(新教材)高中化学《金属材料》ppt课件人教版1
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高中化学人教版必修一第三章第三节《用途广泛的金属材料》ppt课件
金属材料
合金
传统合金：铝合金、铜合金、铁合金等 新型合金：人造器官、记忆合金等
学与问 1、初中曾学过有关合金的一些知识，你还记得什 么是合金吗？合金有哪些良好的性能？
合金：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。
合金良好的特性
1、物理特性：硬度一般 大于 它的纯金属成分，熔点一般低于. 它的纯金属成分。 如纯黄金质软，若向纯金中加入一定量的Ag，制成的K
金的硬度就比纯黄金大得多。 如纯锡的熔点为228℃，但是含有Pb、Bi、Cd的锡合金
（保险丝）的熔点仅为70℃； 2、化学特性：使用不同的原料，改变原料的配比，变更制造合
金的工艺，可以得到不同性能的合金。
如不锈钢的耐腐蚀性比纯铁好 3、机械性能：如具有更好的弹性，延展性等
注意： ①合金中一定含有金属元素 ②合金中也可能含有非金属元素 ③合金一定是混合物 ④合金中各组分的含量影响合金的性质。
③白铜：主要为Cu， 含Ni、 Zn、少量Mn。不易生铜绿。
④铜锰合金，具有极高的电阻。
3、钢
①生铁和钢都是铁的合金，其中钢使用 量最大、用途最广的合金。
铁的合金 C%
生铁 2%－4.3%
钢 0.03%－2%
其它杂质 机械性能
Si、Mn、S、P
（较多） 质硬而脆、 无韧性
Si、Mn、S、P （较少）
铝“有翼的金属” “会飞的金 属”
2、铜合金 常见的有青铜、黄铜、白铜和锰铜。
①青铜：主要为Cu，还含有Sn、Pd。是 我 国使用最早的合金。 我国1939年在河南安阳殷墟出土的商
②代黄后铜期：制主作要的为司C母u，戊Z鼎n属，于青铜制品。 少量Sn、Pd、Al。
高中化学(新人教版)必修第一册：金属材料【精品课件】
解析：不锈钢中添加的合金元素主要是 Ni 和 Cr，Ni、Cr 元素的加入 使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。
答案：A
3．下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( )
A．盛放食醋
B．烧煮开水
C．用金属丝擦洗表面的污垢 D．用碱水洗涤
解析：食醋中含有的醋酸呈酸性，能与铝发生反应而腐蚀；用金属丝 擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝层，使铝裸露在外继续被腐蚀；而用碱 水洗涤也同样不行，因为铝能跟碱反应而被腐蚀。
用途广泛的稀土金属 (1)稀土金属有着广泛的用途，它既可单独使用，也可用于生产 合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而， 稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 (2)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光 材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及 农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。
2．氧化铝 (1)和盐酸反应：1□9_A_l_2O__3＋__6_H__C_l_=_=_=_2_A_l_C_l_3＋__3_H_。2O (2)和氢氧化钠溶液反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。 结论：像 Al2O3 这类既能与酸反应生成□ 20__盐_和__水___，又能与碱反 应生成□ 21_盐__和__水___的氧化物，叫做两性氧化物。 3．常见的铝合金 (1)铝合金中，常含有的合金元素：C_u_、__M_g_、__S_i_、__M__n_、__Z_n__及稀 土元素等。
【解析】 Al 与 NaOH 溶液的反应过程如下：2Al＋6H2O===2Al(OH)3 ＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。H2O 中的氢元素由＋1 价 变为 0 价，H2O 得电子，是氧化剂，H2 是还原产物；Al 元素的化合价由 0 价变为＋3 价，化合价升高被氧化，Al 是还原剂，NaAlO2 是氧化产物。
