《【课件】金属材料（第1课时）课件高一化学人教版（2019）必修第一册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】金属材料（第1课时）课件高一化学人教版（2019）必修第一册（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 铁 金属材料第二节 金属材料金属材料金属材料：包括金属材料：包括纯金属纯金属和和合金合金金属的分类1、按密度分重金属：密度大于4.5g/cm3的金属，如铜、铅、锌等；轻金属：密度大于4.5g/cm3的金属，如镁、铝等。2、按颜色分黑色金属：铁、锰、铬有色金属：除铁、锰、铬外的所有金属1、大多数金属为银白色（铜：紫红色，金：黄色）固体（汞：液体)2、有金属光泽3、具有导电性、导热性和延展性金属共性：导热性延展性导电性金属材料特点特点：硬度会比其成份金属会比其成份金属大，熔点一般比成份金属一般比成份金属低。合金的定义：两种或两种以上的金属或金属跟非金属熔合而成 具有金属特性的物质。金属材料
2、【思考】已知铜的熔点为1083，钠的沸点为883，请问铜与钠能否形成合金？当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时，不可能形成合金。纯金属排列很整齐合金中原子排列不规则掺杂其他原子 形成合金 合金中加入其它元素原子后，打乱了原子间规则、整齐的层状排列，使原子层与层之间相对滑动变得困难，原子之间的相互作用力减小，导致硬度增大熔点降低。交流讨论：为什么合金有硬度大，熔点低的特点？交流讨论：为什么合金有硬度大，熔点低的特点？金属材料1生铁的熔点是生铁的熔点是1 1001 200，则可推断纯铁的熔点是，则可推断纯铁的熔点是 A1 085 B1 160 C1 200 D1 535 2铁和铁合金是生活中常见
3、的材料，说法正确的是铁和铁合金是生活中常见的材料，说法正确的是()A纯铁和铁合金都能导电、传热纯铁和铁合金都能导电、传热B纯铁的熔点低于铁合金纯铁的熔点低于铁合金C纯铁的硬度和强度都高于铁合金纯铁的硬度和强度都高于铁合金D纯铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应纯铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应DA练习 阅读教材阅读教材P73-74的内容，铁合金可以分为什么，分类依据是什么？的内容，铁合金可以分为什么，分类依据是什么？生铁生铁钢钢（含碳量在（含碳量在24.3之间，还含硅、锰等）之间，还含硅、锰等）碳素钢碳素钢低碳钢低碳钢（含碳（含碳0.30.6）高碳钢高碳钢（含碳（含碳0.030.3）中碳钢中碳钢（
4、含碳（含碳0.62）根据含碳根据含碳量不同量不同铁铁合合金金合金钢：合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、硅等合在碳素钢中加入铬、锰、钨、硅等合金元素，使其具有特殊性能金元素，使其具有特殊性能铁合金 钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。性越差，硬度越高。低碳钢(C)0.3%韧性、焊接性好，强度低中碳钢(C)0.3%0.6%强度高，韧性及加工性好高碳钢(C)0.6%硬而脆，热处理后弹性好含碳量性能【思考】请结合数据分析碳素钢的含碳量与性能的关系。铁合金【思考】请用于制作防护网的钢丝和制作捕鱼网兜的钢丝含碳量有差异吗？如
5、果有差异，哪一种含碳量高呢？防护网钢丝鱼网钢丝(C)0.3%(C)0.25%降低含碳量铁合金铁合金最常见的一种合金钢 不锈钢性能：在大气中较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。用途：制作医疗器材、厨房用具和餐具，有些地铁列车的车体材质等。合金元素：医疗器材医疗器材厨房用具和餐具厨房用具和餐具地铁列车的车体地铁列车的车体 不锈钢的不锈钢的“不锈不锈”是相对的，有条件的；是相对的，有条件的；如果放入海水中，因为如果放入海水中，因为含杂质，所以会形成原含杂质，所以会形成原电池，海水中氯离子会电池，海水中氯离子会使不锈钢腐蚀。使不锈钢腐蚀。Cr防氧化元素；防氧化元素；Ni防腐蚀元素防腐蚀元素铬铬(
6、Cr)和 镍镍(Ni)钢中合金元素的主要作用金属材料铝合金密度 、强度 、可塑性好、易于成形等特点，并且表面易形成致密的氧化膜而具有一定的抗腐蚀能力。特性：用途：主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输及电子行业等。另外，还广泛用于制造飞机构件。小高带翼的金属带翼的金属 硬铝硬铝 铝和航空事业紧紧地连在一起，因此，有些国家把铝誉为“带翼的金属”。其中，硬铝它密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。铝合金新型合金1、储氢合金、储氢合金（1）氢能的利用关键要解决什么问题？（2）储氢合金的储氢原理是什么?能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物。安全储存和运输问题。Ti
7、-Fe合金、合金、La-Ni合金等合金等氢气与汽油氢气与汽油两用车上的两用车上的储氢装置储氢装置新型合金2、钛合金、钛合金钛合金强度高、耐腐蚀性好、耐热性高。钛合金主要用于制作飞机发动机及压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。人造骨头人造骨头蛟龙号蛟龙号“奋斗者奋斗者”号号新型合金3、耐热合金、耐热合金喷气式飞机的发动机叶片喷气式飞机的发动机叶片耐热合金是指在高温下具有高的抗氧化性与 持久强度的合金，也叫高温合金。新型合金4、形状记忆合金、形状记忆合金 被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。稀土金属(冶金工业的维生素)
8、p84范围：元素周期表中原子序数从范围：元素周期表中原子序数从5171（镧系元素）（镧系元素）和钪、钇，共和钪、钇，共17种元素。种元素。【例【例1】将】将2.70 g Al投入足量的投入足量的NaOH溶液，求：溶液，求：(1)参加反应的参加反应的NaOH 的物质的量的物质的量 (2)生成生成H2的体积的体积(标准状况下标准状况下)解：解：2Al +2NaOH +2H2O 2NaAlO2+3H2227 g 2.7 g 2 moln(NaOH)322.4 L V(H2)得得n(NaOH)=0.1mol得得V(H2)=3.36L答：答：(1)参加反应的参加反应的NaOH的物质的量为的物质的量为0.
