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

金属材料——可乐罐的秘密 1 2 任务1 你会如何选择可乐的金属包装材料？ 需要考虑哪些因素？ 价格成本 安全环保 硬度 化学性质 耐腐蚀性 金属储量 3 结构 性质 用途 类别 4 依据 物理性质 化学性质 经济性 价格、金属储量、材料开采冶炼难度等 密度、硬度、延展性、导电性、导热性、强度等决定金属材料的加工难易程度、机械性能 在空气、水、酸、碱、盐下化学性质稳定性及腐蚀性 5 用铝做可乐易拉罐材料的可行性？ 铝是地壳中含量最多的金属元素。 物理性质：银白色金属光泽，密度小，质地软，良好的延展性，是电、热的良导体。 铝在常温下与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。 6 铝的 性质 原子结构 物质类别 7 铝的抗氧化性能？ 1. 常温下铝易被空气中O2氧化吗？请写出化学反应方程式。 4Al + 3O2 2Al2O3 问：回忆镁的燃烧，预测铝在空气中燃烧的现象？ 8 9 铝的抗氧化性能？ 实验现象：铝箔熔化，且失去光泽，但熔化的铝不滴落，好像有一层膜兜着。 实验分析：生成致密的氧化铝薄膜，Al2O3的熔点（2050℃）高于铝的熔点（660℃），包在铝的外面，所以熔化的液态铝不会滴落。 实验结论：铝易与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，可以保护内部金属不继续被氧化。 10 铝的抗腐蚀性能？ 磷酸 可乐配方表 11 铝的抗腐蚀性能？ 2. 铝可以与非氧化性酸反应吗？请写出离子反应方程式。 2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2 ↑ 问：那岂不是不能用铝制易拉罐装可乐？ 12 13 铝的抗腐蚀性能？ 2. 铝与酸反应: 2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2 ↑ 3. 氧化铝与酸反应: Al2O3 + 6H 2Al + 3H2O + 3+ Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O 14 铝的抗腐蚀性能？ 实验探究： 对比未打磨的铝和刚打磨的铝能跟碱NaOH溶液反应。 15 16 铝片与盐酸反应 铝片与氢氧化钠 溶液反应 开始不太明显，随后铝片表面有气泡产生，气体遇到明火发生爆鸣 开始没有明显现象，一段时间后铝片表面有气泡产生，气体遇到明火发生爆鸣 17 1.铝表面有某种物质，能与盐酸和氢氧化钠溶液反应，但不能产生气体。 2.表面的物质反应完全之后，内部的铝能与盐酸和氢氧化钠溶液继续反应生成可燃性气体。 18 1. 铝表面的物质是什么？ 思 考 2. 可燃性气体是什么？ Al2O3 H2 19 1.氧化铝既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应 2.铝既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应生成氢气 20 铝既能与盐酸还能与氢氧化钠溶液反应生成氢气 偏铝酸根离子 2Al+ 2OH + 2H2O 2AlO + 3H2↑ − − 2 偏铝酸钠 2Al+ 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2↑ 铝的化学性质 2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2 ↑ 与酸反应 与碱反应 21 既能与酸又能与碱反应 与碱反应 与酸反应 Al2O3 + 6H 2Al + 3H2O + 3+ 偏铝酸根离子 Al2O3 + 2OH 2AlO + H2O − − 2 Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O 偏铝酸钠 Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O 氧化铝的化学性质 22 酸性氧化物（例如CO2……) 碱性氧化物（例如CaO、Na2O、 Fe2O3、FeO……) 两性氧化物（例如Al2O3……） 两性氧化物：既能与酸又能与碱反应生成 盐和水的氧化物 氧化物 23 思 考 铝的抗氧化性好，但是抗腐蚀性不好，为什么还可以用来制易拉罐存可乐？ 会不会导致人体摄入铝量过多？ 24 25 铝易拉罐各部分成分及含量（质量百分含量）见表： Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Al 罐身/% 0.3 0.7 0.25 0.25 1.0～1.5 - - - 其余 罐盖/% 0.2 0.35 0.15 0.2～0.5 4.0～5.0 - 0.1 0.25 其余 拉环/% 0.2 0.35 0.15 0.2～0.5 3.0～4.0 0.1 0.25 0.1 其余 26 如果在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得金属特征的合金。 金属材料 合金的优点：一般硬度大、熔点低。 金属材料包括纯金属和它们的合金 27 商朝 后母戊鼎