答案：A
3．下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( )
A．盛放食醋
B．烧煮开水
C．用金属丝擦洗表面的污垢 D．用碱水洗涤
解析：食醋中含有的醋酸呈酸性，能与铝发生反应而腐蚀；用金属丝 擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝层，使铝裸露在外继续被腐蚀；而用碱 水洗涤也同样不行，因为铝能跟碱反应而被腐蚀。
用途广泛的稀土金属 (1)稀土金属有着广泛的用途，它既可单独使用，也可用于生产 合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而， 稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 (2)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光 材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及 农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。
2．氧化铝 (1)和盐酸反应：1□9_A_l_2O__3＋__6_H__C_l_=_=_=_2_A_l_C_l_3＋__3_H_。2O (2)和氢氧化钠溶液反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。 结论：像 Al2O3 这类既能与酸反应生成□ 20__盐_和__水___，又能与碱反 应生成□ 21_盐__和__水___的氧化物，叫做两性氧化物。 3．常见的铝合金 (1)铝合金中，常含有的合金元素：C_u_、__M_g_、__S_i_、__M__n_、__Z_n__及稀 土元素等。
【解析】 Al 与 NaOH 溶液的反应过程如下：2Al＋6H2O===2Al(OH)3 ＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。H2O 中的氢元素由＋1 价 变为 0 价，H2O 得电子，是氧化剂，H2 是还原产物；Al 元素的化合价由 0 价变为＋3 价，化合价升高被氧化，Al 是还原剂，NaAlO2 是氧化产物。
人教版高中化学必修一《金属材料》铁-金属材料PPT精品课件
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
3．灵活利用数轴正确分析量的关系
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与强碱溶 液中的水反应生成 H2 和 Al(OH)3，然后 Al(OH)3 再与 NaOH 反 应生成 H2O 和 NaAlO2，反应中铝做还原剂，水做氧化剂，NaOH 无电子得失。 用双线桥法和单线桥法分别表示
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
解析：选 A。由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用 于航天领域，B 正确；由于钛合金与人体器官具有很好的“生 物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排斥反应，因此可 以用来制造人造骨，C 正确；由于其密度小、可塑性好、易于 加工，因此可用于家庭装修，制作钛合金装饰门，D 正确；由 于其熔点高，不适合做保险丝，A 错误。
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第三章 铁 金属材料
(5)镁、铝熔合成合金的过程发生了化学变化。( ) (6)储氢合金属于金属氢化物材料。( ) (7)合金是混合物，具有金属的特性。( ) 答案：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)√
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第三章 铁 金属材料
