合金金屬材料課件

1、第二節(jié),金,屬,材,料,第,1,課時,合金,合,金,金,屬材料,PPT,課件,合,金,金,屬材料,PPT,課件,一、合金,1,定義,由兩種或兩種以上的,_,與,_,或,_,熔合而成的具有,_,的物質(zhì),金屬,金屬,非金屬,金屬特性,微點撥,合金一般是混合物,沒有固定的熔點。合金,中各成分金屬的化學性質(zhì)不變,2,性質(zhì),合金具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械性能,在許多方面不同于其成分金屬,1,硬度,合金的硬度一般,_,成分金屬,2,熔點,合金的熔點多數(shù),_,成分金屬,大于,低于,微思考,為什么合金硬度比成分金屬大,提示,純金屬所有原子的大小和形狀相同,原子排列十,分規(guī)整,加入或大或小的其他元素的原子后

2、,改變了金,屬原子有規(guī)則的層狀排列,使原子層之間的相對滑動變,得困難,導(dǎo)致合金硬度變大,3,合金性能的影響因素,_,_,生成條件,元素的種類,元素含量,二、鐵合金,巧判斷,1,地震災(zāi)區(qū)重建要使用大量鋼材,鋼材是合金,提示,鋼是鐵、碳合金,2,鐵是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬,提示,青銅是人類最早使用的合金,三、鋁和鋁合金,鋁是地殼中含量最多的金屬。鋁性質(zhì)活潑,鋁和鋁合金,制品比較穩(wěn)定的原因是表面覆蓋著致密的,_,薄膜,保護內(nèi)部金屬,氧化鋁,1,鋁與酸、堿的反應(yīng),鋁與鹽酸反應(yīng),鋁與氫氧化鈉溶液,反應(yīng),實驗,操作,鋁與鹽酸反應(yīng),鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng),實驗,現(xiàn)象,鋁片,_,有無色氣泡冒出,將點燃

3、,的木條放在試管口有,_,化學方,程式,_,_,_,_,逐漸溶解,爆鳴聲,2Al+6HCl,2AlCl,3,3H,2,2Al+2H,2,O+2NaOH,2NaAlO,2,3H,2,鋁與鹽酸反應(yīng),鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng),離子方,程式,_,_,_,_,實驗,結(jié)論,鋁既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液,反應(yīng),都產(chǎn)生,_,2,O,2Al+6H,2Al,3,3H,2,2Al+2OH,2H,2,O,2Al +3H,2,氫氣,2,氧化鋁與酸、堿的反應(yīng),1,兩性氧化物,既能與酸反應(yīng)生成,_,又能與堿,反應(yīng)生成,_,的氧化物,如,Al,2,O,3,鹽和水,鹽和水,2,氧化鋁的兩性,3,鋁合金的應(yīng)用,鋁合金是目前廣

4、泛應(yīng)用的合金之一。硬鋁密度小、強,度高,具有較強的抗腐蝕能力,是制造飛機和宇宙飛船,的理想材料,四、新型合金,情境思考,2019,年,1,月,3,日上午,10,點,26,分,中國嫦娥四號探測器成功在,月球背面軟著陸,成為人類首次在月球背面軟著陸的探測,器。玉兔二號月球車實現(xiàn)了對月球背面的巡視,1,月球在白天時的地面溫度高達,150,度,而到了夜晚,溫度又跌落到零下,180,度,嫦娥四號探測器、玉兔二號,月球車均使用了大量合金材料,試分析這些合金材料應(yīng),具有哪些性質(zhì),提示,密度小、強度大、既耐高溫又耐低溫等,2,形狀記憶合金是一種在加熱升溫后能完全消除其在,較低的溫度下發(fā)生的變形,恢復(fù)其變形前原

5、始形狀的合,金材料。中國嫦娥四號探測器,使用了記憶合金制作天,線,試分析其好處,提示,嫦娥四號探測器天線使用記憶合金制作,天線折,疊起來裝進探測器內(nèi),工作時只需加溫,折疊的衛(wèi)星天,線因具有“記憶”功能而自然展開,恢復(fù)設(shè)計形狀,知識點一,合金的組成、性質(zhì)及作用,重點釋疑,1,合金的組成及性質(zhì),1,合金中一定含有金屬元素,可能含有非金屬元素,2,合金是混合物,沒有固定的熔點,3,合金具有金屬特性,如導(dǎo)電、傳熱等,4,合金形成后會影響各成分金屬的物理性質(zhì),如合金,的熔點一般比成分金屬低,而硬度、機械強度一般比成,分金屬高,但一般來說各成分金屬均保持了其原有的化,學性質(zhì),2,合金的形成條件,1,金屬與