9、1mol；(2)生成生成H2的体积的体积(标准标准状况下状况下)为为3.36L物质的量在化学方程式计算中的应用【例2】将5.6 g铁放入含有0.05 mol H2SO4的稀硫酸中充分反应，生成标况下氢气的体积是多少?Fe +H2SO4FeSO4+H21 1 0.1 mol x molFe +H2SO4 FeSO4 +H2 1 1 10.1 mol 0.05 mol y mol注意：若给出两种反应物的量，要先判断哪种物质不足量，然后根据不足量的物质进行计算。物质的量在化学方程式计算中的应用【例3】把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，那么参加反应的CO的质量
10、是 g。2.8步骤(1)根据化学方程式确定关系：3COFe2O3 2Fe3CO2CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O则关系式为3CO 3CO2 3CaCO3即COCaCO3(2)利用关系式进行计算COCaCO328 100m(CO)10 gm(CO)2.8 g化学计算中的常用方法关系式法【变式】用足量的【变式】用足量的CO还原还原Fe2O3，将所生成的气体通入足量澄清，将所生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到的沉淀为石灰水中，得到的沉淀为60 g，则，则Fe2O3的质量是的质量是()()A16 g B32 g C64 g D80 g B3CO23Ca(OH)2=3CaCO33H2O则关系式为
11、则关系式为：3CO3CO23CaCO3 n(CaCO3)=60 g100 g/mol=0.6 mol根据比例式可得根据比例式可得：n(CO)0.6 mol3 3n(CO)n(CaCO3)根据方程式得到关系式：根据方程式得到关系式：3CO Fe2O33 1n(CO)n(Fe2O3)根据比例式可得根据比例式可得：n(Fe2O3)0.2 molm(Fe2O3)=0.2 mol160 g/mol=32 g化学计算中的常用方法关系式法（1）反应前后元素种类、质量、原子个数不变【例例5】4.6 g钠在空气中久置，最终得到钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是的质量是 g。解：Na在在空空气气中中最最
12、终终转转化化为为Na2CO3的的过过程程中中钠的原子个数不变，可可得得关系式：关系式：10.62NaNa2CO3223 106 4.6 g m(Na2CO3)化学计算中的常用方法守恒法（2）电解质溶液中阴阳离子所带正负电荷总物质的量(或浓度)相等。【例【例6】已知】已知 Al 2(SO4)3、K2SO4、Al(NO3)3的混合溶液中，的混合溶液中，K+、SO 42-、NO 3-的浓度分别是的浓度分别是0.2mol/L、0.4mol/L和和0.3mol/L,溶液中溶液中 Al 3+浓度是浓度是。0.30.3mol/L Al2(SO4)3=2Al 3+3SO42-K2SO4=2K+SO42-Al(
13、NO3)3=Al 3+3NO3-解析解析:设设Al 3+的浓度为的浓度为 x,根据电荷守恒得：根据电荷守恒得：3x+0.2mol/L=0.4mol/L2+0.3mol/Lx=0.3mol/L化学计算中的常用方法电荷守恒法3c(Al 3+)+c(K+)=c(SO42-)2+c(NO3-)（3）还原剂失电子总数氧化剂得电子总数【例例7】用】用1 molL1的的Na2SO3溶液溶液30 mL恰好将恰好将2102 mol的的XO4-还原，还原，已知氧化产物为已知氧化产物为SO42-，则元素，则元素X在还原产物中的化合价为在还原产物中的化合价为_。解解析析：氧氧化化还还原原反反应应中中得失电子总数相等，
14、设设元元素素X在在还还原原产产物物中中的化合价为的化合价为x，则有：，则有：1 molL10.03 L(64)2102 mol(7x)，解得，解得x4。4化学计算中的常用方法守恒法 差量与化学方程式的化学计量数成比例，利用这种比例快速求得反应物的量或生成物的量的方法。化学计算中的常用方法差量法【例8】把铁棒插入把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，参加反应的，参加反应的Fe的质量为的质量为 。28 g解析：FeCuSO4=FeSO4Cu 56 g 64 g m(Fe)m64 g56 g8 g4 g【例9】把5.1g镁铝合金的粉末放入
15、过量的盐酸中，得到5.6LH2（标准状况）。试计算：（1）该合金中铝的质量分数；（2）该合金中铝和镁的物质的量之比。解：解：本题是简单的混合物的计算，用二元一次方程组法解决本题是简单的混合物的计算，用二元一次方程组法解决设合金中镁的物质的量为设合金中镁的物质的量为x,铝的物质的量为铝的物质的量为y。M(Mg)=24 g/molM(Al)=27g/molx24 g/mol+y24g/mol=5.1g Mg+2HCl=MgCl 2+H2 2Al+6HCl=2AlCl 3+3H2n(H2)=5.6L22.4L/mol0.25molx+y=0.25mol解得：解得：xy0.1molm(Mg)=0.1mol24 g/mol2.4gm(Al)=0.1mol27 g/mol2.7g（1）(Al)=（2）n(Al):n(Mg)=1:1化学计算中的常用方法方程组法THANKS
