3.2.1 金属材料 铁合金 铝和铝合金(课件)(共42张ppt)2023-2024学年高一化学同步备课课件 习题(人教版2019必修第一册)

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名称 3.2.1 金属材料 铁合金 铝和铝合金(课件)(共42张ppt)2023-2024学年高一化学同步备课课件 习题(人教版2019必修第一册)
格式 pptx
文件大小 37.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-04 11:19:59

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文档简介

(共42张PPT)
赵健
新人教版 化学 必修第一册
同学们好
欢迎来到化学课堂
meiyangyang8602
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meiyangyang8602
请你猜测!
你知道这些硬币的材料有什么不一样么?
钢芯镀镍
铝合金
钢芯镀铜
第二节
金属材料
第三章 铁 金属材料
赵健
第1课时 铁合金 铝和铝合金
meiyangyang8602
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meiyangyang8602
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生活中常见的金属材料
氯化铁
氯化铁
溶液
01
认识合金
赵健
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认识合金
meiyangyang8602
你知道吗?
制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝?
铝合金
合金
在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的混合物。
物理变化,
故合金中各成分保持各自原有的化学性质。
meiyangyang8602
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认识合金
合金中至少含有一种金属单质,合金可以由金属与金属熔合而成,也可以由金属与非金属熔合而成。
并非所有的金属都能形成合金,两种金属形成合金,其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化,若一种金属的熔点高于另一金属的沸点,则二者不能形成合金。
Fe Cu Zn Ag Au W
熔点/℃ 1535 1083 419.5 960.8 1063 3380
沸点/℃ 3000 2595 907 2212 2707 5627
A.Fe B.Zn C.Ag D.W
BD
例:(双选)合金是不同种金属(也包括非金属)在熔化状态下形成的一种具有金属特性的熔合物,下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的元素是
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认识合金
合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。
①具有金属通性
④硬度大于各成分金属
③熔点低于各成分金属
合金的物理性质通常不同于它的成分金属!
合金的化学性质通常相同于它的成分金属!
②导电性和导热性低于各成分金属
⑤其抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属
不锈钢护栏
铁制护栏
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你知道吗?
为什么合金硬度比成分金属大?
差异原因
在纯金属内加入其他元素形成合金以后,结构发生了变化,使合金的性能与纯金属有很大的差异。
课本P78
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请你回答!
制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝?
铝合金
纯铝,强度不够,为了确保飞机的机身材质能够抵抗得住高速飞行时的阻力压强,又要兼顾减轻机体重量,所以选用了高强度的铝合金。
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认识合金
原子
大小和排列
硬度,熔点
……
决定
决定
合金的结构、性质和应用的学习模型
01
微观
结构
02
宏观
性质
03
用途
赵健
02
铁合金
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铁合金
含碳量不同
生铁

含碳量:
2%~4.3%
性能:
硬度大,抗压,性脆,可铸造成型
铁、碳
化学成分:
制造机座、管道
应用:
含碳量:
性能:
0.03%~2%
良好的延展性,机械性能好,可锻轧和铸造
铁、碳
化学成分:
分类:
碳素钢和合金钢
制造机械、交通工具等
应用:
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铁合金

含碳量不同
碳素钢
合金钢
低碳钢
ω(c)<0.3%
韧性、焊接性好,但强度低,用于制造钢板、钢丝和钢管等
中碳钢
0.3%<ω(c)<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
ω(c)>0.6%
硬而脆,热处理后弹性好,用于 制造器械、弹篢和刀具等
(特种钢)
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。
含碳量越高,韧性越差,硬度越大
在碳素钢中加入铬、锰、钨、硅等合金元素,使其具有特殊性能
锰钢
硅钢
钨钢
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铁合金

不锈钢是一种重要的合金钢,合金元素主要是___和___,在大气中比较稳定,不易生锈,抗腐蚀能力强,常用于制造:


