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第三章　鐵　金屬材料a
第1課時 鐵合金 鋁和鋁合金 新型合金
人教版化學(xué)必修第1冊
第二節(jié)　金屬材料
金屬材料：包括純金屬和合金
1、大多數(shù)金屬為銀白色（銅：紫紅色，金：黃色）固體（汞：液體)
2、有金屬光澤
3、具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性
金屬特性：
合金：兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔
合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。
合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械性能。
硬度大于各成分金屬
熔點低于各成分金屬
一般來說，
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：
在純金屬內(nèi)加入其他元素形成合金以后,結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,使合金的性能與純金屬有很大的差異。
合金的特征：熔點低于其成分金屬，硬度大于成分金屬。
生鐵
鋼
（含碳量在2％～4.3％之間,還含硅、錳及少量硫、磷 ）
碳素鋼
{
低碳鋼
（含碳0.3％～0.6％）
高碳鋼
（含碳0.03％～0.3％）
中碳鋼
（含碳0.6％～2％ ）
合金鋼： 也叫特種鋼在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、
鎳、鉬、鈷等一種或幾種元素,組織結(jié)構(gòu)發(fā)生
變化,從而使鋼具有各種特殊性能
0.03%~2%
鐵合金
鐵合金的分類：
鋼 碳素鋼 合金鋼
低碳鋼 中碳鋼 高碳鋼
組成元素 Fe和C Fe、C、Cr、Mn、W、Ni、Mo、Co、Si
含碳量 低于0.3% 0.3%-0.6% 高于0.6%
性能 韌性、焊接性好，但強度低 強度高、韌性及加工性好 硬而脆，熱處理后彈性好 種類多，性能差別大
用途 用于制造鋼板、鋼絲、鋼管等 用于制造鋼軌、車輪、建材等 用于制造器械、彈簧、刀具等
性能：在大氣中比較穩(wěn)定,不容易生銹,具有很強的抗腐蝕能力。
用途：生活中常見的醫(yī)療器材、廚房用具和餐具等,很多都是用
不銹鋼制造的;有些地鐵列車的車體材質(zhì)也是不銹鋼。
合金元素：主要是 鉻 (Cr)和鎳 (Ni )
不銹鋼
鋁和鋁合金
4Al＋3O2 ===2Al2O3
1、鋁的物理性質(zhì)
銀白色金屬、密度小、質(zhì)軟,熔點低、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和延展性。
2、鋁在地殼中的含量
地殼中含量最高的金屬元素
3、鋁的化學(xué)性質(zhì)
鋁是一種活潑金屬，易失去電子，常溫下被空氣中的氧氣氧化
實驗裝置
實驗現(xiàn)象 試管中　　　　　,鋁片　　　　;將點燃的木條放在試管口處,發(fā)出　　　聲
實驗原理 鋁片表面的保護膜發(fā)生反應(yīng)的原理:　　　　　　　　　　　　　(化學(xué)方程式,下同),Al與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的原理:　　　　　　　　　　　　
1.鋁、氧化鋁與酸的反應(yīng)
[實驗探究]
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
有氣泡產(chǎn)生
逐漸溶解
爆鳴
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2.鋁、氧化鋁與堿的反應(yīng)
[實驗探究]
實驗裝置 實驗1 實驗2
實驗現(xiàn)象 試管中　 　　　氣泡,一段時間后 　　　氣泡,鋁片　　　;將點燃的木 條放在試管口處,發(fā)出　　　　聲 試管中　 　　　氣泡,鋁片　　　;將點燃的木條放在試管口處,發(fā)出　　　　聲
開始沒有
產(chǎn)生
溶解
爆鳴
立即產(chǎn)生
溶解
爆鳴
實驗裝置 實驗1 實驗2
實驗 原理 反應(yīng)的化學(xué)方程式: 　　　　 　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 化學(xué)方程式:
　　　　 　　　　　　　　　
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O　
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑　
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑　
實驗裝置 實驗1 實驗2
實驗 原理 離子方程式:　 　 　　、　　 　　　　　　 離子方程式:
　　　　　　　　　　　　　　　



