人教版（2019）高中化学必修一第三章铁 金属材料第二节金属材料第一课时金属材料 课件44张
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）高中化学必修一第三章铁 金属材料第二节金属材料第一课时金属材料 课件44张 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-03-13 21:51:28 | ||
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文档简介
(共44张PPT)
第二节 金属材料
第一课时 金属材料
第三章 铁 金属材料
素养新目标:
1．了解金属及其性能，认识金属材料的分类。
2．认识铁合金的类型、性能及用途。
3．学会铝和氧化铝的性质，认识两性氧化物的特性。
4．了解铝合金、新型合金的用途，理解金属材料的重要性。
在日常生产、生活和科学技术中，金属材料是非常重要的。我们周围的很多物品都中由金属材料制成的。
思考与交流:下列物品都使用了哪种材料
[预习新知]
一、合金
1．定义：由两种或两种以上的_____与_____ (或_____ )熔合而成的具有__________的物质。
2．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_____成分金属。
(2)熔点：合金的熔点多数_____成分金属。
金属
金属
非金属
金属特性
低于
大于
纯金属与合金的结构比较
合金硬度变大的原因
一、铁合金
【阅读指导】
阅读课本73、74、75页，回答以下问题
1、合金定义
2、铁合金有哪几种？
3、生铁的组成、性能、用途分别是什么？
4、钢的分为哪几类？分类依据是什么？
5、高碳钢、中碳钢、低碳钢的组成、性能、用途是怎样的？
一、铁合金
铁合金分为生铁、钢
生铁含碳量为2%-4.3%，性能：硬度大、抗压、性脆、可以铸造成型。用途：制造机座、管道
钢根据化学成份分为碳素钢、合金钢。
根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。其性能和用途如下：
不锈钢是最常用的一种合金钢，它的合金元素是铬（Cr）和镍（Ni）
一、铁合金
启示
1、合金元素不同，其性能不同
2、结构决定性能
3、改变合金元素来开发新功能的金属材料
学以致用——化学与职业
我们强大的祖国
练习
1、目前用量最大、用途最广的合金是 ，根据其化学成分，可分为 和 两大类。不锈钢在空气中比较稳定，不易生锈，有很强的抗腐蚀能力，其合金元素主要是 。
2下列合金的说法中，正确的是（ ）
A.合金的熔点一定比各成分金属的低
B.在我国使用最早的合金是钢
C.生锈的含碳量为0.03%-2%
D.稀土金属可以用于生产合金
钢
碳素钢
合金钢
铬和镍
D
3．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．商代的司母戊鼎是纯铜打造而成的
B
B
5、钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是( )
A．用来做保险丝
B．用于制造航天飞机
C．用来制造人造骨
D．用于家庭装修，做钛合金装饰门
A
二、铝和铝合金
铝在历史上曾非常稀有,因而也极其贵重。100多年前,为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献,英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯──铝杯,赠送给门捷列夫。法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的尊贵,用铝做了一顶头盔,成为轰动一时的新闻。每逢盛大国宴,别人都用银制餐具,而他独自使用一套铝制餐具。这都说明在100多年前，铝是一种极其昂贵的“稀有金属”
铝制餐具
1、铝和氧化铝
铝是地壳中含量最多的金属元素
铝的原子结构
铝是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生产 一层致密的氧化铝薄膜，起到保护内部金属的作用。
+13
2
8
3
4Al + 3O2 = 2Al2O3
现象：铝片表面有气泡产生，用燃着木条点燃，听到有轻微的爆鸣声（或有蓝色火焰）
问题：铝表面的氧化铝保护膜怎么没起保护作用？
实验表明：
铝表面的的保护膜和铝均能与盐酸发生反应
结论： Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
2Al + 6 HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
现象：
打磨过铝片的试管中立即产生气泡；未打磨过的铝片的试管中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡。两支试管均放出可燃性气体H2
结论：
氧化铝是两性氧化物
两性氧化物：像Al2O3这类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
小知识：
氧化铝难溶于水，熔点很高，也很坚固；是冶炼金属铝的原料，也是一种比较好的耐火材料。刚玉的主要成分是氧化铝，而红宝石和蓝宝石都属于刚玉。
红宝石
蓝宝石
思维拓展
1．设计实验方案除去铁粉中混有的少量铝粉？
3．结合铝与稀盐酸、NaOH溶液的反应，讨论：
(1)在上述两反应中，铝的作用是否相同？
答案 相同。铝在两个反应中均作还原剂。
(2)等量的铝与足量的稀盐酸、NaOH溶液反应，生
成的H2的量有何关系？
答案 等量的铝与足量的稀盐酸、NaOH溶液反应
时，生成H2的量取决于参加反应的铝的量，故生成
氢气的量相等。
B
D
3、用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针孔扎若干个小孔，放入水中，完全反应后，放出的气体体积(标准状况)为 ( )
A．无法确定 B．1.12 L
C．大于1.12 L D．小于1.12 L
C
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
补充：铝热反应
反应原理
Fe2O3+2Al 2 Fe + Al2O3
铝热剂：
引发剂：
用途：
Fe2O3和Al
KClO3 Mg
冶炼金属、焊接钢轨
高温
2、铝合金
纯铝的硬度和强度较小
铝合金
-- 向铝中加入少量合金元素，如Cu、Mg、 Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成合金
硬铝
成分：Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%
性能：密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力
用途：制飞机、宇宙飞船
练习
1、下列关于铝的说法中，正确的是（ ）
A、铝的化学性质不活泼
B、铝不与酸、碱反应
C、常温下铝不与氧气反应
D、铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
D
2、向一个铝质易拉罐中充满CO2，然后往罐中注入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口。一会听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又鼓起来恢复原样。请完成下列空白。
(1)易拉罐变瘪的原因是 ，
反应的离子方程式 .
