【課件】常見(jiàn)的合金及應(yīng)用++課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

常見(jiàn)的合金及應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.結(jié)合應(yīng)用實(shí)例,認(rèn)識(shí)合金的組成、性能與應(yīng)用的聯(lián)系。2.掌握鋁及其氧化物的性質(zhì),認(rèn)識(shí)新型合金的性能,強(qiáng)化性能決定用途的觀念。?分點(diǎn)突破(一)

常見(jiàn)合金的組成、性能與應(yīng)用1.合金(1)概念: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,具有金屬特性的混合物。(2)特點(diǎn)①合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能,如合金的

硬度?、熔點(diǎn)不同于其成分金屬,可滿足不同的需要。②合金的性能可以通過(guò)所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來(lái)加以調(diào)節(jié)。金屬硬度(3)結(jié)構(gòu)合金的形成改變了金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使合金的性能與純金屬有很大的差異。2.鐵合金生鐵鋼含碳量

2%~4.3%

0.03%~2%

?性能生鐵硬度大、抗壓,性脆、可鑄不可鍛有良好的延展性,機(jī)械性能好,可鑄可鍛應(yīng)用機(jī)座、管道制造機(jī)械、交通工具(1)用量最大、用途最廣的合金是

鋼?。2%~4.3%

0.03%~2%

鋼(2)根據(jù)其化學(xué)成分,鋼分為碳素鋼和

合金鋼?。根據(jù)含碳量不同,碳素鋼可分為三類:低于0.3%的稱為

低碳鋼?,高于0.6%的稱為

高碳鋼?,含碳量為0.3%~0.6%的稱為中碳鋼。(3)合金鋼也叫

特種鋼?,是在碳素鋼里適量地加入一種或幾種合金元素,使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而使鋼具有各種特殊性能,如不銹鋼。合金鋼低碳鋼高碳鋼特種鋼?1.有的同學(xué)認(rèn)為,超級(jí)鋼(鋼中添加Al、V等元素)性能優(yōu)良,耐腐蝕,即使遇到稀鹽酸也不會(huì)被腐蝕,這種說(shuō)法正確嗎?試用化學(xué)方程式說(shuō)明。

2.已知銅的熔點(diǎn)為1083℃,鈉的沸點(diǎn)為883℃,試問(wèn)銅與鈉能否形成合金?提示:不能。當(dāng)銅開(kāi)始熔化時(shí),鈉已經(jīng)氣化,所以二者不能形成合金。

?1.合金中一定含有金屬元素,可能含有非金屬元素。2.合金中各成分的含量影響合金的性能。3.合金是混合物不是化合物,但合金不同于一般的混合物,它有固定的熔點(diǎn),原因是合金有固定的組成。4.合金具有金屬的特性,如導(dǎo)電、導(dǎo)熱等。?1.下列關(guān)于合金的說(shuō)法正確的是(

)A.合金中至少含有兩種金屬元素B.合金中的金屬元素以化合物的形式存在C.合金中可能含有非金屬元素D.合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)完全相同解析:C

合金不一定含有兩種或兩種以上的金屬元素,也可能含有非金屬元素,A項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;合金中的元素一般以單質(zhì)的形式存在,B項(xiàng)錯(cuò)誤;合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能,在許多方面不同于其成分金屬,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下列關(guān)于鐵和鐵合金的有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.工業(yè)上用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來(lái)B.不銹鋼抗腐蝕性能好,長(zhǎng)期使用絕對(duì)不會(huì)生銹C.制造鐵軌、船舶、橋梁的碳素鋼是鐵和碳的合金D.使用鐵鍋燒飯菜能為人體提供微量的鐵元素解析:B

一氧化碳具有還原性,可以將鐵礦石中的鐵還原出來(lái);在相同條件和環(huán)境下,不銹鋼較碳素鋼而言不易生銹,但長(zhǎng)期使用也會(huì)生銹;碳素鋼是鐵和碳的合金;鐵是人體需要的微量元素,使用鐵鍋燒飯菜能為人體提供微量的鐵元素。3.根據(jù)下表中四種金屬的熔、沸點(diǎn):金屬NaCuAlFe熔點(diǎn)/℃97.810836601535沸點(diǎn)/℃883256724672750其中不能形成合金的是(

)①Cu與Al

②Fe與Cu

③Fe與Na

④Al與NaA.①②B.③C.①④D.②④解析:B

當(dāng)一種金屬的熔點(diǎn)超過(guò)另一種金屬的沸點(diǎn)時(shí),它們就不可能熔合在一起而形成合金。分點(diǎn)突破(二)

鋁、鋁合金和新型合金1.鋁的存在和性質(zhì)(1)存在:鋁元素在地殼中的含量?jī)H次于

氧?和

硅?,居第三位,是地殼中含量

最多?的金屬元素。(2)化學(xué)性質(zhì)①常溫下就能與空氣中的

氧氣?發(fā)生反應(yīng),表面生成一層致密的

氧化鋁?薄膜,保護(hù)內(nèi)部金屬。氧硅最多氧氣氧化鋁實(shí)驗(yàn)操作?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象剛開(kāi)始沒(méi)有氣泡,一段時(shí)間后,鋁片

逐漸溶解?,有無(wú)色氣泡冒出,將點(diǎn)燃的木條放在試管口有

爆鳴聲?化學(xué)方程式

Al2O3＋6HCl2AlCl3＋3H2?、

2Al＋6HCl2AlCl3＋?離子方程式

Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2?、

2Al＋6H＋2Al3＋＋?逐漸溶解爆鳴聲

3H2↑

3H2↑

②鋁、氧化鋁與稀鹽酸反應(yīng)③鋁、氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管①中一開(kāi)始無(wú)氣泡產(chǎn)生,一段時(shí)間后,鋁片

