高中化学 第三章 探索生活材料 3.1 合金课件 新人教版选修1.ppt

第三章探索生活材料 第一节合金 1 能记住合金的定义及特点 2 认识金属与合金在性能上的主要差异 知道生活中常见合金的组成 3 能说出铁合金 铝合金和铜合金的组成 性能和用途 一 二 一 认识合金1 合金的定义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 2 合金的性能合金与其各成分金属相比 具有许多优良的物理 化学或机械性能 1 合金的硬度较大 2 多数合金的熔点一般比各成分金属的低 3 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 一 二 合金是混合物还是纯净物 最早使用的合金是什么 提示 合金是混合物 最早使用的合金是铜合金 一 二 二 使用合金1 铁合金 1 生铁和钢的比较 一 二 2 钢的分类 3 不锈钢的性能和用途 性能 不锈钢是最常见的合金钢 它的合金元素主要是cr ni 不锈钢在大气中比较稳定 不容易生锈 具有很强的抗腐蚀能力 用途 不锈钢具有优良的性能 使它在化工生产 医疗器械制造 建筑装潢及人们日常生活中得到了广泛的应用 生活中常见的医疗器械 厨房用具和餐具等很多都是用不锈钢制成的 一 二 生铁和钢的本质区别是什么 如何将生铁冶炼成钢 提示 生铁和钢的本质区别是含碳量不同 生铁的含碳量比钢高 炼钢是在高温条件下 用氧化剂把生铁中过多的碳和杂质氧化除去的过程 一 二 2 铝合金和铜合金 1 硬铝 合金元素为cu mg mn和si等 硬铝密度小 强度高 抗腐蚀性强 适用于制造飞机和宇宙飞船 2 铜合金 黄铜中合金元素是zn 青铜中合金元素是sn 3 新型合金 1 储氢合金 ti fe合金和la ni合金等 2 钛合金 密度小 强度高 韧性好 耐腐蚀 3 耐热合金 形状记忆合金等 一 二 三 四 一 铁合金的分类及特点 一 二 三 四 二 不锈钢不与酸 碱 盐反应的原因不锈钢中添加的元素主要是ni和cr cr是防氧化元素 使不锈钢表面形成一层致密的氧化物保护膜 防止内部的fe与外界物质接触 ni是防腐蚀元素 使不锈钢在多种酸 碱 盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性 一 二 三 四 三 两种常见的铝合金与铜合金 一 二 三 四 四 认识几种新型合金1 储氢合金常见的储氢合金一般为ti fe合金 la ni合金 2 其他合金形状记忆合金 形状记忆合金是一种新的功能金属材料 用这种合金做成的金属丝 即使将它揉成一团 但只要达到某个温度 它便能在瞬间恢复原来的形状 最早研究成功的形状记忆合金是ni ti合金 它的优点是可靠性强 功能好 但价格高 钛合金 钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金 钛合金的优点 强度高 耐热性强 抗蚀性好 等等 知识点1 知识点2 知识点3 例题1 合金相对于纯金属制成的金属材料的优点是 合金的硬度一般比它的各成分金属的大 合金的熔点一般比它的各成分金属的更低 改变原料的配比 改变生成合金的条件 可得到有不同性能的合金 合金比纯金属的导电性更强 合金比纯金属的应用范围更广泛a b c d 解析 合金的机械性能比各成分金属的优良 故 正确 根据教材知识 是正确的 合金的电阻率比纯金属要大 故 是错误的 合金由于性能好而应用更广泛 是正确的 答案 a 知识点1 知识点2 知识点3 点拨认识合金的常见误区 1 误认为合金都是由金属构成的 事实上 凡是在金属中加热熔合某些金属或非金属而得到的具有金属特性的物质都是合金 尽管合金的许多性能都优于纯金属 但并不是说其所有性能都比纯金属要好 要根据实际需要 灵活选择使用纯金属或合金 2 误以为金属材料都是由金属单质制成的 实际上 很多金属材料都是合金 合金具有较纯金属更广阔的应用范围 3 合金不一定是固态 如用作原子反应堆导热剂的钠 钾合金 常温下为液态 例题2 现代建筑所用的门窗框架常用电解加工制成的古铜色合金制造 