1、第二节第二节 金属材料金属材料第一课时第一课时 金属材料金属材料 第三章第三章 铁铁 金属材料金属材料GXQ2022年年3月月30日星期三日星期三GXQGXQ学习目标学习目标l1、了解合金的概念，并能联系纯金属与合金的、了解合金的概念，并能联系纯金属与合金的微观结构解释二者性能的差异微观结构解释二者性能的差异l2、以铁合金、铝合金为例，能从元素组成上对、以铁合金、铝合金为例，能从元素组成上对合金进行分类，并认识不现类型金属材料组成、合金进行分类，并认识不现类型金属材料组成、性能与应用的联系，强化性能决定用途的观念性能与应用的联系，强化性能决定用途的观念l3、通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，
2、认、通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物，丰富对金属多样性的认识，体会识两性氧化物，丰富对金属多样性的认识，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用实验对认识和研究物质性质的重要作用l4、了解储氢合金、钛合金等新型合金，、了解储氢合金、钛合金等新型合金，l5、能基于物质的量认识化学变化，运用物质的、能基于物质的量认识化学变化，运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算，量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算，感受定量研究对化学科学的重要作用感受定量研究对化学科学的重要作用GXQGXQ学习重点和难点学习重点和难点l重点：重点：l形成性能决定用途的观念；形成性能决定用途的观念
3、；l物质的量在化学方程式计算中的应用物质的量在化学方程式计算中的应用l难点难点l物质的量在化学方程式计算中的应用物质的量在化学方程式计算中的应用GXQGXQ一、铁合金一、铁合金l【阅读指导阅读指导】l阅读课本阅读课本73、74、75页，回答以下问题页，回答以下问题l1、合金定义、合金定义l2、铁合金有哪几种？、铁合金有哪几种？l3、生铁的组成、性能、用途分别是什么？、生铁的组成、性能、用途分别是什么？l4、钢的分为哪几类？分类依据是什么？、钢的分为哪几类？分类依据是什么？l5、高碳钢、中碳钢、低碳钢的组成、性能、高碳钢、中碳钢、低碳钢的组成、性能、用途是怎样的？用途是怎样的？GXQGXQl合金
4、合金 由两种或两种以上的金属（或金属与非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金属）熔合而成的具有金属特性的物质l铁合金分为生铁、钢铁合金分为生铁、钢l生铁含碳量为生铁含碳量为2%-4.3%，性能：硬度大、抗压、，性能：硬度大、抗压、性脆、可以铸造成型。用途：制造机座、管道性脆、可以铸造成型。用途：制造机座、管道l钢分为碳素钢、合金钢、不锈钢；根据化学成钢分为碳素钢、合金钢、不锈钢；根据化学成份份一、铁合金一、铁合金GXQGXQ一、铁合金一、铁合金GXQGXQ一、铁合金一、铁合金启示启示1、合金元素不同，其性能不同、合金元素不同，其性能不同2、结构决定性能、结构决
5、定性能3、改变合金元素来开发新功能的金属材料、改变合金元素来开发新功能的金属材料GXQGXQl 一、铁合金一、铁合金合金硬度比纯金属硬度大的微观合金硬度比纯金属硬度大的微观GXQGXQ练习练习l1、目前用量最大、用途最广的合金是、目前用量最大、用途最广的合金是 ，根据其化学成分，可分为根据其化学成分，可分为 和和 两大类。两大类。不锈钢在空气中比较稳定，不易生锈，有很强不锈钢在空气中比较稳定，不易生锈，有很强的抗腐蚀能力，其合金元素主要是的抗腐蚀能力，其合金元素主要是 。l2下列合金的说法中，正确的是（下列合金的说法中，正确的是（ ）lA.合金的熔点一定比各成分金属的低合金的熔点一定比各成分金
6、属的低lB.在我国使用最早的合金是钢在我国使用最早的合金是钢lC.生锈的含碳量为生锈的含碳量为0.03%-2%lD.稀土金属可以用于生产合金稀土金属可以用于生产合金钢钢碳素钢碳素钢合金钢合金钢铬和镍铬和镍DGXQGXQ二、铝和铝合金二、铝和铝合金l铝在历史上曾非常稀有铝在历史上曾非常稀有,因而也极其贵重。因而也极其贵重。100多年前多年前,为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献,英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯贵重的奖杯铝杯铝杯,赠送给门捷列夫。法国皇赠送给门捷列夫。法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的尊贵帝拿破仑
