【高效备课】人教版（2019）化学必修一 同步课件 3.2.1 常见的合金及应用
文档属性
| 名称 | 【高效备课】人教版（2019）化学必修一 同步课件 3.2.1 常见的合金及应用 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-10-09 09:43:16 | ||
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文档简介
(共42张PPT)
3.2.1 常见的合金及应用
人教版（2019）高一上
第三章
铁 金属材料
第一节
铁及其化合物
第二节
金属材料
目录/
DIRECTORY
1
3
合金
铁的氧化物
2
铝和铝合金
新知导入
青铜是最早使用的合金
新知导入
合金在现代社会更是随处可见
知识点一、合金
1.合金的概念
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
课堂讲解
课堂讲解
2.合金的性能
一般合金的熔点______各成分金属，硬度______各成分金属。
合金的性能可以通过所添加的合金元素种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。与纯金属相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能，如强度大、耐腐蚀等
低于
大于
纯金属内原子的排列十分规整
合金内原子层之间的相对滑动变得困难
3.铁合金
课堂讲解
1. 生铁和钢的对比
课堂讲解
2. 钢的分类
（1）碳素钢
含碳量 性能及用途
低碳钢 低于0.3% 韧性、焊接性好，强度低，用于制造钢板，钢丝和钢管等
中碳钢 0.3%~0.6% 强度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等
高碳钢 高于0.6% 硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等
课堂讲解
（2）合金钢
也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等。
名称 主要合金元素 主要特性 主要用途
不锈钢 铬、镍 比较稳定，不易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等
超级钢 Mn、C、Al、V 强度很大，能够实现钢板的轻薄化 汽车、航空和航天等领域
锰钢 锰 韧性好，硬度大 钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲
硅钢 硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯
钨钢 钨 耐高温、硬度大 刀具
【例1】2022年北京冬奥会上，我国短道速滑队所用冰刀材料是特殊的钢材料。下列说法中正确的是
A．该合金熔点比纯铁熔点高
B．该合金硬度比纯铁高
C．该合金碳含量比生铁高
D．该合金属于共价晶体
B
课堂练习
课堂练习
【例2】下列不属于合金的是
A．青铜 B．玻璃 C．碳钢 D．生铁
B
【例3】下列关于合金的叙述正确的是
A．铝合金硬度比纯铝小
B．生铁是铁碳合金，钢是纯净的铁单质
C．硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳
D．不锈钢和钢都是铁合金，性质完全相同
C
课堂练习
【例4】下列有关金属及其合金的说法中正确的是（ ）
A．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用
B．生铁、普通钢和不锈钢中的含碳量依次增加
C．出土的古代铜制品表面覆盖着铜绿，其主要成分是CuO
D．装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝的小，熔点比铝的低
A
课堂练习
【例5】下列说法正确的是
A．我国在战国中期时开始使用铁制品
B．自然界中的铁元素只存在于化合物中
C．不锈钢是铁合金，只含金属元素
D．镧镍(La-Ni)合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，可作储氢材料
D
课堂练习
【例6】钢铁、铝合金、铜合金具有广泛用途，下列说法正确的是（ ）
A．碳素钢与生铁的主要成分相同，所以性能相同
B．镁铝合金可用于制造飞机、汽车的部件
C．铜合金具有优良的导电、导热性能，但耐腐蚀能力较差
D．铝铁合金具有很高的熔点，能用于制造火箭外层材料
B
课堂讲解
二、铝和铝合金
课堂讲解
二、铝和铝合金
1.铝和氧化铝的性质
（1）铝、氧化铝与稀盐酸反应
实验操作 如图
实验现象
化学方程式
离子方程式
铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，
将点燃的木条放在试管口有爆鸣声
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
Al2O3+6H＋=Al3＋+3H2O、2Al+6H＋=2Al3＋+3H2↑
课堂讲解
二、铝和铝合金
1.铝和氧化铝的性质
（1）铝、氧化铝与稀盐酸反应
实验操作 如图
实验现象
化学方程式
离子方程式
铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，
将点燃的木条放在试管口有爆鸣声
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
Al2O3+6H＋=Al3＋+3H2O、2Al+6H＋=2Al3＋+3H2↑
课堂讲解
（2）铝、氧化铝与NaOH溶液反应
实验操作 如图
实验现象
化学方程式
离子方程式
试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片溶解，有无色气泡冒出，试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有爆鸣声