取该合金样品进行如下实验 每一步试剂均过量 由此可以推知该合金的组成可能为 a al mg oh 2 si sb al fe mg cuc al si c cuod al2o3 sio2 fe c 知识点1 知识点2 知识点3 知识点1 知识点2 知识点3 解析 从四个选项中可以看出 与naoh溶液反应放出h2的有si和al 而与盐酸反应放出h2的有fe和mg 因此符合条件的只有b 答案 b点拨在分析合金的组成时 应注意 1 根据元素单质的性质判断单质的存在 如al与naoh溶液反应 si与naoh溶液反应等 2 加入试剂时注意反应的单一性 即加入的试剂与某种成分反应 知识点1 知识点2 知识点3 例题3 钛 ti 因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注 钛合金是航空航天 军工 电力等方面的必需材料 1 钛和钛的合金具有很多优良的性能 如熔点高 密度小 可塑性好 易于加工等 某些钛合金与人体有很好的 相容性 根据它们的主要性能 下列用途不切合实际的是 a 用来作保险丝b 用于制造航天飞机c 用来制造人造骨d 用于制造船舶的材料 知识点1 知识点2 知识点3 2 常温下钛不与一般的非金属单质 强酸反应 红热时 却可与常见的非金属单质反应 地壳中钛矿石之一称金红石 tio2 目前 利用金红石大规模生产钛的方法是 第一步 金红石 木炭粉混合 在高温条件下通入氯气制得ticl4和一种可燃性气体 该反应的化学方程式为 该反应的还原剂是 第二步 在氩气的气氛中 用过量镁在加热条件下与ticl4反应制得金属钛 简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤 知识点1 知识点2 知识点3 解析 1 由题干信息知钛和钛合金的熔点高 不能用来作保险丝 钛密度小 熔点高 可塑性好 可用于制造航天飞机及船舶材料 与人体有很好的 相容性 可制造人造骨 2 第一步得到的可燃性气体应是co 结合原子守恒及电子转移守恒 化学方程式应为tio2 2c 2cl2ticl4 2co 该反应中 碳元素化合价升高 c作还原剂 第二步应为镁置换钛的反应 化学方程式为ticl4 2mgti 2mgcl2 所得产物含杂质镁 镁过量 利用钛不与强酸反应 应加足量盐酸除去过量的镁 过滤即得钛 答案 1 a 2 tio2 2c 2cl2ticl4 2coc加足量盐酸除去过量的镁 过滤 洗涤点拨钛由于具有较高的强度 良好的抗氧化性和优异的耐腐蚀性 对人体无毒且无不良反应 可作为人造骨的材料 1234 1铁和铁合金是生活中常用的材料 下列说法正确的是 a 不锈钢是铁合金 只含金属元素b 一定条件下 铁粉可与水蒸气反应c 铁与盐酸反应 铁合金不与盐酸反应d 铁合金的硬度和强度均低于纯铁fe3o4 4h2 故b正确 答案 b 1234 2工业生产中 常将两种或多种金属 或金属与非金属 在同一容器中加热使其熔合 冷凝后得到具有金属特性的熔合物 合金 这是制取合金的常用方法 仅根据下表数据判断 不宜用上述方法制取的合金是 a fe cu合金b cu al合金c al na合金d cu na合金解析 根据定义 两种金属要 熔合 为合金 则熔合时温度须保证两种金属在一定温度范围内均为液体状态 即一种金属的熔点不能高于另外一种金属的沸点 答案 d 1234 3下列有关合金的叙述正确的是 a 合金的导电性比成分金属强b 合金的抗腐蚀性能都很好c 合金的密度比各成分金属小d 多数合金比成分金属熔点低 硬度大解析 一般合金的熔点比各成分金属的熔点低 硬度 强度更大 但抗腐蚀性有的较差 导电性一般较弱 答案 d 1234 4 1 选择填空 将铝的用途与性质搭配起来 每个选项只能选用一次 a 密度小b 延展性好c 易传热d 易导电e 氧化时放热 炊具 飞机 焊接铁轨 电缆 铝箔 2 佛山是 有色金属之乡 其中铝合金材料的产量约占全国的一半 铝合金材料属于 填 纯净物 混合物 或 单质 3 曾青得铁则化为铜 试写出该反应的化学方程式 1234 解析 1 用铝制造