溶解?,有無(wú)色氣泡冒出;試管②中鋁片溶解,立即產(chǎn)生無(wú)色氣泡,將點(diǎn)燃的木條放在試管口,都有

爆鳴聲?化學(xué)方程式

Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O

?、

2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑

?離子方程式

、OH-＋2H2O2Al溶解爆鳴聲

④兩性氧化物既能與

酸?反應(yīng),又能與

堿?反應(yīng),如Al2O3等,其與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式:

酸堿2.鋁合金和新型合金(1)鋁合金鋁合金是目前用途廣泛的合金之一,硬鋁是在鋁中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si,它的密度

小?,強(qiáng)度

高?,具有較強(qiáng)抗腐蝕能力,是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料。小高(2)新型合金?1.向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過(guò)量NaOH濃溶液,立即封閉罐口,易拉罐漸漸凹癟;再過(guò)一段時(shí)間,罐壁又重新凸起。上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的離子反應(yīng)有

。

(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

?。

提示:(1)3∶1

(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H2的體積比為

?。

提示:(2)1∶1

(3)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量濃度、等體積的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生H2的體積比為

?。

提示:(3)1∶3?1.Al、Al2O3的主要反應(yīng)及轉(zhuǎn)化2.Al與NaOH溶液反應(yīng)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)中鋁作還原劑,水作氧化劑,NaOH無(wú)電子得失。用雙線橋法和單線橋法分別表示為?1.碲鋅鎘(Te-Zn-Cd)晶體可以用于制造紅外探測(cè)器的基礎(chǔ)材料,下列有關(guān)它的敘述中錯(cuò)誤的是(

)A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的,無(wú)固定的熔、沸點(diǎn)B.它易導(dǎo)電、導(dǎo)熱,具有延展性C.它的熔、沸點(diǎn)比Zn的低D.它的硬度和強(qiáng)度比Cd的大解析:A

碲鋅鎘晶體是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金屬特性的合金,只要比例確定,其組成就固定,因而有固定的熔、沸點(diǎn);合金一般比成分金屬的熔、沸點(diǎn)低,硬度和強(qiáng)度比成分金屬的高。2.下列說(shuō)法正確的是(

)A.Al2O3難溶于水,不跟水反應(yīng),所以它不是Al(OH)3對(duì)應(yīng)的氧化物B.因?yàn)锳l2O3是金屬氧化物,所以它是堿性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸、堿溶液反應(yīng)D.Al2O3能跟強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)溶液反應(yīng)解析:D

Al2O3是Al(OH)3對(duì)應(yīng)的氧化物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬氧化物不一定是堿性氧化物,Al2O3屬于兩性氧化物,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Al2O3不與弱堿(如氨水)反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。3.等體積的鹽酸和苛性鈉溶液,分別與兩份足量的鋁粉反應(yīng),在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比為1∶3,則鹽酸和苛性鈉溶液的物質(zhì)的量濃度之比為(

)A.1∶1B.2∶1C.3∶1D.2∶3

?1.合金種類繁多,應(yīng)用廣泛。下列不屬于合金的是(

)A.黃金B(yǎng).黃銅C.硬鋁D.生鐵解析:A

黃金是金單質(zhì),不是合金,A正確;黃銅是銅、鋅等形成的合金,B錯(cuò)誤;硬鋁是鋁、硅、鎂等形成的合金,C錯(cuò)誤;生鐵是鐵、碳形成的合金,D錯(cuò)誤。2.下列有關(guān)鋁及其化合物的敘述正確的是(

)A.氧化鋁熔點(diǎn)高B.鋁是地殼中含量最多的元素C.氫氧化鋁能溶于任何酸或堿溶液D.鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁解析:A

鋁是地殼中含量最多的金屬元素,地殼中含量高的前五位元素為O、Si、Al、Fe、Ca,B錯(cuò)誤;氫氧化鋁是兩性氫氧化物,能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液中,而不是任何酸或堿溶液中,如Al(OH)3就不溶于NH3·H2O中,C錯(cuò)誤;鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉,D錯(cuò)誤。3.將某份鐵鋁合金均分為兩份,一份加入足量鹽酸,另一份加入足量NaOH溶液,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比為3∶2,則樣品中鐵、鋁物質(zhì)的量之比為(

)A.3∶2B.2∶1C.3∶4D.4∶3

4.下列關(guān)于新型合金材料說(shuō)法不正確的是(

)A.鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物,可作儲(chǔ)氫材料B.鈦合金生物相容性好,強(qiáng)度大,可作人造骨骼C.生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金,生鐵的含碳量比鋼的含碳量高D.合金的熔點(diǎn)比其成分金屬的熔點(diǎn)高解析:D

合金的熔點(diǎn)比其成分金屬的熔點(diǎn)低,D錯(cuò)誤。5.鐵、鋁的混合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):(1)操作X的名稱是

?。

解析:(1)加入足量NaOH溶液,Al溶解,Fe不溶解,操作X為過(guò)濾。答案:(1)過(guò)濾(2)氣體A是

?。

解析:(2)Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,氣體A為H2。答案:(2)H2(或氫氣)

(3)A與Cl2混合光照可能發(fā)生爆炸,生成

?(填化學(xué)式),A在該反應(yīng)中