人教版高中化学选修一课件第三章第一节

稍稍加热又容易分解, 室温下吸、放氢的速 率快, 如TiFe合金和LaNi合金等. (2)钛合金: 重量轻、强度高、韧性好、耐腐 蚀. (3)耐热合金、形状记忆合金等.
自主体验 1.2011年 10月19日, 《研讨铁合金市场运行现 状, 探寻铁合金未来发展机遇》在西安举行. 下列关于合金的说法中, 不正确的是( ) A.合金是由两种或两种以上的金属化合而成 的 B.合金是由两种或两种以上的金属或金属与 非金属熔合而成的
【答案】 (1)托盘天平 (2)AlCl3、MgCl2 Cu、Si 烧杯、玻璃棒、 漏斗、带铁圈的铁架台 (3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓, Al3＋＋3OH－ === Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O (4)AlO－ 2 ＋CO2＋2H2O===HCO－ 3 ＋ Al(OH)3↓、
即时应用 1.下列有关合金的说法正确的是( ) A.合金的性质是各成分金属性质的总和 B.铝热剂是铝合金 C.将镁粉和铝粉混合即得镁铝合金 D.合金具有金属的特征
解析: 选D. A中合金的性质并不是各成分金属 性质的总和, A错. B项中铝热剂是铝与某些金 属氧化物的混合物, 不是合金, B错; C项中镁 粉和铝粉简单的混合不是合金, C错.
第二步: 在氩气的气氛中, 用过量镁在加热条 件下与TiCl4反应制得金属钛. 简述由上述所得 产物中获取金属钛的步骤________. 解析: (1)物质的性质决定其用途, 应结合题干 所给的有关性质的信息来分析. 由题干知钛和 钛合金的熔点高, 不能用来做保险丝; 其密度 小、熔点高、可塑性好, 可用于制造飞机及船 舶, 与人体有很好的“相容性”可制造人造骨
生活中常见的医疗器 械、厨房用具和餐具等很多都是用不锈钢制 成的. 2.铝合金和铜合金 (1)硬铝: 合金元素为__C_u_、__M__g_、__M__n___和Si等. 硬铝密度小, 强度高、抗腐蚀性强. 适用于制 造飞机和航天器.
(2)黄铜: 合金元素是___Z_n___. 青铜: 合金元素是____S_n____. 3.新型合金 (1)储氢合金 ①储氢合金: 能够大量吸收____H_2___, 并与H2 结合成金属氢化物的材料. ②对储氢合金的要求: ___储__氢__量____大, 金属氢 化物既容易形成,
①性能: 不锈钢是最常见的合金钢, 它的合金 元素主要是___C__r_、__N_i____. 不锈钢在大气中 比较稳定, 不容易生锈, 具有很强的 __抗__腐__蚀__能__力_______. ②用途: 不锈钢具有的优良性能, 使它在化工 生产、医疗器械制造、建筑装饰业及人类生 活中得到广泛的应用.
强度和硬度都 比纯铝和纯镁 大
火箭、飞机、 轮船等制造业
硬铝
含铜4%、 镁0.5%、 锰0.5%、 硅0.7%
强度和硬度都 比纯铝大
火箭、飞机、 轮船等制造业
名称 组成
主要性质
主要用途
黄铜
含锌20%～ 36%, 常加
有良好的强度和 塑性、易加工、
入少量锡、 耐腐蚀
铅、铝
机器零件如 轴承、齿轮 等
青铜
2Al(OH)3==△===Al2O3＋3H2O
有良好的强度和
含锡10%～ 塑性、耐磨、耐
30%
腐蚀
机器零件如 轴承、齿轮 等
名称 组成
主要性质
主要用途
钛合 金
含铝6%、 耐高温、耐腐
钒4%
蚀、高强度
用于宇航、飞 机、造船、化 学工业
加入银、 有光泽、易加 金饰品、电子 金合 铜、稀土 工、耐磨、耐 元件、钱币、 金 元素等 腐蚀、易导电 笔尖
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热点示例思维拓展
[经典案例] 某铝合金中含镁、铜、硅, 为了测定该合金中 铝的含量, 设计如下实验: (1)取样品a g, 称取时使用的仪器名称为_____ (2)将样品溶于足量稀盐酸中过滤, 滤液中主要 含有_______, 滤渣中含有__________, 在溶 解、过滤时使用的仪器有______________.