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
Al2O3+2OH－=2AlO+H2O、
2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑
（3）实验结论
①铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和氢气
②氧化铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和水
（4）两性氧化物、两性氢氧化物的概念
①两性氧化物：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，如Al2O3
课堂讲解
②两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，如Al(OH)3
Al(OH)3溶于盐酸：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3溶于NaOH溶液：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
课堂讲解
2.氧化铝的用途
氧化铝熔点高，可作耐火材料；氧化铝可用于冶炼铝
课堂讲解
氧化铝坩埚
刚玉（主要成分氧化铝）
3.铝和氧化铝的性质
铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
【注】常温下铝与氧气反应，在铝制品表面形成致密的氧化铝薄膜，所以铝的抗腐蚀性较好
课堂讲解
课堂练习
【例7】下列关于铝的叙述正确的是
A．铝在常温下不会被氧气氧化 B．铝具有导热性，可用金属铝制成铝锅
C．铝具有良好的导电性，故可用于制铝箔 D．通常情况下，铝比铁更容易被腐蚀
B
课堂练习
【例8】
D
课堂练习
【例9】足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最小的是(提示：铝与稀硝酸反应，不产生氢气)
A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸
A
课堂练习
【例10】将5.4 g Al 投入200 mL 2.0mol/L的某溶液中，充分反应后，有氢气产生且金属有剩余。则该溶液可能为（ ）
A．氨水 B．Ba(OH)2溶液
C．H2SO4溶液 D．盐酸
D
课堂练习
【例11】
B
下列说法不正确的
A．从元素化合价角度看，产生的气体只能是H2,
B．实验I证明NaOH是氧化剂
C．实验II说明Al2O3具有酸性氧化物的性质
D．实验I和II反应后的溶液中微粒种类完全相同
NaOH
课堂练习
【例12】取两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份足量烧碱溶液反应，标准状况下均产生5.6 L气体，则两份铝片的质量之比为（ ）
A．一定为1:1 B．可能为2:3 C．一定为3:2 D．可能为1:6
A
【例13】下列关于铝的说法中，正确的是
A．铝不与酸、碱反应
B．铝是地壳中含量最多的元素
C．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
D．铝制品在生活中被广泛使用，说明铝是一种不活泼的金属
C
课堂练习
课堂讲解
三、新型合金
1. 新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。
2. 钛合金、耐热合金和形状记忆合金等广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
（1）稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。
（2）稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。
课堂讲解
1.
资料卡片——用途广泛的稀土元素
【例14】下列说法正确的是（ ）
A．青铜是我国使用最早的合金，也是目前使用最广泛的合金
B．不管哪种铜合金都含有铜元素，所以它们的性质也和金属铜一样
C．日常生活中用到的铜合金制品主要是黄铜制的
D．铜常用于制造货币的原因之一是铜的化学性质活泼
C
课堂练习
课堂练习
【例15】因为铝在空气中比较稳定，所以铝制品在生活中被广泛应用。铝在空气中能稳定存在的原因是
A．铝的密度比较小 B．铝的熔点比较低
C．铝的金属性比镁弱 D．常温下铝表面能形成一层致密的氧化物薄膜
D
【例16】
B
【例17】我国“蛟龙”号载人潜水器已成功下潜至海中7 062.68米处。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下面有关合金的说法正确的是( )
A．钛合金是一种新型金属单质 B．钛合金熔点比钛金属高
C．钛合金的硬度与钛单质相同 D．青铜、合金钢和硬铝都是合金
D
课堂练习
课堂练习
【例18】下列关于新型合金材料说法不正确的是( )
A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料
B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼
C．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状
D．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金
D
【例19】
课堂练习
C
课堂练习
【例20】下列说法中不正确的是（ ）
A．我国有丰富的稀土资源，要合理开采
B．稀土金属只能用于生产合金
C．稀土金属用途广泛，被称为冶金工业的维生素
D．稀土金属的种类有17种
B
课堂练习
【例21】下列关于稀土金属的说法不正确的是（ ）
A．稀土金属是指在自然界中含量非常稀少的一类元素
B．镧镍合金可用作储氢材料（吸收氢气形成金属氢化物）
