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(共42张PPT)
赵健
新人教版 化学 必修第一册
同学们好
欢迎来到化学课堂
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请你猜测！
你知道这些硬币的材料有什么不一样么？
钢芯镀镍
铝合金
钢芯镀铜
第二节
金属材料
第三章 铁 金属材料
赵健
第1课时 铁合金 铝和铝合金
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生活中常见的金属材料
氯化铁
氯化铁
溶液
01
认识合金
赵健
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认识合金
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你知道吗？
制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？
铝合金
合金
在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的混合物。
物理变化，
故合金中各成分保持各自原有的化学性质。
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认识合金
合金中至少含有一种金属单质，合金可以由金属与金属熔合而成，也可以由金属与非金属熔合而成。
并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点高于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。
Fe Cu Zn Ag Au W
熔点/℃ 1535 1083 419.5 960.8 1063 3380
沸点/℃ 3000 2595 907 2212 2707 5627
A.Fe B．Zn C．Ag D．W
BD
例：(双选)合金是不同种金属(也包括非金属)在熔化状态下形成的一种具有金属特性的熔合物，下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的元素是
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认识合金
合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。
①具有金属通性
④硬度大于各成分金属
③熔点低于各成分金属
合金的物理性质通常不同于它的成分金属！
合金的化学性质通常相同于它的成分金属！
②导电性和导热性低于各成分金属
⑤其抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属
不锈钢护栏
铁制护栏
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你知道吗？
为什么合金硬度比成分金属大？
差异原因
在纯金属内加入其他元素形成合金以后，结构发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大的差异。
课本P78
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请你回答！
制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？
铝合金
纯铝，强度不够，为了确保飞机的机身材质能够抵抗得住高速飞行时的阻力压强，又要兼顾减轻机体重量，所以选用了高强度的铝合金。
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认识合金
原子
大小和排列
硬度，熔点
……
决定
决定
合金的结构、性质和应用的学习模型
01
微观
结构
02
宏观
性质
03
用途
赵健
02
铁合金
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铁合金
含碳量不同
生铁
钢
含碳量：
2%～4.3%
性能：
硬度大，抗压，性脆，可铸造成型
铁、碳
化学成分：
制造机座、管道
应用：
含碳量：
性能：
0.03%～2%
良好的延展性，机械性能好，可锻轧和铸造
铁、碳
化学成分：
分类：
碳素钢和合金钢
制造机械、交通工具等
应用：
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铁合金
钢
含碳量不同
碳素钢
合金钢
低碳钢
ω(c)<0.3%
韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等
中碳钢
0.3%<ω(c)<0.6%
强度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等
高碳钢
ω(c)>0.6%
硬而脆，热处理后弹性好，用于 制造器械、弹篢和刀具等
(特种钢)
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，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等。
含碳量越高，韧性越差，硬度越大
在碳素钢中加入铬、锰、钨、硅等合金元素，使其具有特殊性能
锰钢
硅钢
钨钢
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铁合金
钢
不锈钢是一种重要的合金钢，合金元素主要是___和___，在大气中比较稳定，不易生锈，抗腐蚀能力强，常用于制造：
铬
镍
厨房用具和餐具
地铁列车的车体
医疗器材
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铁合金
课本P80
钢：①含碳量越低，韧性越好， 硬度越低；
②含碳量越高，韧性越差， 硬度越高。
启示：
⒈合金元素不同，其性能不同
⒉结构决定性能，性能决定其用途
⒊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。
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你知道吗？
为什么铁合金、铝合金是生活、生产中使用最广泛的金属材料？
铝是地壳中含量最多的金属。铝密度小，虽然很活泼，但表面覆盖着致密的氧化物薄膜,保护内部金属不易被腐蚀。
自然资源
(金属矿物)
调整组成
熔合
转化
分离
金属单质
合金
应用
赵健
03
铝合金
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主要组成元素 主要特性 主要用途
铝合金 硬铝 Al、Mg、Cu、Si、Mn等(Mg 0.5%、Cu 4%、Si 0.7%、Mn 0.5%) 密度小，强度和硬度都比纯铝的大，具有较强的抗腐蚀能力 用于汽车、飞机、火箭、船舶等制造业
镁铝合金 Mg、Al 强度和硬度都比纯铝和纯镁的大 用于火箭、飞机、轮船等制造业
纯铝的硬度和强度都比较小，不适合作为生产生活中的材料使用。
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铝合金
铝合金具有密度小、强度高、塑性好、制造工艺简单、成本低、耐抗腐蚀等特
点，主要用于建筑外墙材料及房屋的门窗，可制成汽车车轮骨架和飞机构件等。
赵健
04
铝和氧化铝的性质
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铝和氧化铝的性质
性质
结构
用途
类别
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原子结构
物质类别
铝的
性质
铝属于活泼金属
还原性
铝和氧化铝的性质
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请你思考！
铝的化学性质比较活泼，为什么我们通常看见铁生锈而没有看到铝生锈？
铝被氧化后在表明生成一层致密的氧化层，阻止铝继续被氧化，因此铝具有良好的抗腐蚀性。而铁被氧化后，在表面形成疏松多孔的铁锈，能吸收水分和二氧化碳以及氧气，加速内部铁的持续氧化。
铝锅
铁锅
铝的物理性
常温下为固体
银白色金属
延展性好
质地软
具有金属光泽
是电和热的良导体
温下，在空气中铝与氧气反应，其表面生成一层致密氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
4Al+3O2 2Al2O3
氧化铝薄膜
化学方程式
致密的氧化膜
氧化铝膜和氧化铁膜的微观形态
氧化铝膜
氧化铁膜
铝和氧化铝的性质