(2)易拉罐又鼓起来的原因是 ，
反应的离子方程式 .
NaOH溶液与CO2气体反应,导致易拉罐内压强变小
CO2+2OH- =CO32- + H2O
Al与NaOH溶液产生H2, 易拉罐内压强又变大
2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2 ↑
3、有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是( )
A．Al是还原剂，NaOH及H2O均是氧化剂
B．还原产物是H2，且由H2O还原所得的H2与由NaOH 还原所得的 H2物质的量之比为2∶1
C．此反应说明铝具有两性，铝的活泼性比只具有金属性的金属弱
D．此反应中，只有水是氧化剂，NaOH既不是氧化剂也不是还原剂
D
C
三、新型合金
储氢合金
钛合金
三、新型合金
耐热合金 钴镍合金
形状记忆合金
形状记忆合金具有形状记忆效应（shape memory effect），以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温：在热水温度过高时通过 记忆 功能，调节或关闭供水管道，避免烫伤
中国的改革总设计师邓小平同志早在1992年春南巡时就指出：“中东有石油，中国有稀土，……一定要把稀土的事情办好，把中国稀土的优势发挥来。”
谢谢大家
第二节 金属材料
第一课时 金属材料
第三章 铁 金属材料
素养新目标:
1．了解金属及其性能，认识金属材料的分类。
2．认识铁合金的类型、性能及用途。
3．学会铝和氧化铝的性质，认识两性氧化物的特性。
4．了解铝合金、新型合金的用途，理解金属材料的重要性。
在日常生产、生活和科学技术中，金属材料是非常重要的。我们周围的很多物品都中由金属材料制成的。
思考与交流:下列物品都使用了哪种材料
[预习新知]
一、合金
1．定义：由两种或两种以上的_____与_____ (或_____ )熔合而成的具有__________的物质。
2．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_____成分金属。
(2)熔点：合金的熔点多数_____成分金属。
金属
金属
非金属
金属特性
低于
大于
纯金属与合金的结构比较
合金硬度变大的原因
一、铁合金
【阅读指导】
阅读课本73、74、75页，回答以下问题
1、合金定义
2、铁合金有哪几种？
3、生铁的组成、性能、用途分别是什么？
4、钢的分为哪几类？分类依据是什么？
5、高碳钢、中碳钢、低碳钢的组成、性能、用途是怎样的？
一、铁合金
铁合金分为生铁、钢
生铁含碳量为2%-4.3%，性能：硬度大、抗压、性脆、可以铸造成型。用途：制造机座、管道
钢根据化学成份分为碳素钢、合金钢。
根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。其性能和用途如下：
不锈钢是最常用的一种合金钢，它的合金元素是铬（Cr）和镍（Ni）
一、铁合金
启示
1、合金元素不同，其性能不同
2、结构决定性能
3、改变合金元素来开发新功能的金属材料
学以致用——化学与职业
我们强大的祖国
练习
1、目前用量最大、用途最广的合金是 ，根据其化学成分，可分为 和 两大类。不锈钢在空气中比较稳定，不易生锈，有很强的抗腐蚀能力，其合金元素主要是 。
2下列合金的说法中，正确的是（ ）
A.合金的熔点一定比各成分金属的低
B.在我国使用最早的合金是钢
C.生锈的含碳量为0.03%-2%
D.稀土金属可以用于生产合金
钢
碳素钢
合金钢
铬和镍
D
3．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．商代的司母戊鼎是纯铜打造而成的
B
B
5、钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是( )
A．用来做保险丝
B．用于制造航天飞机
C．用来制造人造骨
D．用于家庭装修，做钛合金装饰门
A
二、铝和铝合金
铝在历史上曾非常稀有,因而也极其贵重。100多年前,为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献,英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯──铝杯,赠送给门捷列夫。法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的尊贵,用铝做了一顶头盔,成为轰动一时的新闻。每逢盛大国宴,别人都用银制餐具,而他独自使用一套铝制餐具。这都说明在100多年前，铝是一种极其昂贵的“稀有金属”
铝制餐具
1、铝和氧化铝
铝是地壳中含量最多的金属元素
铝的原子结构
铝是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生产 一层致密的氧化铝薄膜，起到保护内部金属的作用。