2．纯铁的熔点为 1535℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的 铁的合金)在 1200℃左右就熔化了，这是因为( ) A．铁的纯度越高，熔点越低 B．合金的熔点一般比其成分物质的熔点低 C．形成了铁碳合金，所以熔点变高 D．在高炉内熔化的过程中发生了化学反应 解析：选 B。合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低。
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第三章 铁 金属材料
二、金属材料的类型 1．铁合金 _生__铁__和__钢___是含碳量不同的两种铁碳合金。生铁的含碳量为 _2_%__～__4_._3_%__，钢的含碳量为_0_._0_3_%__～__2_%__。由于含碳量不同， 钢和生铁在性能上有很大差异。例如，生铁硬度大、抗压，性 脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料；钢有良好 的__延__展___性___，_机__械__性__能__好___，可以锻轧和铸造，广泛用于制 造机械和交通工具等。
第三章 铁 金属材料
3．灵活利用数轴正确分析量的关系
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与强碱溶 液中的水反应生成 H2 和 Al(OH)3，然后 Al(OH)3 再与 NaOH 反 应生成 H2O 和 NaAlO2，反应中铝做还原剂，水做氧化剂，NaOH 无电子得失。 用双线桥法和单线桥法分别表示
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第三章 铁 金属材料
解析：选 A。由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用 于航天领域，B 正确；由于钛合金与人体器官具有很好的“生 物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排斥反应，因此可 以用来制造人造骨，C 正确；由于其密度小、可塑性好、易于 加工，因此可用于家庭装修，制作钛合金装饰门，D 正确；由 于其熔点高，不适合做保险丝，A 错误。
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第三章 铁 金属材料
(5)镁、铝熔合成合金的过程发生了化学变化。( ) (6)储氢合金属于金属氢化物材料。( ) (7)合金是混合物，具有金属的特性。( ) 答案：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)√
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第三章 铁 金属材料
2．纯铁的熔点为 1535℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的 铁的合金)在 1200℃左右就熔化了，这是因为( ) A．铁的纯度越高，熔点越低 B．合金的熔点一般比其成分物质的熔点低 C．形成了铁碳合金，所以熔点变高 D．在高炉内熔化的过程中发生了化学反应 解析：选 B。合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低。
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第三章 铁 金属材料
二、金属材料的类型 1．铁合金 _生__铁__和__钢___是含碳量不同的两种铁碳合金。生铁的含碳量为 _2_%__～__4_._3_%__，钢的含碳量为_0_._0_3_%__～__2_%__。由于含碳量不同， 钢和生铁在性能上有很大差异。例如，生铁硬度大、抗压，性 脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料；钢有良好 的__延__展___性___，_机__械__性__能__好___，可以锻轧和铸造，广泛用于制 造机械和交通工具等。
高中化学人教版必修1课件：3.3用途广泛的金属材料
了解2：其它几种常见合金的组成、性质、用途
名称 组成 主要性质 主要用途
铝合金
硬铝
含镁10%~30%
含铜4%、 镁0.5%、 锰0.5%、 硅0.7% 含铝6% 钒4%
硬度和强度都比 纯铝和纯镁大
硬度和强度都比 纯铝和纯镁大
火箭、飞机、轮 船等制造业
火箭、飞机、轮 船等制造业
钛合金 金合金
