【課件】第三章第二節(jié)　金屬材料2022-2023學(xué)年上學(xué)期高一化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

1、第三章鐵金屬材料第二節(jié)金屬材料目錄一、上節(jié)回溯二、知識(shí)講解三、小結(jié)四、練習(xí)一、上節(jié)回溯1鐵的單質(zhì)2鐵的重要化合物氧化物3鐵的重要化合物氫氧化物4鐵的重要化合物鐵鹽和亞鐵鹽二、知識(shí)講解鐵合金純金屬內(nèi)原子的排列十分規(guī)整合金內(nèi)原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難圖3-13純金屬與合金的結(jié)構(gòu)比較二、知識(shí)講解鐵合金2%4.3%碳素鋼生鐵鋼0.03%2%合金鋼（特種鋼）低碳鋼中碳鋼高碳鋼鎢鋼、錳鋼錳硅鋼鉬鋼鎢鉻鋼鎳鉻鋼（不銹鋼）鐵合金圖3-14下水井蓋是由生鐵鑄造的圖3-15用不銹鋼制造的地鐵列車的車體碳素鋼低碳鋼（含碳量低于0.3%）中碳鋼（含碳量為0.3%0.6%）高碳鋼（含碳量高于0.6%）韌性、焊接性好，

2、但強(qiáng)度低，用于制作鋼板、鋼絲和鋼管等強(qiáng)度高，韌性及加工性好，用于制造鋼軌、車輪和建材等硬而脆，熱處理后彈性好，用于制造器械、彈簧和刀具等二、知識(shí)講解鐵合金鋼中合金元素的主要作用二、知識(shí)講解鐵合金資料卡片合金元素主要作用鉻（Cr）增強(qiáng)耐磨性和抗氧化性；增強(qiáng)高溫強(qiáng)度；提高高碳鋼的耐磨性等錳（Mn）防止硫引起的脆性；增強(qiáng)鋼的強(qiáng)度和韌性等鉬（Mo）降低脆性；增強(qiáng)高溫強(qiáng)度；提高紅熱時(shí)的硬度和耐磨性等鎢（W）提高高溫時(shí)的強(qiáng)度和硬度；增強(qiáng)工具鋼的耐磨性等鈷（Co）提高紅熱時(shí)的硬度和耐磨性；用于制造磁性合金等鎳（Ni）增強(qiáng)低溫時(shí)的韌性；改變高鉻鋼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等硅（Si）提高低合金鋼的強(qiáng)度和硬度；增強(qiáng)高溫時(shí)的抗氧

3、化性等思考與討論在碳素鋼中，由于含碳量不同，高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼的性能有很大差異；向碳素鋼中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金鋼。這對(duì)你有什么啟示？與同學(xué)討論。？二、知識(shí)講解鐵合金研究物質(zhì)的性能應(yīng)從研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)入手，研制新材料的過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)組成元素的定性和定量研究等。二、知識(shí)講解鋁和鋁合金 【實(shí)驗(yàn)3-4】在一支試管中加入5 mL鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。過(guò)一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，你觀察到什么現(xiàn)象？鋁片表面有大量氣泡產(chǎn)生，試管壁有發(fā)熱現(xiàn)象。一段時(shí)間后將點(diǎn)燃的木條放在試管口（務(wù)必注意安全）可觀察到淡藍(lán)色火焰。實(shí)驗(yàn)表明，鋁表面的保護(hù)膜和鋁均能與鹽酸發(fā)生反應(yīng)：A

4、l2O36HCl = 2AlCl33H2O2Al6HCl = 2AlCl33H2二、知識(shí)講解鋁和鋁合金 【實(shí)驗(yàn)3-5】在兩支試管中分別加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支試管中放入一小塊鋁片，向另一支試管中放入用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)（除去表面的氧化膜）的一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。過(guò)一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條分別放在兩支試管管口，你觀察到什么現(xiàn)象？用砂紙打磨過(guò)的鋁片立即劇烈反應(yīng)，表面有大量氣泡產(chǎn)生，試管壁有發(fā)熱現(xiàn)象。未經(jīng)打磨過(guò)的鋁片剛開(kāi)始反應(yīng)較慢，后逐漸加快，產(chǎn)生大量氣泡，試管壁有發(fā)熱現(xiàn)象。一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條分別放在兩支試管口（務(wù)必注意安全）均可觀察到淡藍(lán)色火焰。圖3-17將鋁片放入NaOH溶液中二

5、、知識(shí)講解鋁和鋁合金鋁、氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：Al2O32NaOH = 2NaAlO2H2O2Al2NaOH2H2O = 2NaAlO23H2偏鋁酸鈉像Al2O3這類既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，叫做兩性氧化物。圖3-18硬鋁常用于制造飛機(jī)的外殼二、知識(shí)講解新型合金圖3-20我國(guó)“蛟龍”號(hào)載人潛水器最關(guān)鍵的部件供人活動(dòng)的耐壓球殼是用鈦合金制造圖3-19儲(chǔ)氫合金可用于以H2為燃料的汽車圖3-21噴氣式飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片由鎳、鐵、碳和鈷組成的鎳鈷合金制造，能承受1 100的高溫二、知識(shí)講解物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用原理：化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)

6、量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比?！纠}】250 mL 2 mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計(jì)算：（1）參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量；（2）生成的H2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）?！窘狻繀⒓臃磻?yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為：0.25 L2 mol/L0.50 mol（1）FeH2SO4=FeSO4H211n(Fe) 0.5 mol1 n(Fe)10.5 moln(Fe)0.50 mol二、知識(shí)講解物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用原理：化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比?！纠}】250 mL 2 mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計(jì)算：（1）參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量；（2）生成的

7、H2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）?！窘狻繀⒓臃磻?yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為：0.25 L2 mol/L0.50 mol（1）FeH2SO4=FeSO4H2 1 22.4 L0.5 mol V(H2)0.50 molV(H2)22.4 L1 molV(H2)22.4 L0.50 mol1 mol11.2 L答：（1）參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量為0.50 mol；（2）生成的H2的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2 L。三、小結(jié)1鐵合金2鋁和鋁合金3新型合金4物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用四、練習(xí)1下列關(guān)于合金的說(shuō)法中，正確的是（）A合金的熔點(diǎn)一定比各成分金屬的低B在我國(guó)使用最早的合金是鋼C生鐵的含碳量為0.03%2%D稀土金屬可以用于生產(chǎn)合金D四、練習(xí)2下列關(guān)于鋁的說(shuō)法中，正確的是（）A鋁的化學(xué)性質(zhì)不活潑B鋁不與酸、堿反應(yīng)C常溫下鋁不與氧氣反應(yīng)D鋁表面容易生成一層致密的氧化鋁保護(hù)膜D四、練習(xí)3相同質(zhì)量的兩份鋁，分別放入足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，放出的氫氣在同溫同壓下體積之比為（）A1:1B1:6C2:3D3:2A四、練習(xí)4把5.4 g Al放入足量氫氧化鈉溶液中完全反應(yīng)