+13
2
8
3
4Al + 3O2 = 2Al2O3
现象：铝片表面有气泡产生，用燃着木条点燃，听到有轻微的爆鸣声（或有蓝色火焰）
问题：铝表面的氧化铝保护膜怎么没起保护作用？
实验表明：
铝表面的的保护膜和铝均能与盐酸发生反应
结论： Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
2Al + 6 HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
现象：
打磨过铝片的试管中立即产生气泡；未打磨过的铝片的试管中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡。两支试管均放出可燃性气体H2
结论：
氧化铝是两性氧化物
两性氧化物：像Al2O3这类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
小知识：
氧化铝难溶于水，熔点很高，也很坚固；是冶炼金属铝的原料，也是一种比较好的耐火材料。刚玉的主要成分是氧化铝，而红宝石和蓝宝石都属于刚玉。
红宝石
蓝宝石
思维拓展
1．设计实验方案除去铁粉中混有的少量铝粉？
3．结合铝与稀盐酸、NaOH溶液的反应，讨论：
(1)在上述两反应中，铝的作用是否相同？
答案 相同。铝在两个反应中均作还原剂。
(2)等量的铝与足量的稀盐酸、NaOH溶液反应，生
成的H2的量有何关系？
答案 等量的铝与足量的稀盐酸、NaOH溶液反应
时，生成H2的量取决于参加反应的铝的量，故生成
氢气的量相等。
B
D
3、用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针孔扎若干个小孔，放入水中，完全反应后，放出的气体体积(标准状况)为 ( )
A．无法确定 B．1.12 L
C．大于1.12 L D．小于1.12 L
C
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
补充：铝热反应
反应原理
Fe2O3+2Al 2 Fe + Al2O3
铝热剂：
引发剂：
用途：
Fe2O3和Al
KClO3 Mg
冶炼金属、焊接钢轨
高温
2、铝合金
纯铝的硬度和强度较小
铝合金
-- 向铝中加入少量合金元素，如Cu、Mg、 Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成合金
硬铝
成分：Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%
性能：密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力
用途：制飞机、宇宙飞船
练习
1、下列关于铝的说法中，正确的是（ ）
A、铝的化学性质不活泼
B、铝不与酸、碱反应
C、常温下铝不与氧气反应
D、铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
D
2、向一个铝质易拉罐中充满CO2，然后往罐中注入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口。一会听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又鼓起来恢复原样。请完成下列空白。
(1)易拉罐变瘪的原因是 ，
反应的离子方程式 .
(2)易拉罐又鼓起来的原因是 ，
反应的离子方程式 .
NaOH溶液与CO2气体反应,导致易拉罐内压强变小
CO2+2OH- =CO32- + H2O
Al与NaOH溶液产生H2, 易拉罐内压强又变大
2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2 ↑
3、有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是( )
A．Al是还原剂，NaOH及H2O均是氧化剂
B．还原产物是H2，且由H2O还原所得的H2与由NaOH 还原所得的 H2物质的量之比为2∶1
C．此反应说明铝具有两性，铝的活泼性比只具有金属性的金属弱
D．此反应中，只有水是氧化剂，NaOH既不是氧化剂也不是还原剂
D
C
三、新型合金
储氢合金
钛合金
三、新型合金
耐热合金 钴镍合金
形状记忆合金
形状记忆合金具有形状记忆效应（shape memory effect），以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温：在热水温度过高时通过 记忆 功能，调节或关闭供水管道，避免烫伤
中国的改革总设计师邓小平同志早在1992年春南巡时就指出：“中东有石油，中国有稀土，……一定要把稀土的事情办好，把中国稀土的优势发挥来。”
谢谢大家