耐高温、耐腐蚀、 用于飞机、宇航、 高强度 化学：Al、Fe、Na、Mg 按含量分 稀有金属：Zr、Hf
贵金属：金、银、铂 稀土金属：P67
二、金属的物理通性
1、大多数金属呈银白色，有金属光泽； 金属中除汞常温为液态外，其余均为固态 。 2、密度、硬度、熔点差别大。 3、导电性、导热性一般较强 4、延展性 自然界地壳中含量最多的金属元素是________ 铝 ， 铯 ，熔点最低的金属是_____________ 最活泼的金属是______ ， 汞 钨 银 ， 熔点最高的金属是_____________ ，导电性最好的金属是______ 延展性最好的金属是________ ，硬度最大的金属是__________ 。 金 铬
二、常见合金的重要应用
学与问
初中曾学过有关合金的一些知识，你还记得什 么是合金吗？合金有哪些优良的性质？你知道合 金在生活中有哪些用途吗？请举出一些例子。
1、合金: 由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属跟非金属）一起 熔合而成的具有金属特性的物质。合金属于混合物。 2、合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。 ◇ 硬度大于各成分金属 ◇ 熔点低于各成分金属 ◇ 导电性低于各成分金属
教材P64
１、铜合金：我国使用最早的合金
青铜：主要含铜、锡和铅。 黄铜：主要含铜和锌（少量锡、铅、铝)。 白铜：主要含铜、镍和锌（少量锰） 。
人教版高中化学必修一 《铁及其化合物》铁 金属材料PPT(第1课时铁的单质)
常温下：Fe 在潮湿的
空气中生锈，主要成
2Fe＋3Cl2
Fe＋S
Fe
分为 Fe2O3·nH2O
△
△
Fe 在纯氧中点燃
=====2FeCl3 =====FeS
生成 Fe3O4
铁与硫、氯气反应的产物中铁的价态不相同，证 明氯气的氧化性强于硫。
第十三页，共二十六页。
1．下列关于铁与水反应的描述不正确的是( ) A．红热的铁能与水蒸气反应，用排水法收集产生的气体并点 燃，能听到轻微“噗”声 B．铁与水蒸气的反应是氧化还原反应 C．常温下，Fe 与 H2O 不反应，但在空气中 O2、H2O 的共同 作用下能发生氧化反应 D．铁与水蒸气反应的固体产物是黑色的 FeO 解析：选 D。铁与水蒸气反应的固体产物是黑色的 Fe3O4。
第六页，共二十六页。
3．铁的化学性质(能写离子方程式的写离子方程式)
第七页，共二十六页。
Fe 与足量的 Cl2、KMnO4(H＋)、硝酸溶液等强氧化剂反应时， 被氧化为＋3 价；Fe 与足量的 S、I2、Cu2＋等弱氧化剂反应时， 被氧化为＋2 价。
第八页，共二十六页。
4．铁与水蒸气反应的实验探究
第十四页，共二十六页。
2．将 11.5g 钠、9g 铝、28g 铁分别投入 200mL1mol·L－1 的盐酸 中，下列说法正确的是( ) A．钠与盐酸反应最剧烈，产生的气体最多 B．铝与盐酸反应产生的气体最多 C．铁与盐酸反应产生的气体比钠多 D．反应结束时产生的气体一样多 解析：选 A。经计算知金属相对于盐酸都是过量的，所以 Al、 Fe 剩余，而剩余的 Na 又能与水反应，因而钠与盐酸反应产生 的气体最多。
第四页，共二十六页。
2．铁的存在和冶炼 (1)铁的存在 铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以__单_质___形态存在，但主 要是以___＋_2__价和__＋__3__价化合物的形态存在于矿石中。铁元 素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
【新教材】2021版高中化学人教版必修第一册第3章 铁金属材料 全章课件
• 铁的化合物很多。铁的氧化物主要有黑色的氧化亚铁、红棕色的三氧化 二铁和具有磁性的黑色的四氧化三铁。含有铁元素的盐有硫酸亚铁、氯 化铁等。铁的氢氧化物为氢氧化亚铁和氢氧化铁。氢氧化亚铁是白色固 体，不溶于水，很不稳定，容易被氧化。硫酸亚铁与NaOH溶液反应生 成的氢氧化亚铁沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。这 是因为氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化成了红褐色的氢氧化铁，发生的 反应为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
