3.2金属材料 第一课时 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第二节 金属材料 第1课时 铁合金 铝和铝合金 新型合金 GXQ 【阅读思考】 阅读课本78-79页，回答以下问题: 1、合金的定义、特性 2、铁合金有哪几种？ 3、生铁的组成、性能、用途分别是什么？ 4、钢的分为哪几类？分类依据是什么？ 5、高碳钢、中碳钢、低碳钢的组成、性能、用途是怎样的？ GXQ 1、合金：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、特性：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。 ◇ 硬度大于各成分金属 ◇ 熔点低 一般： ◇ 强度大 ◇ 抗腐蚀性能大 GXQ GXQ GXQ 认识合金的常见误区 （1）误认为合金都是由金属构成的。事实上，凡是在金属中加入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。 （2）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。 （3）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。 GXQ 生铁 钢 含碳量在2％～4.3％之间,还含硅、锰及少量硫、磷 碳素钢 { 低碳钢 （含碳0.3％～0.6％） 高碳钢 （含碳＜0.3％） 中碳钢 （含碳0.6％～2％ ） 合金钢（特种钢）：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等元素 根据含碳量 一、铁合金 不锈钢是一种常见的合金钢，合金元素主要是铬、镍 GXQ GXQ 二、铝和铝合金 铝在历史上曾非常稀有,因而也极其贵重。100多年前,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贵重的奖杯──铝杯,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,用铝做了一顶头盔,成为轰动一时的新闻。每逢盛大国宴,别人都用银制餐具,而他独自使用一套铝制餐具。这都说明在100多年前，铝是一种极其昂贵的“稀有金属”。 GXQ 铝是地壳中含量最多的金属元素 铝的原子结构示意图 +13 2 8 3 GXQ 1、铝 （1）物理性质 颜色 状态 熔点 密度 导电导热性 延展性 _____色 ___体 较___ 较___ _____ _____ GXQ ①与氧气反应 4Al + 3O2 = 2Al2O3 （2）化学性质 致密的保护膜 GXQ 2Al +6HCl =2AlCl3 + 3H2↑ 现象：气泡产生，点燃有爆鸣声（或有淡蓝色火焰）。 2Al +6HCl =2AlCl3 + 3H2↑ GXQ Al2O3 +6HCl = 2AlCl3 + 3H2O 问题：铝表面的氧化铝保护膜怎么没起保护作用？ GXQ 现象：打磨过铝片的试管中立即产生气泡；未打磨过的铝片的试管中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡。两支试管均放出可燃性气体。 GXQ 结论： 2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2 ↑ GXQ 铝的两性：既能与酸反应，又能与强碱反应 ①与酸反应（HNO3和浓H2SO4除外）: 2Al+6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑ ②与强碱溶液反应： 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ 2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2 ↑ 2Al —6H+ —3H2 2Al —2OH- —3H2 GXQ 2、三氧化二铝 Al2O3 GXQ １.铝的氧化物—Al2O3 物理性质：白色固体，难溶于水，熔点高，也很坚固，可作耐火材料———耐火坩埚、耐高温的实验仪器（红宝石、蓝宝石的主要成分）. GXQ 1、与酸反应： Al2O3 +6HCl ＝ 2AlCl3 + 3H2O 2、与碱反应： Al2O3 + 2NaOH ＝ 2NaAlO2 + H2O 两性氧化物：既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水的氧化物。 化学性质： 氧化铝是两性氧化物 Al2O3 +6H+ ＝ 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- ＝ 2AlO2- + H2O GXQ 20 3、铝合金 纯铝的硬度和强度较小 铝合金 ：向铝中加入少量合金元素，如Cu、Mg、 Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成合金。 硬铝： 成分：Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7% 性能：密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力 用途：制飞机