資源簡介

(共46張PPT)
金屬材料
第一課時
合金的概念
合金是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。
【例】工業生產中，常將兩種或多種金屬(或金屬與非金屬)在同一容器中加熱使其熔合，冷凝后得到具有金屬特性的熔合物——合金。這是制取合金的常用方法。僅根據下表數據判斷，不宜用上述方法制取的合金是(　　)
A. Fe-Cu合金 B. Cu-Al合金 C. Al-Na合金 D. Cu-Na合金
【解析】根據定義，兩種金屬要“熔合”為合金，則熔合時溫度須保證兩種金屬在一定溫度范圍內均為液體狀態，即一種金屬的熔點不能高于另外一種金屬的沸點。
D
合金的特點
合金具有許多良好的物理、化學或機械性能，如合金的硬度、熔點不同于其成分金屬，可以滿足不同需要。合金的熔點比它的各成分金屬的熔點都低；硬度比單一金屬大；化學性質與單一成分不同；機械性能常優于單一成分。
合金是混合物，但其組成是均勻的。而且有些合金具有固定熔點。在商朝(距今3000多年前)青銅(銅-錫合金)工藝就已非常發達。
易錯警示
認識合金的常見誤區
（1）誤認為合金都是由金屬構成的。事實上，凡是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而得到的具有金屬特性的物質都是合金；盡管合金的許多性能都優于純金屬，但并不是說其所有性能都比純金屬要好，要根據實際需要，靈活選擇使用純金屬或合金。
（2）以為金屬材料都是由金屬單質制成的。實際上，很多金屬材料都是合金，合金具有較純金屬更廣闊的應用范圍。
（3）合金不一定是固態，如用作原子反應堆導熱劑的鈉—鉀合金，常溫下為液態。
易錯警示
鋼
碳素鋼：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼
合金鋼：（特種鋼）在鋼中分別按一定的比例
熔合錳、鎢、鎳、硅等物質。
如不銹鋼（熔合的金屬為鉻Cr和鎳Ni）
第二課時
導入
氫能是人類未來的理想能源之一，氫能利用存在兩大難題。
制取
儲存
H2是一種易燃易爆的氣體，要利用H2，關鍵要解決H2的安全儲存和運輸問題。
導入
一般情況下，H2采用氣態和液態儲存，如在更高壓下把H2壓入鋼瓶，但運送笨重的鋼瓶既不方便也不安全。
儲氫合金的發現很好的解決了這個問題。
儲氫合金是一類能夠大量吸收H2，并與H2結合成金屬氫化物的材料。具有使用價值的儲氫合金要求儲氫量大，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。如Ti-Fe合金和La-Ni合金等。
儲氫合金
新課講解
儲氫合金
近年來，為了滿足某些尖端技術發展的需要，人們設計和合成了許多新型合金。
新型儲氫合金材料的研究和開發為氫氣作為能源的實際應用起到重要的推動作用。
鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應用于航空航天、生物工程和電子工業等領域。
新課講解
新型合金
可用于H2為燃料的汽車的新型合金是？
思考·討論
新型儲氫合金材料可以用于以H2為燃料的汽車。
可用于制作我國“蛟龍”號載人潛水器最關鍵的部件——供人活動的耐壓球的新型合金是？
思考·討論
鈦合金可以用于制造耐壓球。
可用于制作噴氣式飛機的發動機葉片的新型合金是？
思考·討論
由鎳、鐵、碳、鈷組成的鎳鈷合金可以用于制造發動機葉片，它能承受1100℃的高溫。
思維啟迪
用途廣泛的稀土元素
元素周期表中原子序數從57~71（從鑭至镥，稱為鑭系元素）的15種元素以及鈧和釔，共17種元素被稱為稀土元素。
稀土金屬在科技、生產中有廣泛的用途，被譽為新材料的寶庫。
我國是稀土資源大國。到目前為止，我國的稀土儲量、稀土產量、稀土用量和稀土出口量均居世界第一位。
思維啟迪
用途廣泛的稀土元素
稀土金屬可單獨使用，也可用于生產合金。在合金中加入適量稀土金屬，能大大改善合金的性能。因而稀土元素又被稱為“冶金工業的維生素”。
鏑（Dy）制造的硬盤驅動器
新課講解
粒子之間的數目關系
物質由原子、分子、離子等粒子構成，物質之間的化學反應也是這些粒子按一定數目關系進行的。化學方程式中的化學計量數可以明確表示出化學反應中粒子之間的數目關系。例如：
化學計量數之比擴大6.02×1023倍物質的量之比
2：2：2：1
2×6.02×1023：2×6.02×1023：2×6.02×1023：2×6.02×1023
2mol：2mol：2mol：1mol
從上例中化學反應中粒子之間的數目關系可以看出什么？
思考·討論
化學方程式中各物質的化學計量數之比等于各物質的物質的量之比。