7、三世为了显示自己的尊贵,用铝做了用铝做了一顶头盔一顶头盔,成为轰动一时的新闻。每逢盛大国成为轰动一时的新闻。每逢盛大国宴宴,别人都用银制餐具别人都用银制餐具,而他独自使用一套铝制而他独自使用一套铝制餐具。这都说明在餐具。这都说明在100多年前，铝是一种极其多年前，铝是一种极其昂贵的昂贵的“稀有金属稀有金属”GXQGXQ1、铝、铝 氧化铝氧化铝l铝是地壳中含量最多的金属元素铝是地壳中含量最多的金属元素l铝的原子结构铝的原子结构l铝是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的铝是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生产氧气发生反应，表面生产 一层致密的氧化铝一层致密的氧化铝薄膜薄膜+1
8、328 34Al + 3O2 = 2Al2O3GXQGXQ1、铝、铝 氧化铝氧化铝l现象：现象：铝片表面有气泡产生，用燃着木条点燃，铝片表面有气泡产生，用燃着木条点燃，听到有轻微的爆鸣声（或有蓝色火焰）听到有轻微的爆鸣声（或有蓝色火焰）l结论：结论：2Al +6 HCl =2AlCl3 + 3H2GXQGXQ1、铝、铝 氧化铝氧化铝l l结论：结论： Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O问题：铝表面的氧化铝保护膜怎么没起保护作用？问题：铝表面的氧化铝保护膜怎么没起保护作用？GXQGXQ1、铝、铝 氧化铝氧化铝l现象：打磨过铝片的试管中立即产生气泡；未现象：打磨过铝片的试管中
9、立即产生气泡；未打磨过的铝片的试管中开始没有气泡，一段时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。两支试管均放出可燃性气体间后才产生气泡。两支试管均放出可燃性气体H2GXQGXQ1、铝、铝 氧化铝氧化铝l结论结论：GXQGXQ1、铝、铝 氧化铝氧化铝l两性氧化物两性氧化物l既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成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。盐和水的氧化物，叫做两性氧化物。应用应用 GXQGXQ2、铝合金、铝合金l纯铝的硬度和强度较小纯铝的硬度和强度较小l铝合金铝合金 向铝中加入少量合金元素，如向铝中加入少量合金元素，如Cu、Mg、Si、
10、Mn、Zn及稀土元素等，可制成合金及稀土元素等，可制成合金l硬铝硬铝 l成分：成分：Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%l性能：密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力性能：密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力l用途：制飞机、宇宙飞船用途：制飞机、宇宙飞船GXQGXQ小结小结 铝和铝合金铝和铝合金l1、铝、铝 l(1)物理性质物理性质 银白色金属光泽固体、密度小、有良银白色金属光泽固体、密度小、有良好的导电、导热、延展性等好的导电、导热、延展性等l(2)化学性质化学性质 与非金属单质反应与非金属单质反应 l与酸、碱反应与酸、碱反应2Al +6 HCl =2AlCl3 + 3H2l(3
11、)铝合金铝合金l2、氧化铝、氧化铝l(1)与酸反应与酸反应 Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2Ol(2)与碱反应与碱反应4Al + 3O2 = 2Al2O3GXQGXQ补充补充 铝热反应铝热反应GXQGXQ铝热反应铝热反应l反应原理Fe2O3+2Al 2 Fe+Al2O3 铝热剂：引发剂：用途：Fe2O3和AlKClO3 Mg冶炼金属、焊接钢轨GXQGXQ练习练习l1、下列关于铝的说法中，正确的是（、下列关于铝的说法中，正确的是（ ）lA、铝的化学性质不活泼、铝的化学性质不活泼lB、铝不与酸、碱反应、铝不与酸、碱反应lC、常温下铝不与氧气反应、常温下铝不与氧气反应lD、铝表
12、面容易生成一层致密的氧化铝保护膜、铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜GXQGXQ练习练习l2、向一个铝质易拉罐中充满、向一个铝质易拉罐中充满CO2，然后往罐，然后往罐中注入足量的浓中注入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严溶液，立即用胶布封严罐口。一会听到罐内发出罐口。一会听到罐内发出“咔、咔咔、咔”的响声，且的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又鼓起来恢复易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又鼓起来恢复原样。请完成下列空白。原样。请完成下列空白。l(1)易拉罐变瘪的原因是易拉罐变瘪的原因是 ，反应的离子方程式反应的离子方程式 .l(2)易拉罐又鼓起来的原因是易拉罐又鼓起来的原因是 ，反应的离子方
