3.2.1 常见的合金及应用-高一化学人教版必修第一册同步课件(共24张PPT)
文档属性
| 名称 | 3.2.1 常见的合金及应用-高一化学人教版必修第一册同步课件(共24张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 54.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-22 17:52:07 | ||
图片预览
文档简介
(共24张PPT)
第
三
章
铁
金
属
材
料
第 二 节 金 属 材 料
常 见 的 合 金 及 应 用
教 学 目 标
核 心 素 养
1.认识纯金属与它们的合金在性能上的主要差异。
2.知道生活、生产中常见合金如铁合金的主要成分、性能及用途。
3.了解新型合金的成分及用途。
4.掌握铝、氧化铝的性质。
1.通过合金的学习培养学生深刻认识化学对人类美好生活的重大贡献，培养学生强大的社会责任感。
2.通过对铝、氧化铝的学习形成论据推理和模型认知的化学核心素养。
化学与职业
测试工程师
在一些金属材料研究机构，有一批工程师专门从事金属材料的测试工作。他们运用各类高精度化学检测仪器或化学检测方法，对合金等金属材料或冶炼产品等中的微量、常量杂质元素，以及金属材料中C、H、O、N、S的含量等进行定性和定量分析，以获得金属材料的组成及其含量，为一些研究单位和企业提供相关的分析测试数据和质量检测结果等。
如果你想成为一名测试工程师，必须具备化学相关专业知识，特别是分析化学的专业知识。
思考交流
举例说明生活中经常使用的金属材料，它们有哪些重要性质和功能？
不锈钢制成的餐具
锰钢制成的钢轨
铝合金制成的车载桌
资料卡片
铅锡及合金熔点比较
钛合金及其应用
问题思考
纯金属是最简单的金属材料，合金却有着更广泛、更重要的应用，根据大家的生活经验和所学过的知识，请分组讨论：
(1)什么是合金？
(2)试将其与纯金属作比较，归纳出合金有什么特点？
交流总结
1. 合金：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。
（1）合金具有许多良好的物理、化学或机械性能；
（2）多数合金的熔点比各成分金属的熔点低；
（3）合金的硬度、强度比各成分金属的硬度、强度大；
2. 合金的特点：
(1)合金中一定含有金属元素。
(2)合金中可能含有非金属元素。
(3)合金是混合物。
(4)合金同样具有金属的一切共性。
点睛之笔
合金
交流总结
3. 合金的性能的形成原因及影响因素：
（1）形成原因：
①不同的原料
②改变原料的配比
③改变生成合金的条件等
（2）影响因素：
合金
学习探究
纯铁
不绣钢
生铁铸造
钢有哪些分类标准？
钢和铁有什么区别？
纯铁
钢铁
思考总结
生铁
钢
碳素钢
低碳钢
(含碳0.3％～0.6％)
高碳钢
(含碳0.03％～0.3％)
中碳钢
(含碳0.6％～2％ )
在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)。
①含碳量越低，韧性越好，硬度越低
铁合金
合金钢
一、铁合金
②含碳量越高，韧性越差，硬度越高
(含碳量在2％～4.3％之间，还含硅、锰及少量硫、磷)
思考讨论
在碳素钢中，由于含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很多差异；向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示？
选择材料时，常常要考虑几个方面：
1.主要用途
2.外观
3.物理性质
4.化学性质
5.价格
6.加工难度
7.日常维护
8.对环境的影响
……
一、铁合金
自主思考
拿破仑用铝碗，士兵却用的是银碗？为什么拿破仑会用铝碗来显示他的尊贵地位呢？
在上个世纪初期终于掌握了制取金属铝的方法，从而使地壳中含量最高的金属元素能够为人类发展作出贡献，今天铝合金已经得到广泛的使用
问题探究
二、铝和铝合金
用途：制造飞机和宇宙飞船
特点：密度小、强度高、抗腐蚀
铝合金门窗
硬铝手机保护边框
铝合金及其应用
1. 铝合金
“有翼的金属”
“会飞的金属”
生活常识
生活中的铝 铝制易拉罐
好处：铝表面有氧化膜比较稳定，可保护内部的铝不被氧化。铝的密度较小，同体积的铝质量比铁要小得多，制铝工业已经相对发展成熟，铝资源丰富，可塑性又强，质轻、便于运输、成本低，真可谓是“廉价的黄金”。
影响：易拉罐饮料中铝含量较丰富，若贪饮，势必造成铝摄入量过多，对身体产生危害。成人每天允许摄铝量为60毫克。铝可在人体内沉积30年，铝中毒30年后才能显示症状，即老年痴呆症！
实验探究
铝片与盐酸反应 打磨过的铝与盐酸反应
实验操作
实验现象
化学方程式
离子方程式
实验结论
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
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
铝和氧化铝均能与盐酸反应
铝片较快溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声
二、铝和铝合金
2. 铝及氧化铝
实验探究
铝片与氢氧化钠溶液反应 打磨过的铝与氢氧化钠溶液反应
实验操作
实验现象
化学方程式
离子方程式
实验结论
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
2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑
2Al＋2OH－＋2H2O===2 ＋3H2↑
