2019-2020学年高中化学第三章铁金属材料第二节金属材料课件新人教版必修第一册 20页

第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 目录 铁合金 学 习 目 标： 1. 了解金属材料组成、性能与应用的联系。 2. 掌握铝的性质及两性氧化物 ---- 氧化铝的性质。 3. 掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。 学习重难点： 1. 教学重点：铁合金、铝合金及新型合 金组成、性质及用途；铝和氧化铝的 性质的探究 2. 教学难点：铝和氧化铝的性质的探究 铝和氧化铝的性质及铝合金 新型合金 物质的量在化学方程式计算中 的应用 铁合金 合金的定义和特性 特性 定义 合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的，具有金属特性的混合物 。 1 、一般情况下，合金比各成分金属的硬度大 2 、多数合金的熔点一般比各成分金属的熔点低 3 、合金具有许多优良的导电性、导热性和延展性 铁合金 铁合金 生铁 含碳量 2%~4.3% 钢 含碳量 0.03%~2% 碳素钢 合金钢 （也叫作特种钢） 低 碳钢 （ 含碳量低于 0.3% ） 中碳钢 （ 含碳量 0.3%~0.6% ） 高 碳钢 （ 含碳量高于 0.6% ） 生铁 硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是 制造机座、管道的重要材料。 低碳钢 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 强度高，韧性及加工性好，用于制造钢 轨、车轮和建材。 高碳钢 硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器 械、弹簧和刀具等。 不锈钢 是最常见的一种合金钢， 性质稳定，不 易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。多用于 制造医疗器材、厨房用具和餐具和地铁列 车的车体等。 生铁 不锈钢 碳素钢 铝和氧化铝的性质及铝合金 铝和氧化铝的性质 铝是地壳中含量最多的金属元素，是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的氧气发生反应，在表面生成一层致密的氧化铝薄膜。 氧化铝（ Al 2 O 3 ）是白色、不溶于水的固体，熔点很高（ 2054℃ ）常作耐火材料 刚玉的主要成分是 Al 2 O 3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。 【实验 3-4 】在一支试管中加入 5ml 盐酸，再向试管中放入一小块铝片，观察并记录现 象。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，观察现象。 实验现象： 铝片溶解，试管中有气泡产生。点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声 。 反应方程式： A l₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O 2Al +6HCl = 2AlCl₃+ 3H₂ ↑ 【实验 3-5 】在两支试管中分别加入少量的 NaOH 溶液，然后向其中一支试管中放入一 小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过（除去表面的氧化膜） 的一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试 管口，观察现象。 实验现象 ：第一支试管中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡，铝片溶解，点 燃的木条放在试管口时发出爆鸣声。第二支试管中立即产生气泡，铝 片溶解，点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声。 反应方程式 ： Al₂O₃ + 2NaOH= 2NaAlO₂ （偏铝酸钠） + H₂O 。 2Al + 2H₂O + 2NaOH =2NaAlO₂+ 3H₂ ↑ 总 结： 像 Al 2 O 3 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，叫做两性氧化物。 铝合金 铝合金的性质及用途： 铝合金具有密度小、强度高、塑性好、易于成型、制 造工艺简单、成本低廉等特点。主要用于建筑业、容 器制造、交通运输及电子行业。 新型合金 储氢合金 钛合金 耐热合金 形状记忆合金 能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料。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。 广泛应用于年航空航天、生物工程和电子工业等领域 物质的量在化学方程式计算中的应用 化学计量数之比 2 ： 1 ： 2 扩大倍数 2 × 6.02 × 10 23 ： 1 × 6.02 × 10 23 ： 2 × 6.02 × 10 23 物质的量之比 2mol ： 1mol ： 2mol 结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质 的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。 例： 400mL 某浓度的氢氧化钠溶液恰好与 5.8L 氯气（标准状况）完全反应，计算 （ 1 ）生成的 NaClO 的物质的量； （ 2 ）该溶液中 NaOH 的物质的量浓度。 解： 答： （ 1 ）生成的 NaClO 的物质的量为 0.26mol 。 （ 2 ）该溶液中 NaOH 的物质的量浓度为 1.3mol/L 。 物质的量应用于化学方程式计算类题的解题步骤 审：审清题目条件和题目要求 设：设所求物质的物质的量 写：写出相关的化学反应方程式 标：在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量 列：列出比例式 解：根据比例式求解 答：规范的写出答案 小结 练习：完全中和 0.10molNaOH ，需要硫酸的物质的量是多少？所需硫酸的质量是多少？ 解： 2NaOH ＋ H 2 SO 4 ＝ Na 2 SO 4 ＋ 2H 2 O 2mol 1mol 0.10mol n （ H 2 SO 4 ） 硫酸的质量： 课堂小结