专题9 第3单元 金属材料的性能及应用（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）河北专版

该高中化学课件围绕金属材料与无机非金属材料展开，核心涵盖合金的概念、性质及应用，无机非金属材料的成分与用途，通过航天、深海探测等科技成果案例导入，构建“结构-性质-应用”知识脉络，以微观探析合金原子排列、归纳提升性质原理为学习支架。 亮点在于融合微观探析（合金结构与硬度关系）、科学思维（探究合金成分与形成条件）及科学态度（科技成果材料应用），实例丰富如钛铝外壳、硅制备流程分析，采用合作探究与问题驱动教学，助学生理论联系实际，教师可利用分层练习提升教学效率。

第三单元　金属材料的性能及应用 专题9　金属与人类文明 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 新知学习探究 01 随堂巩固演练 02 知能达标训练 03 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 新 知 学 习 探 究 栏目导航 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 紫红 黄 汞 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 纯金属 加热熔合其他金属或非金属 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 大于 低于 低于 电阻率 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 钢铁 铝合金 铬 氧化物 新型 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 无机非金属 非金属元素及其化合物 硅 二氧化碳 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 随 堂 巩 固 演 练 栏目导航 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 知 能 达 标 训 练 栏目导航 点击进入Word 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 谢谢观看 栏目导航 专题9　金属与人类文明 1 课程目标 核心素养 1．认识金属材料的通性。 2．认识合金的特性及原理。 3．了解铝合金、铁合金及新型合金的广泛应用。 4．了解无机非金属材料的常识。 1．微观探析 通过分析合金的结构、探究合金的特性。 2．科学态度和社会责任 通过对金属材料的学习，树立化学学习是服务于社会发展的思想。 知识点一　金属材料的性能、合金及其应用 1．金属的物理性质 物理性质 性质特点 颜色 大多数为银白色，但铜为________色，金为______色 状态 常温下大多为固体，但______为液体 共性 具有良好的导电性、导热性和延展性，但这些性质差别也较大 2.合金 (1)金属材料包括__________和它们的合金。 (2)合金的概念：在一种金属中____________________________而形成的具有金属特性的物质。 (3)合金的性质：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各成分金属。 ①硬度：合金的硬度一般________其成分金属。 ②熔点：合金的熔点多数________其成分金属。 ③导电性和导热性：一般________任一组分金属，像镍铬铝铁、镍铬铝铜等合金，具有很高的__________。可用于制备电路中的精密元件。 3．常见的合金 (1)目前使用量最大的合金是________，居于第二位的是__________。 (2)不锈钢中除了铁元素外，主要的合金元素是______(占12%～32%)，它具有很强的耐腐蚀性，在空气中表面会生成一层致密的__________，防止内部进一步氧化，从而保护了内层金属。 (3)钛合金是一种________的金属材料，其强度高、密度小、耐热性好，易于加工、抗腐蚀性强，远优于不锈钢。 1．合金一定是多种金属的混合物吗？碳素钢和纯铁，哪种物质的熔点高？ 提示　不一定。①合金也可能含有非金属。②合金不是多种金属的简单混合，它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。碳素钢属于合金，其熔点低于纯铁，故纯铁熔点高。 2．合金的性质是各成分金属的性质之和吗？ 提示　合金具有许多优良的物理、化学性质和机械性能，在物理性质、机械性能方面优于各成分金属，不是简单地加合；但一般认为在化学性质上，合金体现的是各成分金属的化学性质。 合金硬度大于其成分金属硬度的原因 1．纯金属原子排列结构发生变化合金性能变化。 2．纯金属内所有原子的大小和形状都相同，原子排列十分规整。加入或大或小的其他元素原子后，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，导致合金硬度大。 1．我国在载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航等领域取得重大成果。下列成果中所用材料属于合金的是(　　) A．嫦娥六号探测器使用的砷化镓太阳能电池板 B．天和核心舱用的BN陶瓷 C．“奋斗者”号潜水器的钛铝外壳 D．北斗导航卫星使用的隔热材料玻璃钢 解析　砷化镓属于无机非金属材料，A错误；BN陶瓷是新型陶瓷材料，属于无机非金属材料，B错误；钛铝外壳属于合金材料，C正确；玻璃钢为复合材料，不是合金材料，D错误。 答案　C 2．合金是由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。 (1)下列物质不属于合金的是(　　) A．明矾　　　　　 B．硬铝 C．生铁 D．青铜 (2)Na、Cu、Al、Fe四种金属的熔、沸点如下： 金属 Na Cu Al Fe 熔点/℃ 97.8 1 083 660 1 535 沸点/℃ 883 2 567 2 467 2 750 其中不能形成合金的是(　　) ①Cu与Na　②Fe与Cu　③Fe与Na　④Al与Na A．①②　　　　　　 B．①③ C．①④ D．②④ 解析　(1)明矾属于化合物，不属于合金。硬铝中含铝、镁、铜等，生铁中主要含铁、碳，青铜中含有铜、锡、铅等，硬铝、生铁、青铜都属于合金。(2)当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时，它们就不可能熔合在一起而形成合金。 