6、金屬形成合金時,合金是金屬在熔化狀態(tài)時,相互混合形成的,熔化時的溫度需達到成分金屬中熔點,最高的金屬的熔點,但又不能超出成分金屬中沸點最低,的金屬的沸點。一種金屬的熔點高于另一種金屬的沸,點時則不能形成合金,2,金屬與非金屬形成合金時,部分不活潑非金屬與金,屬可形成合金,活潑非金屬與活潑金屬則不能形成合金,3,金屬材料選擇的依據(jù),某種金屬能不能成為一種應(yīng)用廣泛的材料主要取決于,該金屬的儲量、冶煉成本、市場價格以及所具有的性,能和是否易于加工等,1,物理性質(zhì),密度、硬度、強度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等,這些性質(zhì)決定金屬材料的加工難易程度,2,化學性質(zhì),對水的作用、耐腐蝕性等,這些性質(zhì)決定,金屬材料的日常

7、維護和環(huán)境對其的影響,思考討論,1,列舉生活中的合金材料,并簡述選擇該材料時利用,了該合金的哪些優(yōu)異性能,提示,鋁合金門窗,質(zhì)輕、耐腐蝕,易拉罐,質(zhì)輕,易回收利用,2,為什么航空工業(yè)中鋁合金比鐵合金應(yīng)用更廣泛,提示,鋁合金比鐵合金密度小且耐高溫、耐腐蝕,案例示范,典例,下列關(guān)于合金的說法錯誤的是,A,合金是由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬熔,合而成的具有金屬特性的物質(zhì),B,鎂鋁合金的硬度比鎂和鋁都小,C,在合金中加入適量的稀土金屬能大大改善合金的性,能,解析,選,B,合金是由兩種或兩種以上的金屬或金屬,與非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì),故,A,正確,鎂,鋁合金的硬度比鎂和鋁都大,故,B

8、,錯誤,在合金中加入適,量稀土金屬,就能大大改善合金的性能,故,C,正確,青銅,硬鋁、鋼都是由兩種或兩種以上的金屬,或金屬與非金,屬,熔合在一起形成的具有金屬特性的物質(zhì),屬于合金,易錯警示,合金中各組成成分的化學性質(zhì)不變,合金,性能并不是全部比成分金屬優(yōu)異。一般合金的硬度比,成分金屬大,熔點比成分金屬低,遷移應(yīng)用,1,合金常因質(zhì)輕、硬度大、耐腐蝕等特性備受青睞,只含有下列成分的物質(zhì)一定不是合金的是,A.Fe,C B.Cu,Zn,C.Al,Cu D.C,Si,解析,選,D,合金必須要含有金屬,合金是兩種或兩,種以上的金屬,或金屬與非金屬,熔合在一起所形成的,具有金屬特性的物質(zhì),2.(2019六安

9、高一檢測,哈大齊高鐵的通車,標志我國,高寒地區(qū)高鐵技術(shù)領(lǐng)先世界,車廂大部分采用鋁合金材,料制造,這是因為鋁合金,A,質(zhì)地輕,強度大,抗腐蝕能力比較強,B,具有比較活潑的化學性質(zhì),C,各種成分在自然界中含量豐富,容易獲取,解析,選,A,車廂大部分采用鋁合金材料制造,這是,因為鋁合金具有質(zhì)地輕、強度大、抗腐蝕能力比較強,的優(yōu)點,A,正確,鋁合金的化學性質(zhì)的確比較活潑,但與,被用于制造車廂沒有必然聯(lián)系,B,錯誤,鋁元素在地殼中,含量居第三位,含量比較豐富,但因鋁性質(zhì)活潑,只能采,用電解法制取,成本較高,并不容易獲得,C,錯誤,鋁合金,補償訓(xùn)練,下列關(guān)于金屬材料用途的說法中正確的是,A,鉛的密度比鐵大

