3.2 金属材料【新教材】人教版（2019）高中化学必修一课件（含视频） (4份打包)

第二节 金属材料 （一）铁合金 1、定义： 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 2、成分： 一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属 3、制作过程： 熔合 4、特性： （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 注：合金是混合物 一、合金 5、结构变化： 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。 二、铁合金 (1)铁碳合金 1、分类： 含碳量为0.03%-2%，为钢； 含碳量为2%-4.3%，为生铁 2、性能及用途： 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 （2）钢 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 2、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 碳素钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 含碳量 <0.3% 0.3%-0.6% >0.6% （二）铝和铝合金 一、铝的性质 1、物理性质： 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。 2、化学性质： （1）与非金属反应： ①与氧气反应： 4Al+3O2 2Al2O3 ②与氯气反应： 2Al+3Cl2 2AlCl3 （2）与酸反应： 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ （3）与碱反应： 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）： 2Al+Fe2O3 2Fe+ Al2O3 3、铝合金的用途 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，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。 二、氧化铝的性质 1、物理性质： 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 ①与酸反应： Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2O ②与强碱反应： 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 三、氢氧化铝的性质 1、物理性质： 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 ①与酸反应： Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O ②与强碱溶液反应： Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O ③加热分解： 2Al(OH)3 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 3、制备： 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+ 4、用途： 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