• (2)实验探究铁粉与水蒸气的反应
实验装置
操作现象 用火柴点燃肥皂液，听到__爆__鸣____声，证明生成了_H__2___ 实验结论 3在_F__e高_＋_温_4_H下_2_O，_(_g_铁)_=高_=能_=温=_与=_F_水_e3_O蒸__4＋_气_4_反H__2应__生__成__。H2 ， 化 学 方 程 式 为
在于矿石中。
＋2
＋3
• (2)在地壳中铁元素的含量仅次于______、______和______，居第______
位。铁矿石的主要成分是__________，丹霞地貌的岩层因含__________
而呈红色。
氧
硅
铝
四 Fe2O3
Fe2O3
• 2．铁的应用历史
• (具1)在我社国会在生__产__中_春_发_秋_挥初了年巨就大掌的握作了用冶。铁技术。_______战_中国期以后，铁制工
• (2)现代工业炼铁的原理是用________的方法把铁从铁矿石中提炼出来。 化学方程式为__________________还__原___________。
• •
3铁．有物__理__性__质____和_3_C_O__＋__F_e_2_O，3=铁高==温能==导2F电e＋，3但CO导2 电性不如铜和铝。铁能
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
• (2)实验探究铁粉与水蒸气的反应
实验装置
操作现象 用火柴点燃肥皂液，听到__爆__鸣____声，证明生成了_H__2___ 实验结论 3在_F__e高_＋_温_4_H下_2_O，_(_g_铁)_=高_=能_=温=_与=_F_水_e3_O蒸__4＋_气_4_反H__2应__生__成__。H2 ， 化 学 方 程 式 为
在于矿石中。
＋2
＋3
• (2)在地壳中铁元素的含量仅次于______、______和______，居第______
位。铁矿石的主要成分是__________，丹霞地貌的岩层因含__________
而呈红色。
氧
硅
铝
四 Fe2O3
Fe2O3
• 2．铁的应用历史
• (具1)在我社国会在生__产__中_春_发_秋_挥初了年巨就大掌的握作了用冶。铁技术。_______战_中国期以后，铁制工
• (2)现代工业炼铁的原理是用________的方法把铁从铁矿石中提炼出来。 化学方程式为__________________还__原___________。
• •
3铁．有物__理__性__质____和_3_C_O__＋__F_e_2_O，3=铁高==温能==导2F电e＋，3但CO导2 电性不如铜和铝。铁能
人教版高中化学必修一课件3.3：用途广泛的金属材料
容器
尝试应用 2．下列物质中，不属于合金的是( B ) A．黄铜B．水银 C．钢铁D．硬铝 3．下列材料掺入普通钢中，可形成不锈钢的是( A ) A．Ni、CrB．Mn、Si C．稀土金属D．W、Pt
一、合金的概念及特征
下列关于合金的叙述正确的是( ) ①具有金属的特征 ②通过熔合而成 ③含有两种或两种以上金属(或金属与非金属) ④一般说来，合金的熔点比各组分的熔点都低 A．①②B．③④ C．②③④D．全部 解析：合金一般是两种或两种以上金属(或金属与非金 属)熔合成的，具有金属的特性，其熔点比各成分熔点都低。 所以D选项正确。 答案：D
3．金属的分类
(1)冶金工业
黑色金属：____、____、____(黑色金属的颜色不一定 是黑色，如纯净的铁、铬的颜色是银白色)
有色金属：除____、____、____以外的所有金属。
答案：2．碳素钢 合金钢 铁碳 低 中 高
3．(1)Fe Cr Mn Fe Cr Mn
(2)按密度 轻金属：密度＜4.5g·cm－3(如钠、__A__l ) 重金属：密度＞4.5g·cm－3(如_F_e__、铜) (3)按自然界中的含量 常见金属：如铁(4.75%)、铝(7.7%)、钙(3.45%)等。 稀有金属：如锆、铌、钼等。 4．正确使用金属材料 选择材料时，需考虑主要用途、外观、物理性质、化 学性质、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等。
①合金具有____特性，即具有金属光泽，有良好的导 电性、导热性和延展性。
②合金的硬度一般比它的各成分金属____。 ③多数合金的熔点一般比它的各成分金属____，如作 原子反应堆导热剂的钠－钾合金，常温下呈液态。 答案：1.金属 金属 非金属 金属特性 2．金属 大 低
综合拓展