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2＋H2O
Al2O3+2OH- =2 +H2O
铝和氧化铝均能与氢氧化钠溶液反应
铝片较快溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声
二、铝和铝合金
2. 铝及氧化铝
知识总结
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2OH- =2 +H2O
Al2O3+HCl
Al2O3+NaOH
生成盐和水
氧化铝与盐酸和氢氧化钠溶液均能发生反应，
两性氧化物
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
氧化物
氧化物
酸 性 氧 化 物
碱 性 氧 化 物
两 性 氧 化 物
不成盐氧化物
Al2O3
SO2
CO2
SO3
Fe2O3
FeO
Na2O
CO
知识运用
记忆合金：即是镍钛合金。如把这样一块金属进行加热，它将形成一定的形态。冷却后，任意揉皱，或使它弯曲，再加热后，它又恢复了原状。
三、新型合金
广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
思考交流
形状记忆合金制成的“蝴蝶”
（可模仿肌肉的收缩）
形状记忆合金制成的
移动跳跃的机器人
知识运用
储氢合金：一种能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氰化物的材料。具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。
新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。
三、新型合金
形成方法
1. 铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是( )
A． 纯铁和铁合金都能导电、传热
B． 纯铁的熔点低于铁合金
C． 纯铁的硬度和强度都高于铁合金
D． 纯铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
A
知识运用
2. 某化学兴趣小组为探究某镁铝合金的组成，取15 g 该镁铝合金的样品加入到足量稀硫酸中，充分反应后产生标准状况下15.68 L H2，则该合金中Al的质量分数为( )
B
A． 28% B． 36%
C． 64% D． 72%
知识运用
3. 放在手心就能熔化的稀有金属镓，其沸点为 2403 ℃，更奇妙的是熔化后在－120 ℃仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其他金属熔合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的性质和用途的叙述错误的是( )
A
A． 镓的熔点高 B． 镓的性质与铝类似
C． 镓能够与盐酸反应生成气体 D． 镓可与多种金属形成合金
本节内容结束
第
三
章
铁
金
属
材
料
第 二 节 金 属 材 料
常 见 的 合 金 及 应 用
教 学 目 标
核 心 素 养
1.认识纯金属与它们的合金在性能上的主要差异。
2.知道生活、生产中常见合金如铁合金的主要成分、性能及用途。
3.了解新型合金的成分及用途。
4.掌握铝、氧化铝的性质。
1.通过合金的学习培养学生深刻认识化学对人类美好生活的重大贡献，培养学生强大的社会责任感。
2.通过对铝、氧化铝的学习形成论据推理和模型认知的化学核心素养。
化学与职业
测试工程师
在一些金属材料研究机构，有一批工程师专门从事金属材料的测试工作。他们运用各类高精度化学检测仪器或化学检测方法，对合金等金属材料或冶炼产品等中的微量、常量杂质元素，以及金属材料中C、H、O、N、S的含量等进行定性和定量分析，以获得金属材料的组成及其含量，为一些研究单位和企业提供相关的分析测试数据和质量检测结果等。
如果你想成为一名测试工程师，必须具备化学相关专业知识，特别是分析化学的专业知识。
思考交流
举例说明生活中经常使用的金属材料，它们有哪些重要性质和功能？
不锈钢制成的餐具
锰钢制成的钢轨
铝合金制成的车载桌
资料卡片
铅锡及合金熔点比较
钛合金及其应用
问题思考
纯金属是最简单的金属材料，合金却有着更广泛、更重要的应用，根据大家的生活经验和所学过的知识，请分组讨论：
(1)什么是合金？
(2)试将其与纯金属作比较，归纳出合金有什么特点？
交流总结
1. 合金：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。
（1）合金具有许多良好的物理、化学或机械性能；
（2）多数合金的熔点比各成分金属的熔点低；
（3）合金的硬度、强度比各成分金属的硬度、强度大；
2. 合金的特点：
(1)合金中一定含有金属元素。
(2)合金中可能含有非金属元素。
(3)合金是混合物。
(4)合金同样具有金属的一切共性。
点睛之笔
合金
交流总结
3. 合金的性能的形成原因及影响因素：
（1）形成原因：
①不同的原料
②改变原料的配比
③改变生成合金的条件等
（2）影响因素：
合金
学习探究
纯铁
不绣钢
生铁铸造
钢有哪些分类标准？
钢和铁有什么区别？
纯铁
钢铁
思考总结
生铁
钢
碳素钢
低碳钢
(含碳0.3％～0.6％)
高碳钢
(含碳0.03％～0.3％)
中碳钢
(含碳0.6％～2％ )
在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)。
①含碳量越低，韧性越好，硬度越低
铁合金
合金钢