13、程式反应的离子方程式 .NaOH溶液与溶液与CO2气体反气体反应应,导致易拉罐内压强变小导致易拉罐内压强变小CO2+2OH- =CO32- + H2OAl与与NaOH溶液产生溶液产生H2, 易拉罐内压强又变大易拉罐内压强又变大2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2 GXQGXQ三、新型合金三、新型合金l储氢合金储氢合金l钛合金钛合金GXQGXQl耐热合金耐热合金 钴镍合金钴镍合金l形状记忆合金形状记忆合金l形状记忆合金具有形状记忆效应（形状记忆合金具有形状记忆效应（shape memory effect），以记忆合金制成的弹簧为），以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，
14、弹簧的长度立即例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温：用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温：在热水温度过高时通过在热水温度过高时通过 记忆记忆 功能，调节或关功能，调节或关闭供水管道，避免烫伤闭供水管道，避免烫伤三、新型合金三、新型合金第三章第三章 铁铁 金属材料金属材料第二节第二节 金属材料金属材料第二课时第二课时 物质的量在化学方程式物质的量在化学方程式计算中的就用计算中的就用Gxq2022年年3月月30日星期三日星期三GXQGXQ学习目标学习目标l能基于物质的量认
15、识化学变化能基于物质的量认识化学变化l运用物质的量及相关物理量根据化学方程运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算式进行简单计算l感受定量研究对化学科学的重要作用感受定量研究对化学科学的重要作用学习重点、难点学习重点、难点l物质的量在化学方程式计算中的运用物质的量在化学方程式计算中的运用GXQGXQ化学方程式的意义化学方程式的意义l表明了化学反应的粒子数（表明了化学反应的粒子数（N）之比）之比 每每2个氢分子跟个氢分子跟1个氧分子反应生成了个氧分子反应生成了2个水分子个水分子l表明了化学反应中各物质之间的质量（表明了化学反应中各物质之间的质量（m）关）关系，即各物质之间的质量比系，即
16、各物质之间的质量比 每每4份质量的氢气跟份质量的氢气跟32份质量的氧气反应生成份质量的氧气反应生成36份质量的水份质量的水 2H 2H2 2 + O + O2 2 = 2H = 2H2 2OO点燃点燃知识回顾知识回顾GXQGXQ知识回顾知识回顾物质的量与各物理量的关系物质的量与各物理量的关系aqAmNmVn=C VNMV（）（ 气 体 ）GXQGXQ物质的量在化学方程式计算中的就用物质的量在化学方程式计算中的就用物质的量之比物质的量之比 2mol ：2mol ：2mol ：1mol 质量之比质量之比 46g ： 36g ： 80g ： 2g 气体体积之比气体体积之比 2mol ：2mol ：2
17、mol ：22.4L横（量）相当，竖（单位）相同横（量）相当，竖（单位）相同多单位混合比多单位混合比 2mol ： 个：个： g ： L 扩大扩大NA倍倍 2 NA ： 2 NA ： 2 NA ： 1 NA2NA 个个80g22.4LGXQGXQ【例例】把把6.5g Zn 放入足量盐酸中，放入足量盐酸中，Zn完全反应。计算：完全反应。计算：（1）6.5g Zn 的物质的量；的物质的量；（2）参加反应的）参加反应的 HCl 的物质的量；的物质的量；（3） 求出氢气的体积（标准状态下）。求出氢气的体积（标准状态下）。解：（1）Zn 的摩尔质量是的摩尔质量是65g/mol（2）Zn + 2HCl =
18、 ZnCl2 + H2 1 2 0.1mol n（HCl） mol1 . 065g/mol5 . 6)(m(Zn)Z(gZnMnn)(1 . 021HClnmol提示提示: : 先求出未先求出未知物的物质的知物的物质的量量, ,再利用物质再利用物质的量与其他物的量与其他物理量的关系来理量的关系来进行换算进行换算. .物质的量在化学方程式计算中的就用物质的量在化学方程式计算中的就用GXQGXQ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 1 10.1mol n（H2）mol1 . 0111 . 0)(2molHn）（2Hn1mol1 . 01解解LLmolVmnHV24. 24 .221 .