化學計量數之比擴大6.02×1023倍物質的量之比
2： 2： 2： 1
2×6.02×1023：2×6.02×1023：2×6.02×1023：2×6.02×1023
2mol：2mol：2mol：1mol
250mL 2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應。計算：
（1）參加反應的鐵屑的物質的量
（2）生成H2的體積（標準狀況）
思考·討論
提示：根據硫酸的體積和H2SO4的物質的量濃度，可以計算出參加反應的H2SO4的物質的量。然后根據化學反應中各物質之間的化學計量數之比，計算出參加反應的鐵屑的物質的量和生成的H2的體積。
（1）參加反應的鐵屑的物質的量
思考·討論
1 1
n(Fe)0.50mol
1n(Fe)
10.50mol
n(Fe)=0.50mol
（2）生成H2的體積（標準狀況）
思考·討論
1mol 22.4L
0.50mol
1mol 22.4L
0.50mol V(H2)
V(H2)=
22.4L×0.50mol
1mol
=11.2L
思維啟迪
求解相關題型步驟
Step1：寫出題目中涉及的反應方程式；
Step2：根據方程式各物質之間的化學計量數之比和已知信息（物質的量或體積或氣體摩爾體積或質量等），列出求解未知量的方程式；
Step3：解出方程式，得到答案。
1.填寫下列橫線
在金屬元素中，有一類性質相似，并在自然界共生在一起的稀土元素，它們是元素周期表中原子序數從________（從鑭至镥）的____種元素以及鈧和釔，共_____種元素。
稀土元素又被稱為“____________________”
課堂達標
57-71
15
17
冶金工業的維生素
解析　在金屬元素中，有一類性質相似，并在自然界共生在一起的稀土元素，它們是元素周期表中原子序數從57-71（從鑭至镥）的15種元素以及鈧和釔，共17種元素。稀土金屬可單獨使用，也可用于生產合金。在合金中加入適量稀土金屬，能大大改善合金的性能。因而稀土元素又被稱為“冶金工業的維生素”。
2.下列有關合金的說法不正確的是（　　）
A．多數合金比單一金屬有更大的硬度
B．多數合金比單一金屬有更高的熔點
C．我國早在3000年前就使用合金
D．新型合金有記憶合金、儲氫合金
課堂達標
B
解析　合金的性質有，硬度大，熔點低，耐腐蝕。選項A中，合金的硬度一般比各成分金屬大，故A正確；合金的熔點一般比各成分金屬低，故B錯誤；我國早在3000多年前就掌握了煉銅技術，可以制造青銅，故C正確；新型合金有記憶合金、儲氫合金、輕質合金、超耐熱合金等，故D正確。因此選B。
3.現有FeO和Fe2O3組成的混合物ag，向其中加入2mol/L的硫酸溶液100mL，恰好完全反應；若將ag該混合物與足量的鋁熱反應，冷卻后最終可得鐵的質量為（ ）
A.3.2a g B.(3.2+a)g C.(a-3.2)g D.(a-6.4)g
課堂達標
C
解析 n(H2SO4)=0.1L×2mol/L=0.2mol，所以FeO和Fe2O3組成的混合物中O的質量為0.2mol×16g/mol=3.2g，若將ag該混合物與足量的鋁熱反應，使其充分反應，終可得鐵的質量為ag-3.2g=(a-3.2)g。
4.完全溶解28.4g的碳酸銅和氫氧化銅的混合物，需要消耗1mol/L的鹽酸500mL，若灼燒相同質量的上述混合物，得到氧化鐵的質量為（　　）
A.40g B.30g C.20g D.16g
課堂達標
解析 根據題目計算出鹽酸的物質的量為n(HCl)=1mol/L×0.5L=0.5mol，CuCO3和Cu(OH)2恰好與0.5mol HCl完全反應生成CuCl2、H2O和CO2氣體，則n(CuCl2)=1/2n(HCl)=0.25mol，根據反應前后銅元素原子不變，則灼燒相同質量的上述混合物時，得到的CuO為0.25mol，m(CuO)=0.25mol×80g/mol=20g，因此選C。
C
指元素周期表中原子序數從57-71（從鑭至镥）的15種元素以及鈧和釔，共17種元素
金屬材料
課堂小結
新型合金
①儲氫合金材料可以用于以H2為燃料的汽車。
②鈦合金可以用于制造耐壓球。
③由鎳、鐵、碳、鈷組成的鎳鈷合金可以用于制造發動機葉片，它能承受1100℃的高溫。
稀土金屬
物質的量在化學方程式計算中的應用
Step1：寫出題目中涉及的反應方程式；
Step2：根據方程式各物質之間的化學計量數之比和已知信息（物質的量或體積或氣體摩爾體積或質量等），列出求解未知量的方程式；
Step3：解出方程式，得到答案
作業布置
記憶合金的性質
謝 謝

展開更多......

收起↑