答案　(1)A　(2)B [方法规律] 并非任意的两种金属就能形成合金，两种金属形成合金的前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。 知识点二　无机非金属材料 1．陶瓷器皿、水泥、玻璃都属于______________材料。 2．无机非金属材料的主要成分是________________________。 3．常用的半导体材料是______，光导纤维的主要成分是__________。 从硅的氧化物可以制取硅单质，主要化学反应如下： 粗硅的制取： 由粗硅制纯硅(常用方法)： Si(粗)＋2Cl2SiCl4 SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl 根据以下反应，回答下列问题。 (1)在制取粗硅的反应中，焦炭的作用是_______________________。 (2)在由粗硅制纯硅的反应中，氯气(Cl2)与Si的反应属于____________反应。SiCl4与H2的反应属于____________反应。H2的作用是_____________________________________。 (3)在半导体工业中有这样一句行话：“从沙滩到用户”，你是如何理解的？ 提示　(1)还原剂 (2)化合(氧化还原)　置换　还原剂 (3)这句话反映的是单质硅的制备、来源及用途。制取单质硅的原料是二氧化硅，沙滩有丰富的二氧化硅，其主要反应是SiO2＋2CSi＋2CO↑，粗硅经过提纯可以得到高纯度的硅，高纯硅是良好的半导体材料。 SiO2的用途十分广泛，从科技含量较低的混凝土组分到科技含量较高的石英、玻璃制品再到光导纤维，以及可制备半导体材料硅、并且水晶还可以用作生活饰品，总之SiO2的存在与人类文明的发展密不可分。 1．以下物质的主要成分不是SiO2的是(　　) 解析　干冰的成分是CO2。 答案　D 2．从石英砂制取硅并获得高纯硅的主要化学反应如下： ①SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑ ②Si(粗)＋2Cl2SiCl4 ③SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl 关于上述反应的分析不正确的是(　　) A．①③是置换反应，②是化合反应 B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅 C．①②③任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子 D．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅 解析　选项A，根据置换反应和化合反应的概念即可判断；选项B，根据反应①可知焦炭的还原性大于硅，根据反应③可知氢气的还原性大于硅；选项C，在三个反应中，硅元素的化合价从0价变为＋4价或从＋4价变为0价，故正确；选项D，将反应中得到的易挥发的SiCl4分离出来后，再用氢气还原才可以得到高纯硅。 答案　D 1．合金相对于纯金属制成的金属材料而言，其优点是(　　) ①合金的硬度一般比它的成分金属的大 ②合金的熔点比它的成分金属的低 ③合金比纯金属的导电性更强 ④合金比纯金属的应用范围更广泛 A．①②③④　　　　　　　 B．②③④ C．①②④ D．①②③ 答案　C 2．由粗SiO2制备纯SiO2的流程如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4 B．氢氧化钠溶液保存于玻璃瓶中，配橡胶塞 C．SiO2与氢氧化钠溶液、氢氟酸都会反应，是两性氧化物 D．若在实验室中完成步骤Ⅲ，一般在坩埚中进行 解析　粗SiO2和氢氧化钠反应生成硅酸钠，X为Na2SiO3溶液，向Na2SiO3溶液中加入稀硫酸得到硅酸沉淀(Y)，过滤后灼烧硅酸生成二氧化硅。步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4，A正确；因玻璃塞中的二氧化硅能和氢氧化钠反应生成硅酸钠，硅酸钠是一种黏合剂，所以氢氧化钠溶液不能用带有磨口玻璃塞的玻璃瓶盛装，而用带橡胶塞的玻璃瓶盛装，B正确；二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅气体和水，但与其他酸不反应，不是两性氧化物，SiO2属于酸性氧化物，C错误；步骤Ⅲ是灼烧硅酸固体的过程，若在实验室中完成，一般在坩埚中进行，D正确。 3．(2025·河北卷)河北省古建筑数量大，历史跨度长，种类齐全，在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是(　　) A.基石 B.斗拱 C.青瓦 D.琉璃 解析　古建筑中的基石一般使用石质材料，常用的石材有花岗岩、青石等，花岗岩的主要成分是硅酸盐，青石的主要成分是CaCO3，均属于无机物，A错误；斗拱是由木材制成的，木材的主要成分是纤维素，属于有机物，B正确；青瓦是由黏土烧制而成的传统建筑材料，黏土的主要成分为含水的铝硅酸盐，属于无机物，C错误；琉璃的主要成分是二氧化硅，属于无机物，D错误。 答案　B 4．为增强密封性，口罩上增加了鼻梁条，有的鼻梁条是铝合金的，关于铝合金的说法正确的是(　　) A．铝合金属于纯净物 B．鼻梁条使用铝合金，利用其密度大、抗腐蚀性好的优点 C．铝合金属于金属材料 D．常温下铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 解析　合金是由一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化而成的，属于混合物，A错误；鼻梁条使用铝合金是利用其密度小、抗腐蚀性好的优点，B错误；合金属于金属材料，C正确；常温下，铝容易与氧气反应在表面形成一层致密的氧化膜，保护内部的铝不易被腐蚀，D错误。 答案　C 5．下列有关硅及其化合物的叙述中，正确的是(　　) A．光导纤维是以硅单质为主要原料制成的 B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，主要以硅单质形式存在 C．陶瓷、玻璃、水晶灯都属于硅酸盐产品 D．硅在电子工业中是重要的半导体材料 解析　光导纤维的主要成分是二氧化硅，A不正确；硅是构成矿物和岩石的主要元素，但主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，B不正确；陶瓷、玻璃都属于硅酸盐产品，但水晶灯的主要成分为二氧化硅，不属于硅酸盐产品，C不正确；硅是重要的半导体材料，在电子工业中应用广泛，D正确。 $