厨房用具和餐具
地铁列车的车体
医疗器材
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铁合金
课本P80
钢:①含碳量越低,韧性越好, 硬度越低;
②含碳量越高,韧性越差, 硬度越高。
启示:
⒈合金元素不同,其性能不同
⒉结构决定性能,性能决定其用途
⒊合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。
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你知道吗?
为什么铁合金、铝合金是生活、生产中使用最广泛的金属材料?
铝是地壳中含量最多的金属。铝密度小,虽然很活泼,但表面覆盖着致密的氧化物薄膜,保护内部金属不易被腐蚀。
自然资源
(金属矿物)
调整组成
熔合
转化
分离
金属单质
合金
应用
赵健
03
铝合金
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主要组成元素 主要特性 主要用途
铝合金 硬铝 Al、Mg、Cu、Si、Mn等(Mg 0.5%、Cu 4%、Si 0.7%、Mn 0.5%) 密度小,强度和硬度都比纯铝的大,具有较强的抗腐蚀能力 用于汽车、飞机、火箭、船舶等制造业
镁铝合金 Mg、Al 强度和硬度都比纯铝和纯镁的大 用于火箭、飞机、轮船等制造业
纯铝的硬度和强度都比较小,不适合作为生产生活中的材料使用。
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铝合金
铝合金具有密度小、强度高、塑性好、制造工艺简单、成本低、耐抗腐蚀等特
点,主要用于建筑外墙材料及房屋的门窗,可制成汽车车轮骨架和飞机构件等。
赵健
04
铝和氧化铝的性质
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铝和氧化铝的性质
性质
结构
用途
类别
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原子结构
物质类别
铝的
性质
铝属于活泼金属
还原性
铝和氧化铝的性质
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请你思考!
铝的化学性质比较活泼,为什么我们通常看见铁生锈而没有看到铝生锈?
铝被氧化后在表明生成一层致密的氧化层,阻止铝继续被氧化,因此铝具有良好的抗腐蚀性。而铁被氧化后,在表面形成疏松多孔的铁锈,能吸收水分和二氧化碳以及氧气,加速内部铁的持续氧化。
铝锅
铁锅
铝的物理性
常温下为固体
银白色金属
延展性好
质地软
具有金属光泽
是电和热的良导体
温下,在空气中铝与氧气反应,其表面生成一层致密氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
4Al+3O2 2Al2O3
氧化铝薄膜
化学方程式
致密的氧化膜
氧化铝膜和氧化铁膜的微观形态
氧化铝膜
氧化铁膜
铝和氧化铝的性质
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你知道吗?
铝制餐具为何不易用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食品?
说明书内容如下:使用压力锅后,要及时清洗干净,以免残留的食物尤其是酸碱性物质腐蚀锅体。清洗时不能用钢丝球等磨损性大的东西擦洗。
铝的性质
实验探究铝与稀盐酸反应
课本P82
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铝的性质
实验现象 开始不太明显,铝片_________,有无色气泡冒出,将点燃的木条放在试管口有_______
化学方程式
离子方程式
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
2Al+6H+===2Al3++3H2↑
逐渐溶解
爆鸣声
实验探究铝与稀盐酸反应
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铝的性质
实验探究铝与氢氧化钠反应
课本P82
meiyangyang8602
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铝的性质
实验探究铝与氢氧化钠反应
实验现象 试管①中一开始无气泡产生,一段时间后,铝片______,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_______
化学方程式 _____________________________________________________________________
离子方程式 _______________________________________________________________
溶解
爆鸣声
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑
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铝的性质
实验内容 实验现象 实验结论及化学方程式
铝与NaOH溶液反应
铝与HCl溶液反应
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2 ↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
铝条溶解,有无色气体逸出
四羟基合铝酸钠
铝条溶解,有无色气体逸出
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
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请你思考!
分析两个实验的现象,进一步认识铝制品的化学性质
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
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。
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请你说说!
分析两个实验的现象,进一步认识铝制品的化学性质
2. 可燃性气体是什么?
Al2O3
H2
1、氧化铝既能与盐酸也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。
1. 铝表面的物质是什么?
氧化铝的化学性质
既能与酸反应,又能与碱反应
Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3+ 3H2O
Al2O3 + 6H+== 2Al3++ 3H2O
与酸反应
Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2+ H2O
与碱反应
Al2O3 + 2OH -== 2AlO2-+ H2O
偏铝酸钠
偏铝酸根离子
两性氧化物:既能与酸反应,又能与碱反应生成盐和水。
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氧化物
酸性氧化物
(例如CO2、SO2……)
碱性氧化物
(例如CaO、Na2O、Fe2O3、FeO……)
两性氧化物
(例如Al2O3……)
铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应,都生成___和氢气。
氧化铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应,都生成___和水。


实验结论
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2O
2Al+6H+===2Al3++3H2↑
2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑
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meiyangyang8602
请你回答!
铝制餐具为何不易用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食品?
由于Al和Al2O3均能与酸、碱反应,因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物。
铝不是人体必需的元素,而铝锅对人体有无危害,主要取决于铝锅的使用方式以及使用频率。通常情况下,在蒸煮料理时使用铝锅,基本上对于人体并无危害。但长期使用铝锅可能造成铝元素在体内潴留,当累积到一定程度后,对人体具有一定程度的危害,可能引起机体缺钙、过早衰老、消化功能紊乱、贫血、肝肾损伤等一系列负面影响。
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练习
1,向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生的离子反应有____________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
ABC
2.下列关于合金的叙述中正确的是(   )
A.合金是由两种或多种金属熔合而成的
B.日常生活中用到的五角硬币属于铜合金
C.合金在任何情况下都比单一金属性能优良
D.钢不属于合金
B
练习
3.下列叙述正确的是(   )
A.通过物理变化使铁制品表面生成致密的氧化膜,可以防止生锈
B.常见的合金钢主要有硅钢、锰钢、钨钢和不锈钢
C.氧化物只能作氧化剂,不能作还原剂
D.生铁中的球墨铸铁,没有机械强度,所以在任何场合都不可以代替钢
B
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练习
4.下列有关厨房铝制品的使用中,你认为合理的是( )
A.盛放食醋
B.烧煮开水
C.用金属丝擦洗表面的污垢
D.用碱水洗涤
B
5.在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯,两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液,天平处于平衡状态,当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后(   )
A.天平保持平衡 B.左高右低
C.左低右高 D.无法确定
A
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练习
6.用铁、铝的混合物进行如下实验:
(1)操作X的名称是________。
(2)气体A是________。
(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成________(填化学式),A在该反应中作为__________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)溶液B中阴离子除OH-外还有________,溶液D中存在的金属离子为________。
过滤
H2
HCl 
还原剂
AlO2- 
Fe2+
赵健
谢谢观看
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新人教版 化学 必修第一册
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