固体，熔点高，硬度大。 1、物理性质 2、用途耐火材料，可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。氧化铝是冶炼金属铝的主要原料，熔融态Al2O3被电解生成铝和氧气。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2OAl2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水的氧化物3、氧化铝（Al2O3）的化学性质Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2OAl2O3 + 2OH- = 2AlO2 - + H2O（两性氧化物） 氧化铝难溶于水，却能溶于酸或强碱溶液中。【针对练习】1、为了除去Fe2O3中的Al2O3，可选用的试剂是（ ） A水 B. 稀硫酸 C. 氢氧化钠溶液 D. 铁粉Al2O3 + 2OH- = 2AlO2 - + H2OC 2、在铝制易拉罐中收集满CO2气体，然后在其中倒入10ml浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，可经过一段时间之后，又可以观察到易拉罐又鼓起来。试解释易拉罐变化的原因。第2课时新型合金导入导入氢能是人类未来的理想能源之一，氢能利用存在两大难题。制取储存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采用气态和液态储存，如在更高压下把H2压入钢瓶，但运送笨重的钢瓶既不方便也不安全。储氢合金的发现很好的解决了这个问题。 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。具有使用价值的储氢合金要求储氢量大，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。储氢合金储氢合金 近年来，为了满足某些尖端技术发展的需要，人们设计和合成了许多新型合金。 新型储氢合金材料的研究和开发为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。 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。1、可用于H2为燃料的汽车的新型合金是？思考思考讨论讨论新型储氢合金材料可以用于以H2为燃料的汽车。2、可用于制作我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件供人活动的耐压球的新型合金是？钛合金可以用于制造耐压球。3、可用于制作喷气式飞机的发动机叶片的新型合金是？由镍、铁、碳、钴组成的镍钴合金可以用于制造发动机叶片，它能承受1100的高温。科学、技术、社会科学、技术、社会用途广泛的稀土元素 元素周期表中原子序数从5771（从镧至镥，称为镧系元素）的15种元素以及钪和钇，共17种元素被称为稀土元素。 稀土金属在科技、生产中有广泛的用途，被誉为新材料的宝库。 我国是稀土资源大国。到目前为止，我国的稀土储量、稀土产量、稀土用量和稀土出口量均居世界第一位。 稀土金属可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。镝（Dy）制造的硬盘驱动器1.填写下列横线 在金属元素中，有一类性质相似，并在自然界共生在一起的稀土元素，它们是元素周期表中原子序数从_（从镧至镥）的_种元素以及钪和钇，共_种元素。稀土元素又被称为“_”课堂达标课堂达标57-711517冶金工业的维生素2.下列有关合金的说法不正确的是（）A多数合金比单一金属有更大的硬度B多数合金比单一金属有更高的熔点C我国早在3000年前就使用合金D新型合金有记忆合金、储氢合金B指元素周期表中原子序数从57-71（从镧至镥）的15种元素以及钪和钇，共17种元素金属材料课堂小结课堂小结新型合金储氢合金材料可以用于以H2为燃料的汽车。钛合金可以用于制造耐压球。由镍、铁、碳、钴组成的镍钴合金可以用于制造发动机叶片，它能承受1100的高温。稀土金属物质的量在化学方程式计算中的应用Step1：写出题目中涉及的反应方程式；Step2：根据方程式各物质之间的化学计量数之比和已知信息（物质的量或体积或气体摩尔体积或质量等），列出求解未知量的方程式；Step3：解出方程式，得到答案