【课件】常见的合金及应用++课件-2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

常见的合金及应用学习目标：1.结合应用实例,认识合金的组成、性能与应用的联系。2.掌握铝及其氧化物的性质,认识新型合金的性能,强化性能决定用途的观念。⁠分点突破(一)

常见合金的组成、性能与应用1.合金(1)概念: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,具有金属特性的混合物。(2)特点①合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,如合金的

硬度⁠、熔点不同于其成分金属,可满足不同的需要。②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。金属硬度(3)结构合金的形成改变了金属的内部结构,使合金的性能与纯金属有很大的差异。2.铁合金生铁钢含碳量

2%~4.3%

0.03%~2%

⁠性能生铁硬度大、抗压,性脆、可铸不可锻有良好的延展性,机械性能好,可铸可锻应用机座、管道制造机械、交通工具(1)用量最大、用途最广的合金是

钢⁠。2%~4.3%

0.03%~2%

钢(2)根据其化学成分,钢分为碳素钢和

合金钢⁠。根据含碳量不同,碳素钢可分为三类:低于0.3%的称为

低碳钢⁠,高于0.6%的称为

高碳钢⁠,含碳量为0.3%~0.6%的称为中碳钢。(3)合金钢也叫

特种钢⁠,是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,如不锈钢。合金钢低碳钢高碳钢特种钢⁠1.有的同学认为,超级钢(钢中添加Al、V等元素)性能优良,耐腐蚀,即使遇到稀盐酸也不会被腐蚀,这种说法正确吗?试用化学方程式说明。

2.已知铜的熔点为1083℃,钠的沸点为883℃,试问铜与钠能否形成合金?提示:不能。当铜开始熔化时,钠已经气化,所以二者不能形成合金。

⁠1.合金中一定含有金属元素,可能含有非金属元素。2.合金中各成分的含量影响合金的性能。3.合金是混合物不是化合物,但合金不同于一般的混合物,它有固定的熔点,原因是合金有固定的组成。4.合金具有金属的特性,如导电、导热等。⁠1.下列关于合金的说法正确的是(

)A.合金中至少含有两种金属元素B.合金中的金属元素以化合物的形式存在C.合金中可能含有非金属元素D.合金的性质与其成分金属的性质完全相同解析:C

合金不一定含有两种或两种以上的金属元素,也可能含有非金属元素,A项错误,C项正确;合金中的元素一般以单质的形式存在,B项错误;合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于其成分金属,D项错误。2.下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是(

)A.工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来B.不锈钢抗腐蚀性能好,长期使用绝对不会生锈C.制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金D.使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素解析:B

一氧化碳具有还原性,可以将铁矿石中的铁还原出来;在相同条件和环境下,不锈钢较碳素钢而言不易生锈,但长期使用也会生锈;碳素钢是铁和碳的合金;铁是人体需要的微量元素,使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素。3.根据下表中四种金属的熔、沸点:金属NaCuAlFe熔点/℃97.810836601535沸点/℃883256724672750其中不能形成合金的是(

)①Cu与Al

②Fe与Cu

③Fe与Na

④Al与NaA.①②B.③C.①④D.②④解析:B

当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时,它们就不可能熔合在一起而形成合金。分点突破(二)

铝、铝合金和新型合金1.铝的存在和性质(1)存在:铝元素在地壳中的含量仅次于

氧⁠和

硅⁠,居第三位,是地壳中含量

最多⁠的金属元素。(2)化学性质①常温下就能与空气中的

氧气⁠发生反应,表面生成一层致密的

氧化铝⁠薄膜,保护内部金属。氧硅最多氧气氧化铝实验操作⁠实验现象刚开始没有气泡,一段时间后,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⁠化学方程式