10、,用鉛制作菜刀、錘子會比鐵好,B,銀的導(dǎo)電性比銅好,所以通常用銀制作電線,C,儲氫合金的開發(fā)利用是利用氫能的重要環(huán)節(jié),D,焊錫和鋁熔點較低,都可用于焊接各種金屬,解析,選,C,鉛是重金屬,有毒,不能用作菜刀,硬度,小,不適合制作錘子,銀的導(dǎo)電性雖好但價格高,從資源,和價格考慮不用銀制作電線,鋁熔點高,不能用于焊接,金屬,故,A,B,D,項不正確,氫能是最理想的清潔能源,儲存氫氣是利用氫能的重要環(huán)節(jié),C,項正確,知識點二,鋁與鹽酸,NaOH,溶液反應(yīng)比較,重點釋疑,鋁與鹽酸,NaOH,溶液反應(yīng)的定量關(guān)系,2Al+6H,2Al,3,3H,2,1,2Al+2OH,2H,2,O=2Al +3H,2,2

11、,2,O,1,等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),消,耗,HCl,和,NaOH,的物質(zhì)的量之比為31,2,等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn),生氫氣的體積比為,V,HCl,H,2,V,NaOH,H,2,11,3,足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液,反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比為,V,HCl,H,2,V,NaOH,H,2,13,4,一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反,應(yīng),若產(chǎn)生氫氣的體積比為13V,HCl,H,2,V,NaOH,H,2,11,則必定是鋁與鹽酸反應(yīng),鋁過量而鹽酸不足,鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng),鋁不足而氫氧化鈉溶液過,量,5,鋁既能與非氧化性酸反應(yīng)產(chǎn)生氫

12、氣,也能與堿反應(yīng)產(chǎn),生氫氣,前者是置換反應(yīng),后者不是置換反應(yīng),6,鋁與鹽酸、氫氧化鈉的反應(yīng)中,還原劑都是鋁,還原,產(chǎn)物都是氫氣,故鋁與產(chǎn)生氫氣的關(guān)系式是相同的,思考討論,1,廚房中能夠用鋁制容器長時間存放食醋嗎,提示,不能。鋁能與醋酸反應(yīng),2,根據(jù)鋁的性質(zhì)分析,如何除去鎂粉中的鋁粉,提示,將樣品加入足量的,NaOH,溶液,然后過濾、洗滌,干燥,案例示范,典例,甲、乙兩個燒杯中分別盛有,100 mL,4.0 molL,1,的鹽酸和100 mL 4.0 molL,1,的,NaOH,溶,液,向兩個燒杯中均加入,5.4 g,鋁粉,在相同狀況下產(chǎn)生,氣體的體積比為,A.11,B.23,C.32,D.31

13、,解析,選,B,甲、乙兩燒杯中含,HCl,NaOH,的物質(zhì),的量都為,0.4 mol,根據(jù)化學方程式,2Al+6HCl,2AlCl,3,3H,2,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,3H,2,可,知,5.4 g,即,0.2 mol)Al,分別與鹽酸和,NaOH,溶液反應(yīng),時,鹽酸不足量而,NaOH,過量,故,Al,與鹽酸反應(yīng)生成,H,2,0.2 mol,與,NaOH,溶液反應(yīng)生成,H,2,0.3 mol,其體積比,易錯提醒,反應(yīng)物“過量”分析,在進行化學計算時,如果題目信息中已知多種反應(yīng)物的,用量,應(yīng)首先根據(jù)化學方程式分析各反應(yīng)是否恰好完全,反應(yīng),進行過量分析,利用完全反應(yīng)的物

14、質(zhì)進行計算,母題追問,1,如果將兩份各,5.4 g,的鋁粉分別加入,足量的鹽酸和,NaOH,溶液,在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積,比是多少,提示,11,2,如果題目中鹽酸濃度是2.0 molL,1,在相同狀況下,產(chǎn)生氣體的體積比是多少,提示,13,遷移應(yīng)用,足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng),放出氫氣且消耗溶,質(zhì)物質(zhì)的量最少的是,A,鹽酸,B,稀硫酸,C,氫氧化鈉溶液,D,氯化鈉溶液,解析,選,C,鋁與氯化鈉溶液不反應(yīng),由,2Al+6H,2Al,3,3H,2,2Al+2OH,2H,2,O=2Al +3H,2,可,知,Al,3H,H,2,Al,OH,H,2,即,1 mol,鋁消耗氫,氧化鈉,1 mol,硫酸,1.5 mol,氯化氫,3 mol,2,O,3,2,3,2,補償訓(xùn)練,1,等量鎂鋁合金粉末分別與下列四種過量物質(zhì)充分反,應(yīng),放出氫氣最多的是,A.NaOH,溶液,B,稀硫酸,C,蔗糖溶液,D.NaCl,溶液,解析,選,B,Mg,A