一、铁合金
②含碳量越高，韧性越差，硬度越高
(含碳量在2％～4.3％之间，还含硅、锰及少量硫、磷)
思考讨论
在碳素钢中，由于含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很多差异；向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示？
选择材料时，常常要考虑几个方面：
1.主要用途
2.外观
3.物理性质
4.化学性质
5.价格
6.加工难度
7.日常维护
8.对环境的影响
……
一、铁合金
自主思考
拿破仑用铝碗，士兵却用的是银碗？为什么拿破仑会用铝碗来显示他的尊贵地位呢？
在上个世纪初期终于掌握了制取金属铝的方法，从而使地壳中含量最高的金属元素能够为人类发展作出贡献，今天铝合金已经得到广泛的使用
问题探究
二、铝和铝合金
用途：制造飞机和宇宙飞船
特点：密度小、强度高、抗腐蚀
铝合金门窗
硬铝手机保护边框
铝合金及其应用
1. 铝合金
“有翼的金属”
“会飞的金属”
生活常识
生活中的铝 铝制易拉罐
好处：铝表面有氧化膜比较稳定，可保护内部的铝不被氧化。铝的密度较小，同体积的铝质量比铁要小得多，制铝工业已经相对发展成熟，铝资源丰富，可塑性又强，质轻、便于运输、成本低，真可谓是“廉价的黄金”。
影响：易拉罐饮料中铝含量较丰富，若贪饮，势必造成铝摄入量过多，对身体产生危害。成人每天允许摄铝量为60毫克。铝可在人体内沉积30年，铝中毒30年后才能显示症状，即老年痴呆症！
实验探究
铝片与盐酸反应 打磨过的铝与盐酸反应
实验操作
实验现象
化学方程式
离子方程式
实验结论
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
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
铝和氧化铝均能与盐酸反应
铝片较快溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声
二、铝和铝合金
2. 铝及氧化铝
实验探究
铝片与氢氧化钠溶液反应 打磨过的铝与氢氧化钠溶液反应
实验操作
实验现象
化学方程式
离子方程式
实验结论
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
2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑
2Al＋2OH－＋2H2O===2 ＋3H2↑
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2＋H2O
Al2O3+2OH- =2 +H2O
铝和氧化铝均能与氢氧化钠溶液反应
铝片较快溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声
二、铝和铝合金
2. 铝及氧化铝
知识总结
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2OH- =2 +H2O
Al2O3+HCl
Al2O3+NaOH
生成盐和水
氧化铝与盐酸和氢氧化钠溶液均能发生反应，
两性氧化物
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
氧化物
氧化物
酸 性 氧 化 物
碱 性 氧 化 物
两 性 氧 化 物
不成盐氧化物
Al2O3
SO2
CO2
SO3
Fe2O3
FeO
Na2O
CO
知识运用
记忆合金：即是镍钛合金。如把这样一块金属进行加热，它将形成一定的形态。冷却后，任意揉皱，或使它弯曲，再加热后，它又恢复了原状。
三、新型合金
广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
思考交流
形状记忆合金制成的“蝴蝶”
（可模仿肌肉的收缩）
形状记忆合金制成的
移动跳跃的机器人
知识运用
储氢合金：一种能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氰化物的材料。具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。
新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。
三、新型合金
形成方法
1. 铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是( )
A． 纯铁和铁合金都能导电、传热
B． 纯铁的熔点低于铁合金
C． 纯铁的硬度和强度都高于铁合金
D． 纯铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
A
知识运用
2. 某化学兴趣小组为探究某镁铝合金的组成，取15 g 该镁铝合金的样品加入到足量稀硫酸中，充分反应后产生标准状况下15.68 L H2，则该合金中Al的质量分数为( )
B
A． 28% B． 36%
C． 64% D． 72%
知识运用
3. 放在手心就能熔化的稀有金属镓，其沸点为 2403 ℃，更奇妙的是熔化后在－120 ℃仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其他金属熔合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的性质和用途的叙述错误的是( )
A
A． 镓的熔点高 B． 镓的性质与铝类似
C． 镓能够与盐酸反应生成气体 D． 镓可与多种金属形成合金
本节内容结束