19、0)(2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 1mol 1mol0.1mol n（H2）21mol22.4L0.1molVH（）解解22.4LV(H2)20.1mol 22.4L/mol()2.241molV HL物质的量在化学方程式计算中的就用物质的量在化学方程式计算中的就用GXQGXQ方程式：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2理论值：理论值：65g 2mol 22.4L实际值：实际值：6.5g amol bL成比例成比例: = = 强调：强调： (1)横横(量量)相当，竖相当，竖(单位单位)相同；相同； (2)带单位运算，结果单位要合理。带单位运算，结果单位要合理。实际
20、有实际有6.5g锌参锌参加反应，假设未加反应，假设未知数知数a？、？、b？a=0.2molb=2.24L物质的量在化学方程式计算中的就用物质的量在化学方程式计算中的就用GXQGXQl步骤步骤l 写出有关化学方程式，并标出相关的量写出有关化学方程式，并标出相关的量l 把已知量和未知量分别写在化学方程式中把已知量和未知量分别写在化学方程式中有关数值下面，确定对应关系有关数值下面，确定对应关系l 列出关系式进行计算。列出关系式进行计算。物质的量在化学方程式计算中的就用物质的量在化学方程式计算中的就用GXQGXQ练习练习l1、相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸、相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和
21、氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下体积之比为（体积之比为（ ）lA、11 B、 16 lC、23 D、 32AGXQGXQ练习练习 2、有、有4.6g的金属钠跟水发生反应，钠完全反应，的金属钠跟水发生反应，钠完全反应，计算：计算：（1）4.6g 钠的物质的量钠的物质的量（2）求生成的氢氧化钠的物质的量）求生成的氢氧化钠的物质的量（3）求生成的气体的体积（标准状态下）求生成的气体的体积（标准状态下）3、0.2mol Al与与500ml的氢氧化钠溶液反应，恰好的氢氧化钠溶液反应，恰好完全反应。计算：完全反应。计算：（1)1)反应消耗了氢氧化钠质量。反应消
22、耗了氢氧化钠质量。（2)2)反应后生成的反应后生成的H H2 2 的体积的体积 （标准状况下）（标准状况下）GXQGXQ2解析解析 解：（解：（1 1） （2 2）2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 2 mol2 . 023g/mol4.6)(m(Na)Na(gNaMn220.2mol1n(NaOH(NaOH) )n( (HH2 2) )n(H2)=0.1moln(NaOH)=0.2mol V(H2)=0.1mol22.4L=2.24LGXQGXQ3.解析解析 22230.2mol()(H )n NaOHn（1 1）n(NaOH) =
23、0.2mol（2 2） n（H2) = 0.3mol22mVHnHV0.3mol 22.4L/mol=6.72L（）= （）解：解： 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 2 2 3 0.2mol n(NaOH) n（H2） m(NaOH)=n(NaOH) M(NaOH) = 0.2mol40g/mol=8gGXQGXQ达标检测达标检测l1.将 5.0gCaCO3加入足量盐酸中，并将生成的气体全部通入足量的红热的炭中充分反应，得到气体的体积（标准状况下）为( )lA.1.12L B.2.24L C.11.2L D.22.4LBGXQGXQ1.解析解析GXQGXQ
24、达标检测达标检测l2.甲、乙两个烧杯中各盛有甲、乙两个烧杯中各盛有200mL3mol/L的盐酸的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积之比为铝粉，反应结束后测得生成的气体体积之比为1：2，则加入的铝粉的质量为，则加入的铝粉的质量为( )lA.2.7g B.3.6g C.5.4gD.10.8gDGXQGXQ达标检测达标检测l 3.在一定条件下，某化合物在一定条件下，某化合物X受热分解：受热分解：2X A2BC测得反应后生成的混合测得反应后生成的混合 气气体对体对H2的相对密度为的相对密度为11.43，相同条件下，
25、相同条件下，X的相对分子质量是的相对分子质量是 ( )A11.43B22.86C45.72D80.01BGXQGXQC.加入盐酸的体积为加入盐酸的体积为200 mL时，溶液时，溶液中的溶质为中的溶质为NaCl D.该样品中该样品中NaOH与与达标检测达标检测l 2CO2CO4.将露置于空气中的某氢氧化钠固体样品溶于水，向所得将露置于空气中的某氢氧化钠固体样品溶于水，向所得溶液中逐滴加溶液中逐滴加入入稀盐酸至过量，生成的稀盐酸至过量，生成的 (标准状况）标准状况）与加与加入入的盐酸的体积有如图所示的关系的盐酸的体积有如图所示的关系（不考虑不考虑 在在水中的溶解）。下列说法不正确的是水中的溶解）。
26、下列说法不正确的是( )2233OHHH OCOHHCO、10.4mol L23Na COA.滴加盐酸滴加盐酸0150 mL段发生的反应依次为段发生的反应依次为B.所用盐酸的物质的量浓度为所用盐酸的物质的量浓度为物质的量之比为物质的量之比为1 : 2DGXQGXQ达标检测达标检测l BGXQGXQ达标检测达标检测l6.(写出必要的计算过程写出必要的计算过程) 氧化铁和铁粉的混合物氧化铁和铁粉的混合物19.2 g，恰好溶于，恰好溶于150 mL某浓度的稀硫酸，并收某浓度的稀硫酸，并收集到集到3.36 L（标准状况下）的气体向反应后的（标准状况下）的气体向反应后的溶液中滴加硫氰化钾溶液，不显血红色求：溶液中滴加硫氰化钾溶液，不显血红色求：（1）与稀硫酸反应的铁的物质的量。）与稀硫酸反应的铁的物质的量。l（2）稀硫酸的物质的量浓度。）稀硫酸的物质的量浓度。（1）0.15 mol（2）2mol /LGXQGXQ作业作业l课本80页l第10题、第11题