性能
性脆
机械性能好
加工 可_铸___不可__锻___ 可铸、可锻
制造机械和交通工具 用途 制造机座、管道等
等
(2)钢的分类 ①碳素钢
②合金钢: 在钢中加入 __一__定__量__的__一__种__或__几__种__其__他__元__素_____, 可得到 具有各种不同性能的合金钢, 如不锈钢. (3)不锈钢的性能和用途
A.MgAl合金
B.CuSn合金
C.AlSi合金
D.不锈钢
解析: 选A. 飞机制造业所用的材料强度越
高、密度越小越好.
3.钢铁是铁和碳的合金的总称, 其强度高、价
格便宜、应用广泛. 在以下关于不锈钢和普通
钢的认识中, 你认为正确的是( )
A.它们的组成元素是相同的 B.耐腐蚀的性能不同 C.它们都属于钢, 因此物理性质相同 D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁, 因 此它们的化学性质相同 解析: 选B. 不锈钢是在普通钢的基础上加入 Cr、Ni等多种元素炼成的钢材, 它具有在常温 下、空气中不易生锈的特点, B项正确.
题型 合金的性质
例 现代建筑的门窗框架常用电解加工成 的古铜色合金制造. 取合金样品进行如下实验 (每一步试剂均过量), 由此可以推知该合金的 组成可能为( )
A.Al、Mg(OH)2、Si、S B.Al、Fe、Mg、Si C.Al、Si、C、CuO D.Al2O3、SiO2、Fe、C 【思路点拨】 解答本题要注意两点: (1)该合金与氢氧化钠溶 液反应; (2)该合金与稀盐酸反应.
氯化镁和氯化铝, 滤渣中含硅和铜. 向滤液中
加入足量的氢氧化钠溶液, 生成 Mg(OH)2 沉
淀. Al3＋先生成 Al(OH)3 沉淀, 然后溶解生成
AlO
－
2
.
过滤得到的沉淀是
Mg(OH)2.
向滤液Hale Waihona Puke Baidu
中通入足量的 CO2, AlO2－与 CO2 反应生成
Al(OH)3 沉淀, 灼烧后生成 Al2O3.
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第三章 探索生活材料
第一节 合金
课程标准导航 1.了解合金的定义及特点. 2.认识纯金属与合金在性能上的主要差异, 知 道生活中常见合金的组成. 3.了解铁合金、铝合金和铜合金的组成、性能 和用途.
新知初探自学导引
自主学习 一、认识合金 合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非 金属)熔合而成的具有金属特性的物质. 二、使用合金 1.铁合金 (1)生铁和钢的比较
要点突破讲练互动
要点1 合金的性质
探究导引 1 为什么合金的熔点比纯金属熔点低？ 提示:在纯金属内, 所有的原子大小相同, 排列 十分规整; 而合金内原子的大小不一, 排列没 有纯金属那样整齐, 使得原子之间的相互作用 力减小. 所以, 多数合金的熔点一般比各成分 金属的熔点都要低.
要点归纳 1.合金的物理性质 合金与其各成分金属相比, 具有许多优良的 物理、化学或机械性能. (1)一般情况下, 合金比纯金属硬度大、更坚 固. (2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低.
【思路点拨】解答本题要注意两点: (1)该合金 与氢氧化钠溶液反应; (2)该合金与稀盐酸反应 【解析】从四个选项中可以看出, 与NaOH溶 液反应放出H2的有Si、Al; 而与盐酸反应放出 H2的有Al、Fe和Mg; 因此符合条件的只有B. 【答案】 B
【规律方法】 在分析合金的组成时, 应注意: (1)根据元素单质的性质判断单质的存在, 特别 是一些单质的特殊性, 如Al与NaOH溶液反应, Si与NaOH溶液反应等. (2)加入试剂时注意反应的单一性, 即加入一种 试剂与一种成分反应.