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,例如Al2O3。
【應(yīng)用】由于Al和 A12O3均能與酸、堿反應(yīng),因此鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性或堿性食物。
兩性氧化物：
新型合金
儲氫合金
思考：
（1）氫能的利用關(guān)鍵要解決什么問題？
（2）儲氫合金的儲氫原理是什么
儲氫合金是一類能夠大量吸收H2,并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料。
安全儲存和運輸問題
要求：儲氫量大, 金屬氫化物既容易形成,稍稍加熱又容易分解,室溫下吸、 放氫的速率快。
鈦合金
鎳鈷合金
第三章　鐵　金屬材料a
第2課時 物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算
人教版化學(xué)必修第1冊
第二節(jié)　金屬材料
化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)與各物質(zhì)之間量的關(guān)系
·化學(xué)方程式是表示物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的式子，它必須遵循質(zhì)量守恒定律，即在反應(yīng)前后質(zhì)量守恒、原子種類和數(shù)目守恒。在化學(xué)方程式中，可反映出物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系、粒子數(shù)目關(guān)系、物質(zhì)的量關(guān)系等。例如：
2Na + ═ ↑
質(zhì)量之比： 46 g∶ 36 g ∶ 80 g ∶ 2 g
化學(xué)計量數(shù)之比 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1
擴大倍： ∶ ∶ ∶
物質(zhì)的量之比： 2 mol∶ 2 mol ∶ 2 mol ∶ 1 mol
·歸納總結(jié)
化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比等于粒子數(shù)之比，也等于物質(zhì)的量之比。物質(zhì)的量又可將物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、氣體體積聯(lián)系起來融入計算之中。

一 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用
例題解析
[例1] 把6.5 g Zn放入足量鹽酸中，鋅完全反應(yīng)。計算：
(1)6.5 g Zn的物質(zhì)的量；
(2)參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量；
(3)生成的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
[分析]根據(jù)物質(zhì)的量、質(zhì)量和摩爾質(zhì)量的關(guān)系，先計算出6.5 g Zn的物質(zhì)的量，然后根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間的化學(xué)計量數(shù)之比，計算出參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量和生成的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(1)Zn的摩爾質(zhì)量是65 g·。
n(Zn)==＝0.1 mol
(2)Zn + 2HCl═↑
1 2
0.1 mol n(HCl)
=
n(HCl)=＝0.2 mol
(3)Zn + 2HCl═↑
1 mol 22.4 L
0.1 mol
=
=＝2.24 L
答：(1)6.5 g Zn的物質(zhì)的量是0.1 mol；

(2)有0.2 mol HCl參加了反應(yīng)；
(3)生成的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是2.24 L。
歸納總結(jié)
·物質(zhì)的量用于化學(xué)方程式的計算題，一般應(yīng)遵循下列步驟：
1.寫出化學(xué)方程式或離子方程式(要確保正確)。
2.在物質(zhì)化學(xué)式的下面列出四個相關(guān)量。
某物質(zhì)A的未知量，可用m(A)、n(A)、V(A)這樣的物理量符號表示，也可用x、y這樣的字母表示。
在列出的四個相關(guān)量中，必須符合“左右量值相當(dāng)，上下單位相同”原則，否則就是錯的。“左右量值相當(dāng)”，如在上述例題中，1 mol Zn與標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L (也是1 mol )相當(dāng)，65 g Zn(也是1 mol Zn)與標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L 相當(dāng)。
3.用列出的四個相關(guān)量組成比例式或比例式的變式，求出未知量。
4.寫出答案。
例1
關(guān)系式法
當(dāng)已知物和未知物之間是靠多個反應(yīng)來聯(lián)系時只需直接確定已知量和未知量之間的比例關(guān)系，即“關(guān)系式”。
·根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系式。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)量的關(guān)系寫出關(guān)系式。例如，把CO還原生成的通入澄清石灰水中，求生成沉淀的量。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
═↓
則關(guān)系式為3CO～～，即CO～。
·根據(jù)原子守恒確定關(guān)系式。上述例子中也可直接根據(jù)碳原子守恒得出CO～。

二 化學(xué)計算常用的方法
例2
守恒法
·質(zhì)量守恒：反應(yīng)前后元素質(zhì)量、原子個數(shù)不變。
·電子守恒：在氧化還原反應(yīng)中，還原劑失電子總數(shù)＝氧化劑得電子總數(shù)。
·電荷守恒：在電解質(zhì)溶液中，所有陽離子所帶正電荷總數(shù)＝所有陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)。
例4
Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48 L。下列推斷中錯誤的是( )
A.參加反應(yīng)的Mg、Al共0.2 mol
B.參加反應(yīng)的HCl為0.4 mol
C.Mg、Al在反應(yīng)中共失去0.4 mol電子
D.若與足量的稀硫酸反應(yīng)能產(chǎn)生0.2 mol
【解析】反應(yīng)的實質(zhì)為═↑,═↑，=＝0.2 mol，則參加反應(yīng)的= 0.4 mol。若換成稀硫酸，同樣產(chǎn)生0.2 mol 。依據(jù)得失電子守恒，由→得電子總數(shù)為0.2 mol×2=0.4 mol，則Mg、Al在反應(yīng)中共失去0.4 mol 。0.2 mol Mg提供0.4 mol電子，0.2 mol Al則提供0.6 mol電子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的電子數(shù)大于0.4 mol小于0.6 mol。
【答案】A
THANKS

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