C．稀土金属可用于制造永磁材料、超导材料和发光材料等
D．应该合理利用和保护稀土资源
A
课堂小结
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
3.2.1 常见的合金及应用
人教版（2019）高一上
第三章
铁 金属材料
第一节
铁及其化合物
第二节
金属材料
目录/
DIRECTORY
1
3
合金
铁的氧化物
2
铝和铝合金
新知导入
青铜是最早使用的合金
新知导入
合金在现代社会更是随处可见
知识点一、合金
1.合金的概念
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
课堂讲解
课堂讲解
2.合金的性能
一般合金的熔点______各成分金属，硬度______各成分金属。
合金的性能可以通过所添加的合金元素种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。与纯金属相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能，如强度大、耐腐蚀等
低于
大于
纯金属内原子的排列十分规整
合金内原子层之间的相对滑动变得困难
3.铁合金
课堂讲解
1. 生铁和钢的对比
课堂讲解
2. 钢的分类
（1）碳素钢
含碳量 性能及用途
低碳钢 低于0.3% 韧性、焊接性好，强度低，用于制造钢板，钢丝和钢管等
中碳钢 0.3%~0.6% 强度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等
高碳钢 高于0.6% 硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等
课堂讲解
（2）合金钢
也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等。
名称 主要合金元素 主要特性 主要用途
不锈钢 铬、镍 比较稳定，不易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等
超级钢 Mn、C、Al、V 强度很大，能够实现钢板的轻薄化 汽车、航空和航天等领域
锰钢 锰 韧性好，硬度大 钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲
硅钢 硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯
钨钢 钨 耐高温、硬度大 刀具
【例1】2022年北京冬奥会上，我国短道速滑队所用冰刀材料是特殊的钢材料。下列说法中正确的是
A．该合金熔点比纯铁熔点高
B．该合金硬度比纯铁高
C．该合金碳含量比生铁高
D．该合金属于共价晶体
B
课堂练习
课堂练习
【例2】下列不属于合金的是
A．青铜 B．玻璃 C．碳钢 D．生铁
B
【例3】下列关于合金的叙述正确的是
A．铝合金硬度比纯铝小
B．生铁是铁碳合金，钢是纯净的铁单质
C．硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳
D．不锈钢和钢都是铁合金，性质完全相同
C
课堂练习
【例4】下列有关金属及其合金的说法中正确的是（ ）
A．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用
B．生铁、普通钢和不锈钢中的含碳量依次增加
C．出土的古代铜制品表面覆盖着铜绿，其主要成分是CuO
D．装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝的小，熔点比铝的低
A
课堂练习
【例5】下列说法正确的是
A．我国在战国中期时开始使用铁制品
B．自然界中的铁元素只存在于化合物中
C．不锈钢是铁合金，只含金属元素
D．镧镍(La-Ni)合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，可作储氢材料
D
课堂练习
【例6】钢铁、铝合金、铜合金具有广泛用途，下列说法正确的是（ ）
A．碳素钢与生铁的主要成分相同，所以性能相同
B．镁铝合金可用于制造飞机、汽车的部件
C．铜合金具有优良的导电、导热性能，但耐腐蚀能力较差
D．铝铁合金具有很高的熔点，能用于制造火箭外层材料
B
课堂讲解
二、铝和铝合金
课堂讲解
二、铝和铝合金
1.铝和氧化铝的性质
（1）铝、氧化铝与稀盐酸反应
实验操作 如图
实验现象
化学方程式
离子方程式
铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，
将点燃的木条放在试管口有爆鸣声
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
Al2O3+6H＋=Al3＋+3H2O、2Al+6H＋=2Al3＋+3H2↑
课堂讲解
二、铝和铝合金
1.铝和氧化铝的性质
（1）铝、氧化铝与稀盐酸反应
实验操作 如图
实验现象
化学方程式
离子方程式
铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，
将点燃的木条放在试管口有爆鸣声
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
Al2O3+6H＋=Al3＋+3H2O、2Al+6H＋=2Al3＋+3H2↑
课堂讲解
（2）铝、氧化铝与NaOH溶液反应
实验操作 如图
实验现象
化学方程式
离子方程式
试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片溶解，有无色气泡冒出，试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有爆鸣声
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
Al2O3+2OH－=2AlO+H2O、
