《2017-2018学年高中化学 3.1.1 金属材料的性质与应用课件 苏教版选修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中化学 3.1.1 金属材料的性质与应用课件 苏教版选修1（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一,二,一、金属的性质及其应用 1.金属的物理性质 绝大多数金属具有金属光泽,具有良好的导电性、导热性和延展性,大多数金属是银白色,少数金属是特殊颜色。如铜是红色,金是金黄色。铝和铜具有良好的导电性,可用做输电的导线;钨有很高的熔点,可用于制灯丝;铝有良好的延展性,可制成铝箔包装食品。 2.铝的化学性质及其应用 (1)铝具有一定的抗腐蚀能力,这是因为表面的铝跟空气中的氧气反应形成致密的氧化膜,阻止了铝与氧气的进一步反应。 (2)常温下,铝与强氧化性酸(如浓硫酸、浓硝酸)接触时,表面被氧化生成一层致密的氧化膜,阻止铝与酸的进一步反应,该变化称为钝化。故常温下,浓硫酸和浓硝酸可以用铝制容器来盛装。
2、,一,二,交流1 铝是一种活泼金属,为什么可用它制作铝锅?我们在使用铝制炊具时应注意什么问题? 答案:铝是热的良导体,表面的铝和空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜,阻止了内部金属被进一步氧化。应注意不要破坏其氧化膜,不能盛装酸性或碱性食品,也不能长时间存放含食盐的食品。洗涤铝制炊具时也不宜用酸性或碱性的洗涤剂。,一,二,二、常见合金的组成及应用 1.合金及其特点 合金是将两种或多种金属(或金属与非金属)熔合制成的。在某些方面具有较好的物理、化学性能。 2.钢铁和生铁 生铁的含碳量是2%4%,钢的含碳量是0.3%2%。为了使钢的性能更好,我们通常在钢中加入锰、钨、镍、硅等物质,制成合金钢。这样
3、大大地改善了钢在某些方面的性能。 3.被誉为“21世纪金属”是钛所形成的合金,其合金可作为人造骨的材料,因而又被称为“亲生物金属”。,一,二,交流2 为什么合金与纯金属在性能上有很大的差异? 答案:纯金属内,所有原子的大小和形状都是相同的,原子的排列十分规整。而合金元素的原子或大或小,改变了原有的规则排列。 (1)原子层之间的滑动变得困难,增大了合金的强度。 (2)加入合金元素的原子半径与原金属原子不同,使原子间的相互作用力变小,使合金的熔点变低。,问题导学,即时检测,1,2,1.金属单质的性质及其应用 实验1:一块薄铝片在酒精灯上加热一段时间,轻轻晃动,仔细观察实验现象。 现象: ; 解释:
4、 ; 结论: 。 实验2:(1)向一个小烧杯里加入20 mL 0.5 molL-1 CuSO4溶液,把一小块表面附有氧化膜的铝片浸入溶液,12 min后观察铝片表面的现象。 现象: ; 解释: ; 结论: 。,问题导学,即时检测,1,2,(2)取一支试管,加入10 mL 2 molL-1 醋酸,将一块附有氧化膜的铝片浸入醋酸几分钟,观察并记录铝片表面的现象。 现象: ; 解释: ; 结论: 。 (3)取一支试管,加入10 mL 2 molL-1 NaOH溶液。将一块表面附有氧化膜的铝片放入NaOH溶液里,片刻后取出,用蒸馏水冲洗后再将铝片浸入CuSO4溶液里。12 min后,取出铝片。观察并记
5、录铝片表面发生的变化。 现象: ; 解释: ; 结论: 。,问题导学,即时检测,1,2,(4)取一支试管,加入10 mL浓硝酸。将一块去除了氧化膜的铝片浸入浓硝酸里,片刻后取出,用蒸馏水冲洗后再将铝片浸入CuSO4溶液里。12 min后,取出铝片。观察并记录铝片表面发生的变化。 现象: ; 解释: ; 结论: 。 从上述实验你能得出什么结论? 总体结论: ; 。,问题导学,即时检测,1,2,答案:实验1 :现象:铝片熔化成液态小球但不掉落 解释:铝片的表面附着一层性质稳定的氧化物薄膜,所以加热后呈液态小球但不掉落 结论:铝性质活泼易与氧气反应生成高熔点的氧化铝,对内部有保护作用 实验2 :(1
6、)现象:铝片表面没有明显变化 解释:铝片的表面附着一层性质稳定的氧化物薄膜,阻止了铝和CuSO4溶液进行置换反应 结论:氧化铝结构致密对内部有保护作用 (2)现象:开始无气泡生成,一段时间后有少量气体生成 解释:开始时是铝片表面的氧化铝和醋酸反应,当氧化铝被消耗完后,铝和醋酸反应,生成氢气 结论:氧化铝能和醋酸反应,铝也能和醋酸等酸反应,问题导学,即时检测,1,2,(3)现象:铝片表面有红色物质附着 解释:铝片放入NaOH溶液里,表面的氧化铝被溶解,再放入CuSO4溶液里,铝和CuSO4发生置换反应 结论:氧化铝能和NaOH溶液反应,铝也能和NaOH溶液等碱反应 (4)现象:铝片表面没有明显变
7、化 解释:铝片放入浓硝酸里,发生钝化,生成氧化物薄膜,再放入CuSO4溶液里,不再发生置换反应 结论:铝在冷浓硝酸、冷浓硫酸中出现钝化,形成致密的氧化膜 总体结论:氧化铝结构致密对内部铝有保护作用 铝、氧化铝都既能与酸反应,又能与NaOH等强碱溶液反应,问题导学,即时检测,1,2,下表是我们常见的金属制品,这些金属制品通常是用哪些金属材料制成的?各利用了金属的哪些性质?,问题导学,即时检测,1,2,问题导学,即时检测,1,2,1.金属的通性 (1)大多数金属单质在常温下是固体。 (2)大多数金属单质呈银白色,具有金属光泽。 (3)大多数金属单质具有延展性,是电和热的良导体。 (4)大多数金属单
8、质可以与氧气、氯气等非金属单质以及酸等物质发生反应,在反应中金属原子失去电子,金属单质显还原性。,问题导学,即时检测,1,2,2.铝的特性 铝作为典型的两性物质,易溶于稀酸,能从稀酸中置换出氢。同时,铝能溶解在强碱溶液中生成铝酸盐,并产生氢气。在冷的浓硝酸和浓硫酸中,铝的表面会发生钝化而使反应不能继续进行。由于铝是亲氧物质,与空气接触时其表面会立即生成一层致密的氧化膜,阻止内层金属继续与其他物质反应。氧化铝也具有“两性”,较易溶于酸或碱溶液。反应如下:,问题导学,即时检测,1,2,2.合金 某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。,问题导学,即时检测,1,2,(1