Al2O3＋6HCl2AlCl3＋3H2⁠、

2Al＋6HCl2AlCl3＋⁠离子方程式

Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2⁠、

2Al＋6H＋2Al3＋＋⁠逐渐溶解爆鸣声

3H2↑

3H2↑

②铝、氧化铝与稀盐酸反应③铝、氧化铝与NaOH溶液反应实验操作⁠实验现象试管①中一开始无气泡产生,一段时间后,铝片

溶解⁠,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

爆鸣声⁠化学方程式

Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O

⁠、

2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑

⁠离子方程式

、OH-＋2H2O2Al溶解爆鸣声

④两性氧化物既能与

酸⁠反应,又能与

碱⁠反应,如Al2O3等,其与强酸、强碱反应的离子方程式:

酸碱2.铝合金和新型合金(1)铝合金铝合金是目前用途广泛的合金之一,硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si,它的密度

小⁠,强度

高⁠,具有较强抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。小高(2)新型合金⁠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

。

(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,消耗HCl和NaOH的物质的量之比为

⁠。

提示:(1)3∶1

(2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为

⁠。

提示:(2)1∶1

(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为

⁠。

提示:(3)1∶3⁠1.Al、Al2O3的主要反应及转化2.Al与NaOH溶液反应铝与氢氧化钠溶液反应中铝作还原剂,水作氧化剂,NaOH无电子得失。用双线桥法和单线桥法分别表示为⁠1.碲锌镉(Te-Zn-Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料,下列有关它的叙述中错误的是(

)A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的,无固定的熔、沸点B.它易导电、导热,具有延展性C.它的熔、沸点比Zn的低D.它的硬度和强度比Cd的大解析:A

碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金,只要比例确定,其组成就固定,因而有固定的熔、沸点;合金一般比成分金属的熔、沸点低,硬度和强度比成分金属的高。2.下列说法正确的是(

)A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D.Al2O3能跟强酸(或强碱)溶液反应解析:D

Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物,A项错误;金属氧化物不一定是碱性氧化物,Al2O3属于两性氧化物,B项错误;Al2O3不与弱碱(如氨水)反应,C项错误,D项正确。3.等体积的盐酸和苛性钠溶液,分别与两份足量的铝粉反应,在相同条件下产生氢气的体积比为1∶3,则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为(

)A.1∶1B.2∶1C.3∶1D.2∶3

⁠1.合金种类繁多,应用广泛。下列不属于合金的是(

)A.黄金B.黄铜C.硬铝D.生铁解析:A

黄金是金单质,不是合金,A正确;黄铜是铜、锌等形成的合金,B错误;硬铝是铝、硅、镁等形成的合金,C错误;生铁是铁、碳形成的合金,D错误。2.下列有关铝及其化合物的叙述正确的是(

)A.氧化铝熔点高B.铝是地壳中含量最多的元素C.氢氧化铝能溶于任何酸或碱溶液D.铝与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝解析:A

铝是地壳中含量最多的金属元素,地壳中含量高的前五位元素为O、Si、Al、Fe、Ca,B错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强酸或强碱溶液中,而不是任何酸或碱溶液中,如Al(OH)3就不溶于NH3·H2O中,C错误;铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,D错误。3.将某份铁铝合金均分为两份,一份加入足量盐酸,另一份加入足量NaOH溶液,同温同压下产生的气体体积比为3∶2,则样品中铁、铝物质的量之比为(

)A.3∶2B.2∶1C.3∶4D.4∶3

4.下列关于新型合金材料说法不正确的是(

)A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料B.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造骨骼C.生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金,生铁的含碳量比钢的含碳量高D.合金的熔点比其成分金属的熔点高解析:D

合金的熔点比其成分金属的熔点低,D错误。5.铁、铝的混合物进行如下实验:(1)操作X的名称是

⁠。

解析:(1)加入足量NaOH溶液,Al溶解,Fe不溶解,操作X为过滤。答案:(1)过滤(2)气体A是

⁠。

解析:(2)Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气,气体A为H2。答案:(2)H2(或氢气)

(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