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你知道吗？
铝制餐具为何不易用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食品？
说明书内容如下：使用压力锅后，要及时清洗干净，以免残留的食物尤其是酸碱性物质腐蚀锅体。清洗时不能用钢丝球等磨损性大的东西擦洗。
铝的性质
实验探究铝与稀盐酸反应
课本P82
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铝的性质
实验现象 开始不太明显，铝片_________，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有_______
化学方程式
离子方程式
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
逐渐溶解
爆鸣声
实验探究铝与稀盐酸反应
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铝的性质
实验探究铝与氢氧化钠反应
课本P82
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铝的性质
实验探究铝与氢氧化钠反应
实验现象 试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片______，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_______
化学方程式 _____________________________________________________________________
离子方程式 _______________________________________________________________
溶解
爆鸣声
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑
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铝的性质
实验内容 实验现象 实验结论及化学方程式
铝与NaOH溶液反应
铝与HCl溶液反应
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2 ↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
铝条溶解，有无色气体逸出
四羟基合铝酸钠
铝条溶解，有无色气体逸出
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
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请你思考！
分析两个实验的现象，进一步认识铝制品的化学性质
铝片与盐酸反应
铝片与氢氧化钠溶液反应
开始不太明显，随后铝片表面有气泡产生，气体遇到明火发生爆鸣
开始没有明显现象，一段时间后铝片表面有气泡产生，气体遇到明火发生爆鸣
1、铝表面有某种物质，能与盐酸和氢氧化钠溶液反应，但不能产生气体。
2、表面的物质反应完全之后，内部的铝能与盐酸和氢氧化钠溶液继续反应生成可燃性气体。
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请你说说！
分析两个实验的现象，进一步认识铝制品的化学性质
2. 可燃性气体是什么？
Al2O3
H2
1、氧化铝既能与盐酸也能与氢氧化钠溶液反应。
2、铝既能与盐酸，又能与氢氧化钠溶液反应生成氢气。
1. 铝表面的物质是什么？
氧化铝的化学性质
既能与酸反应，又能与碱反应
Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3+ 3H2O
Al2O3 + 6H+== 2Al3++ 3H2O
与酸反应
Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2+ H2O
与碱反应
Al2O3 + 2OH -== 2AlO2-+ H2O
偏铝酸钠
偏铝酸根离子
两性氧化物：既能与酸反应，又能与碱反应生成盐和水。
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氧化物
酸性氧化物
（例如CO2、SO2……）
碱性氧化物
（例如CaO、Na2O、Fe2O3、FeO……）
两性氧化物
（例如Al2O3……）
铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成___和氢气。
氧化铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成___和水。
盐
盐
实验结论
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋2OH－===2AlO2－＋H2O
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑
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请你回答！
铝制餐具为何不易用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食品？
由于Al和Al2O3均能与酸、碱反应，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物。
铝不是人体必需的元素，而铝锅对人体有无危害，主要取决于铝锅的使用方式以及使用频率。通常情况下，在蒸煮料理时使用铝锅，基本上对于人体并无危害。但长期使用铝锅可能造成铝元素在体内潴留，当累积到一定程度后，对人体具有一定程度的危害，可能引起机体缺钙、过早衰老、消化功能紊乱、贫血、肝肾损伤等一系列负面影响。
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练习
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____________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
ABC
2.下列关于合金的叙述中正确的是(　　 )
A．合金是由两种或多种金属熔合而成的
B．日常生活中用到的五角硬币属于铜合金
C．合金在任何情况下都比单一金属性能优良
D．钢不属于合金
B
练习
3.下列叙述正确的是(　　 )
A．通过物理变化使铁制品表面生成致密的氧化膜，可以防止生锈
B．常见的合金钢主要有硅钢、锰钢、钨钢和不锈钢
C．氧化物只能作氧化剂，不能作还原剂
D．生铁中的球墨铸铁，没有机械强度，所以在任何场合都不可以代替钢
B
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练习
4.下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( )
A.盛放食醋
B.烧煮开水
C.用金属丝擦洗表面的污垢
D.用碱水洗涤
B
5.在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯，两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液，天平处于平衡状态，当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后(　　 )
A．天平保持平衡 B．左高右低
C．左低右高 D．无法确定
A
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练习
6.用铁、铝的混合物进行如下实验：
(1)操作X的名称是________。
(2)气体A是________。
(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成________(填化学式)，A在该反应中作为__________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)溶液B中阴离子除OH－外还有________，溶液D中存在的金属离子为________。
过滤
H2
HCl　
还原剂
AlO2－　
Fe2＋
赵健
谢谢观看
meiyangyang8602
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新人教版 化学 必修第一册
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