2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑
（3）实验结论
①铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和氢气
②氧化铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和水
（4）两性氧化物、两性氢氧化物的概念
①两性氧化物：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，如Al2O3
课堂讲解
②两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，如Al(OH)3
Al(OH)3溶于盐酸：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3溶于NaOH溶液：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
课堂讲解
2.氧化铝的用途
氧化铝熔点高，可作耐火材料；氧化铝可用于冶炼铝
课堂讲解
氧化铝坩埚
刚玉（主要成分氧化铝）
3.铝和氧化铝的性质
铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
【注】常温下铝与氧气反应，在铝制品表面形成致密的氧化铝薄膜，所以铝的抗腐蚀性较好
课堂讲解
课堂练习
【例7】下列关于铝的叙述正确的是
A．铝在常温下不会被氧气氧化 B．铝具有导热性，可用金属铝制成铝锅
C．铝具有良好的导电性，故可用于制铝箔 D．通常情况下，铝比铁更容易被腐蚀
B
课堂练习
【例8】
D
课堂练习
【例9】足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最小的是(提示：铝与稀硝酸反应，不产生氢气)
A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸
A
课堂练习
【例10】将5.4 g Al 投入200 mL 2.0mol/L的某溶液中，充分反应后，有氢气产生且金属有剩余。则该溶液可能为（ ）
A．氨水 B．Ba(OH)2溶液
C．H2SO4溶液 D．盐酸
D
课堂练习
【例11】
B
下列说法不正确的
A．从元素化合价角度看，产生的气体只能是H2,
B．实验I证明NaOH是氧化剂
C．实验II说明Al2O3具有酸性氧化物的性质
D．实验I和II反应后的溶液中微粒种类完全相同
NaOH
课堂练习
【例12】取两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份足量烧碱溶液反应，标准状况下均产生5.6 L气体，则两份铝片的质量之比为（ ）
A．一定为1:1 B．可能为2:3 C．一定为3:2 D．可能为1:6
A
【例13】下列关于铝的说法中，正确的是
A．铝不与酸、碱反应
B．铝是地壳中含量最多的元素
C．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
D．铝制品在生活中被广泛使用，说明铝是一种不活泼的金属
C
课堂练习
课堂讲解
三、新型合金
1. 新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。
2. 钛合金、耐热合金和形状记忆合金等广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
（1）稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。
（2）稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。
课堂讲解
1.
资料卡片——用途广泛的稀土元素
【例14】下列说法正确的是（ ）
A．青铜是我国使用最早的合金，也是目前使用最广泛的合金
B．不管哪种铜合金都含有铜元素，所以它们的性质也和金属铜一样
C．日常生活中用到的铜合金制品主要是黄铜制的
D．铜常用于制造货币的原因之一是铜的化学性质活泼
C
课堂练习
课堂练习
【例15】因为铝在空气中比较稳定，所以铝制品在生活中被广泛应用。铝在空气中能稳定存在的原因是
A．铝的密度比较小 B．铝的熔点比较低
C．铝的金属性比镁弱 D．常温下铝表面能形成一层致密的氧化物薄膜
D
【例16】
B
【例17】我国“蛟龙”号载人潜水器已成功下潜至海中7 062.68米处。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下面有关合金的说法正确的是( )
A．钛合金是一种新型金属单质 B．钛合金熔点比钛金属高
C．钛合金的硬度与钛单质相同 D．青铜、合金钢和硬铝都是合金
D
课堂练习
课堂练习
【例18】下列关于新型合金材料说法不正确的是( )
A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料
B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼
C．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状
D．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金
D
【例19】
课堂练习
C
课堂练习
【例20】下列说法中不正确的是（ ）
A．我国有丰富的稀土资源，要合理开采
B．稀土金属只能用于生产合金
C．稀土金属用途广泛，被称为冶金工业的维生素
D．稀土金属的种类有17种
B
课堂练习
【例21】下列关于稀土金属的说法不正确的是（ ）
A．稀土金属是指在自然界中含量非常稀少的一类元素
B．镧镍合金可用作储氢材料（吸收氢气形成金属氢化物）
C．稀土金属可用于制造永磁材料、超导材料和发光材料等
D．应该合理利用和保护稀土资源
A
课堂小结
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php