9、)A中试剂为 。 (2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是 。 (3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:记录C的液面位置;将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;由A向B中滴加足量试剂;检查气密性。上述操作的顺序是 (填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应 。 (4)B中发生反应的化学方程式为 。 (5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为 。 (6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质
10、量分数将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。,问题导学,即时检测,1,2,问题导学,即时检测,1,2,问题导学,即时检测,1,2,为什么合金与纯金属在性能上有很大的差异? 答案:(1)一般情况下,合金比纯金属的硬度更大、更坚固。 纯金属和合金的结构并不相同,在纯金属内,所有的原子的大小和形状都是相同的,原子的排列十分规整,而合金内加入了其他元素或大或小的原子,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层与层之间的相对滑动变得困难。所以合金的硬度较大。 (2)一般情况下合金的熔点比纯金属低 在纯金属内,所有的原子大小相同,排列十分规整。而合金内原子的大小不一,排列没有纯金属那样整齐,使得原子和原
11、子之间的相互作用力减小。所以,多数合金的熔点一般比各成分金属的低。,问题导学,即时检测,1,2,问题导学,即时检测,1,2,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,1.下列叙述与金属的物理性质无关的是( ) A.良好的导电性 B.反应中易失电子 C.延展性 D.导热性 解析:反应中失电子是发生了化学反应,不属于物理性质。 答案:B,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,2.将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是( ) A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠 解析:已完全钝化的铝条表面覆盖着一层氧化铝薄膜,氧化铝是两性氧化物,与酸和碱都能反应,但与硝酸铜不反应。 答
12、案:C,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,3.下列有关纯铁的描述正确的是( ) A.熔点比生铁的低 B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快 C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀 D.在冷的浓硫酸中可钝化 解析:生铁是铁和碳的合金,由于合金的熔点低于组成成分中任一物质的熔点,A错;生铁与盐酸反应时,铁、碳在盐酸中形成无数微小的原电池,使反应速率比纯铁还要快,B错;同样道理,生铁在潮湿的空气中,铁、碳形成原电池发生电化学腐蚀,腐蚀速率比纯铁还要快,C错;金属铁、铝在常温下皆在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化,D正确。 答案:D,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,4.下列有关合金性质的说法
13、中正确的是( ) A.合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械性能 B.相同金属元素形成的合金,元素的含量有可能不同,但其性能是相同的 C.镁铝合金在烧碱溶液中能完全溶解 D.合金具有各成分金属性质之和 解析:铝能与烧碱溶液反应,但镁不与烧碱溶液反应,因合金元素的含量不同,其性能也不同。合金具有比各成分金属更优越的性能,但不是各成分金属的性质之和。 答案:A,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,5.铝因其优良的性质决定了具有重要的用途: 制铝箔 制易拉罐 制电线电缆 制牙膏皮 用明矾净水 制炊具 用明矾和苏打作食物膨化剂 用氢氧化铝制成药片制胃病 制防锈油漆,根据上述铝的用途回答下列问题: (1)由铝的良好延展性决定的用途是( ) (2)由铝的良好导电性和导热性决定的用途是( ) (3)由铝及其化合物的化学性质决定的用途是( ) (4)铝在人体内积累可使人慢性中毒,现在将铝“确定为食品污染源之一”而加以控制。铝在上述的用途中需加以控制的是( ) (5)胃溃疡(胃壁溃烂或穿孔)病人的胃酸过多,医生给服用氢氧化铝乳胶,而不服用碳酸氢钠,其原因是 。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,答案:(1) (2) (3) (4) (5)碳酸氢钠与胃液中的盐酸反应生成二氧化碳气体会加速胃壁穿孔,