生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金. 二者的比较见下表:
生铁
钢
含碳量 __2_%__～__4_.3_%__ ___0_.0_3_%__～__2_%_____
组成 元素
__铁__、__碳_____ ___铁__、__碳_____, 合金钢 中还有其他元素
生铁
钢
__硬__度__大____, 抗压、 有良好的__延__展__性___,
要点2 常见合金的性质和用途
探究导引 2 生铁和钢的本质区别是什么？如何将生铁冶 炼成钢？ 提示:生铁和钢的本质区别是含碳量不同, 生 铁的含碳量比钢高. 炼钢是在高温条件下, 用 氧化剂把生铁中过多的碳和杂质氧化除去的 过程.
要点归纳 常见合金的性质和用途
名称 组成
主要性质
主要用途
铝合 金
含有10%～ 30%的镁
所得产物含杂质镁(镁过量)、MgCl2, 利用钛 不与强酸反应, 应加足量盐酸除去过量杂质
镁、MgCl2, 过滤即得钛. 答案: (1)A (2)第一步: TiO2＋2C＋ 2Cl2==高=温==TiCl4＋2CO 碳 第二步: 加入足量盐酸, 除去过量镁、MgCl2, 过滤, 洗涤
题型探究权威预测
(1)钛和钛的合金具有很多优良的性能, 如熔点 高、密度小、可塑性好、易于加工, 钛合金与 人体有很好的“相容性”. 根据它们的主要性 能, 下列用途不切合实际的是________. A.用于做保险丝 B.用于制造航天飞机 C.用于制造人造骨 D.用于制造船舶
(2)常温下钛不和非金属、强酸反应. 红热时, 却可与常见的非金属单质反应. 地壳中含钛矿 石之一称金红石(TiO2), 目前大规模生产钛的 方法是: 第一步: 金红石、炭粉混合, 在高温条件下通 入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体. 该反应的 化学方程式为: ___________, 该反应的还原剂是________.
(2)第一步得到的可燃性气体应是 CO, 结合原 子守恒及电子守恒, 化学方程式应为 TiO2＋ 2C＋2Cl2==高=温==TiCl4＋2CO, 该反应中, 碳元 素化合价升高, C 作还原剂; 第二步应为镁置 换钛的反应, 化学方程式为 TiCl4＋2Mg==A△=r== Ti＋2MgCl2,
(3)往滤液中加入足量NaOH溶液过滤, 写出该 操作中有关的离子方程式_____. (4)在第(3)步的滤液中, 通入足量CO2, 过滤, 将 沉淀用蒸馏水洗涤数次后, 烘干并灼烧至质量 不再减少为止, 冷却后称量质量为b g, 写出有 关的化学方程式_____.
【解析】 镁和铝能溶于盐酸, 所以滤液中有
C.合金的性质随着其成分金属的性质而变 D.合金的熔点一般都比其成分金属的熔点低 解析: 选A. 合金是由两种或两种以上的金属 或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的 物质, 一般合金的熔点比组成它的各成分金属 的熔点低, 合金的性质随其成分金属的性质而 发生变化, B、C、D正确.
2.用于飞机制造业的重要材料是( )
(3)一般来说, 合金的性质并不是各成分金属性 质的总和. 合金具有良好的物理、化学或机械 的性能. (4)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. 2.合金与纯金属在性能上产生差异的原因 一般情况下, 合金比纯金属的硬度大、更坚固 的原因.
如图所示, 纯金属和合金的结构并不相同, 在 纯金属内, 所有原子的大小和形状都是相同的, 原子的排列十分规整. 而合金内加入了其他元 素或大或小的原子, 改变了金属原子有规则的 层状排列, 使原子层与层之间的相对滑动变得 困难.
即时应用 2.(2012·内蒙古呼伦贝尔高二月考) 2011年10 月11日, 中国西安2011钛工业发展峰会暨《钛 工业进展》第一届理事会成立大会在西安盛 大开幕. 钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引 起人们的关注, 是航空、军工、电力等方面的 必需材料, 被誉为“空间金属”和“深海金 属”.