資源簡介

(共27張PPT)
第三章
鐵　金屬材料——鈉和氯
第二節　金屬材料
課題1　用途廣泛的金屬材料
內容索引
學習目標
活動方案
課堂反饋
學 習 目 標
1．能列舉鋁合金、鋼等合金材料的重要作用。
2．認識金屬與合金在性能上的主要差異。
3．了解鋁及其重要化合物的性質。
4．了解金屬材料在生產和生活中的應用。
活 動 方 案
活動一：了解金屬材料，認識金屬與合金在性能上的主要差異
1．金屬材料包括純金屬和合金。請你分析判斷下列材料或制品中，哪些是金屬材料？
【答案】 (2)(3)(4)(5)(7)(8)為金屬材料。
2．合金的許多性能優于純金屬，下表列出生活中一些合金的組成與用途，請你說說分別主要應用了該合金的什么特性？
合金種類 主要組成元素 常用生活器件 合金特性
(1)鎂鋁合金 Mg、Al 計算機、照相機外殼
(2)武德合金 Pb、Sn、Bi、Cd 保險絲
密度小、硬度大　
熔點低　
合金種類 主要組成元素 常用生活器件 合金特性
(3)焊錫 Pb、Sn 焊接材料
(4)鈦合金 Ti、Al 人造關節
(5)堅鋁 Al、Cu、Mg、Mn 門窗框架
熔點低　
耐腐蝕性、生物親和性　
密度小、硬度大　
活動二：了解鐵合金的重要作用
生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金。生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%，鋼是使用量最大，用途最廣的合金 。
1．鋼的主要元素是什么？舉例說明鋼在生產和生活中的應用，并與同學分享。
【答案】 Fe。如鐵路、鐵橋、刃具、建筑中的鋼結構等。
2．下表列出了一些常見特種鋼的性能。

工業上制造化工生產上的耐酸塔、醫療器械，應選用哪一種鋼？
【答案】 應選用鎳鉻鋼。
種 類 性 能
鎢鋼、錳鋼 硬度很大
錳硅鋼 韌性特別強
鎳鉻鋼 抗腐蝕性能強，不易氧化
鎢鉻鋼 硬度大，韌性很強
活動三：了解鋁及其化合物的重要性質
1．實驗探究鋁、氧化鋁和鋁鹽的重要性質。
實驗步驟 實驗現象 實驗原理(離子方程式)
(1)在一支試管中加入5 mL鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片，觀察現象；過一段時間后，將點燃的木條放在試管口
鋁片溶解，試管中有氣泡產生。將點燃的木條放在試管口，聽到輕微的爆鳴聲
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
實驗步驟 實驗現象 實驗原理(離子方程式)
(2)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打磨(除去表面的氧化 膜)過的一小塊鋁片，觀察現象；過一段時間后，將點燃的木條放在兩支試管口
放入打磨過鋁片的試管中立即產生氣泡，而放入未打磨過鋁片的試管中開始沒有氣泡，一段時間后產生氣泡。過一段時間后，將點燃的木條放在兩支試管口，都能聽到輕微的爆鳴聲
2Al＋2OH－＋2H2O ===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，Al2O3＋2OH－＋3H2O ===2[Al(OH)4]－
實驗步驟 實驗現象 實驗原理(離子方程式)
(3)在一支試管中加入少量AlCl3溶液，向其中滴加NaOH溶液至過量
(4)在一支試管中加入少量AlCl3溶液，向其中滴加氨水溶液至過量
產生白色沉淀，繼續滴加NaOH溶液，沉淀溶解
Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
產生白色沉淀　
2．既能跟酸反應生成鹽和水，又能跟堿反應的生成鹽和水的氧化物，叫兩性氧化物；既能跟酸反應生成鹽和水，又能跟堿反應的生成鹽和水的氫氧化物，叫兩性氫氧化物。根據定義可知，鋁的化合物中，什么物質是兩性氧化物、什么物質是兩性氫氧化物？
【答案】 Al2O3是兩性氧化物，Al(OH)3是兩性氫氧化物。
活動四：了解新型合金及應用
閱讀教材中有關新型合金的內容，說說你了解的新型合金及其應用。
【答案】 新型儲氫合金的研究和開發將為氫氣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天航空、生物工程和電子工業等領域。
課 堂 反 饋
1．下列物質不屬于合金的是 (　　)
A．硬鋁 B．白銅
C．鋼鐵 D．水銀
1
D　
2．保險絲的原理是應用了合金一般比各成分金屬具有更低的 (　　)
A．強度 B．硬度
C．密度 D．熔點
2
D　
3．既能與鹽酸反應又能與氫氧化鈉溶液反應的物質是 (　　)
①鋁　②氧化鐵　③氧化鋁　④碳酸氫鈉　⑤碳酸鈉　⑥氫氧化鋁
A．①③⑥ B．①③④⑤
C．①②③ D．①③④⑥
3
D　
4．碲鋅鎘(Te－Zn－Cd)晶體可以用于制造紅外探測器的基礎材料，下列有關它的敘述錯誤的是 (　　)
A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，無固定的熔化溫度
B．它易導電、導熱，具有延展性
C．它的熔、沸點比Zn的低
D．它的硬度和強度比Cd的大
4
A　
5．下列有關Al2O3的敘述正確的是 (　　)
A．Al2O3的熔點高，常用作耐火材料
B．Al2O3溶于水并與水反應生成Al(OH)3
C．Al2O3在高溫下受熱易分解
D．用稀鹽酸溶液可除去CuO中的Al2O3
5
A　
6．性質活潑的金屬鋁成為應用廣泛的金屬材料，其原因是____________________________，該物質的主要成分是__________；用砂紙將鋁制品打磨后，鋁制品仍具有較強的耐腐蝕性，原因是______________________________________________________________________。
6
鋁表面有一層致密的氧化膜　
Al2O3　
鋁很活潑，在空氣中又會生成一層新的氧化膜，使鋁制品表面覆蓋著保護膜　
7．易拉罐是常見的鋁合金。實驗室中采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質)制備明礬[KAl(SO4)2·12H2O]的過程如下圖所示。

(1)為盡量少引入雜質，試劑①應選用______(填字母)。
a．HCl溶液 b．H2SO4溶液
c．氨水　　　　　 d．NaOH溶液
7
d　
7
(2)易拉罐溶解過程中主要反應的化學方程式為________________ _________________________________。
(3)沉淀B的化學式為______________；沉淀B與H2SO4、K2SO4發生反應生成明礬，其物質的量之比為___________。
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑　
Al(OH)3　
2∶3∶1　
8．合金是建造航空母艦的主體材料。
(1)航母升降機可由鋁合金制造。Al－Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其離子方程式為_________________________________。焊接過程中使用的保護氣為______________________(填化學式)。
(2)航母螺旋槳主要是用銅合金制造的。80.0 g Cu－Al合金加酸完全溶解后，加入過量氨水，過濾的白色沉淀39.0 g，合金中Cu的質量分數為__________。
8
Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－　
Ar(答案合理即可)
83.1%　
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