尝试应用 2．下列物质中，不属于合金的是( B ) A．黄铜B．水银 C．钢铁D．硬铝 3．下列材料掺入普通钢中，可形成不锈钢的是( A ) A．Ni、CrB．Mn、Si C．稀土金属D．W、Pt
一、合金的概念及特征
下列关于合金的叙述正确的是( ) ①具有金属的特征 ②通过熔合而成 ③含有两种或两种以上金属(或金属与非金属) ④一般说来，合金的熔点比各组分的熔点都低 A．①②B．③④ C．②③④D．全部 解析：合金一般是两种或两种以上金属(或金属与非金 属)熔合成的，具有金属的特性，其熔点比各成分熔点都低。 所以D选项正确。 答案：D
3．金属的分类
(1)冶金工业
黑色金属：____、____、____(黑色金属的颜色不一定 是黑色，如纯净的铁、铬的颜色是银白色)
有色金属：除____、____、____以外的所有金属。
答案：2．碳素钢 合金钢 铁碳 低 中 高
3．(1)Fe Cr Mn Fe Cr Mn
(2)按密度 轻金属：密度＜4.5g·cm－3(如钠、__A__l ) 重金属：密度＞4.5g·cm－3(如_F_e__、铜) (3)按自然界中的含量 常见金属：如铁(4.75%)、铝(7.7%)、钙(3.45%)等。 稀有金属：如锆、铌、钼等。 4．正确使用金属材料 选择材料时，需考虑主要用途、外观、物理性质、化 学性质、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等。
①合金具有____特性，即具有金属光泽，有良好的导 电性、导热性和延展性。
②合金的硬度一般比它的各成分金属____。 ③多数合金的熔点一般比它的各成分金属____，如作 原子反应堆导热剂的钠－钾合金，常温下呈液态。 答案：1.金属 金属 非金属 金属特性 2．金属 大 低
综合拓展
2022版新教材高中化学第三章铁金属材料第二节课时1合金课件新人教版必修第一册ppt
A.铁
B.碳
C.铜
D.铝
2.铁和不锈钢都是生活中常见的材料,下列说法中不正确的是 A.铁和不锈钢都能与盐酸反应 B.铁是纯净物,不锈钢是混合物 C.铁和不锈钢中都只含有金属元素 D.不锈钢比铁更耐腐蚀
(C )
3.(2021福建泉州高一期末)用铝箔包装0.1 mol金属钠,用针扎出一些小孔,放
入水中,完全反应后,用排水集气法收集产生的气体,则收集到的气体(标准状
2.(2021福建漳州高一期末)将10 g铁碳合金放入O2中高温灼烧,反应后的气体 通入过量石灰水中得沉淀1.4 g。则此铁碳合金是 ( B ) A.生铁 B.高碳钢 C.中碳钢 D.低碳钢
解析 根据C~CO2~CaCO3可知碳原子的物质的量等于碳酸钙的物质的
量。1.4 g碳酸钙的物质的量为 1.4 g =0.014 mol,碳原子的质量为
应,若同温同压下放出相同体积的气体,则两份铝粉的质量之比为 ( A )
A.1∶1
B.1∶6
C.3∶2
D.2∶3
2.等质量的两份铝分别与足量稀硫酸和足量NaOH溶液反应,若消耗的两溶
液的体积相等,则两溶液的物质的量浓度之比为 ( A )
A.3∶2
B.2∶3
C.1∶1
D.1∶2
解析 两份铝的物质的量相等,设n(Al)=1 mol。
互动探究·关键能力
探究点一 铝与盐酸或氢氧化钠溶液反应
情境探究 铝是一种金属元素,质地坚韧而轻,有延展性,容易导电。纯铝可做超高电压 的电缆。做日用器皿的铝通常称“钢精”“钢种”。 1919年,用铝合金造出 了第一架飞机,从此以后,铝的命运就牢固地与飞机制造业联系在一起了。铝 被誉为“带翼的金属”。在现在的生活中,我们到处都可以看到铝的“影
2022版新教材高中化学第三章铁金属材料第一节课时1铁的单质铁的氧化物课件新人教版必修第一册ppt
(4)为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成,该同学进行了定量研究:反
应前固体物质的质量为5.6 g,反应后固体物质的质量为6.6 g。从数据分析,反
应后硬质试管中固体物质的组成为
迁移应用
1.下列有关铁的氧化物的说法中,不正确的是 ( D ) A.赤铁矿的主要成分是Fe2O3,Fe2O3是红棕色的,常用作红色油漆和涂料 B.Fe3O4是黑色晶体,其中的铁元素显+2价和+3价 C.FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水,但都能和盐酸反应 D.FeO不稳定,在空气中受热迅速被氧化成Fe2O3 解析 FeO不稳定,在空气中受热迅速被氧化成Fe3O4。
探究应用 例 (2021吉林白城高一期末)某同学利用如图所示实验装置进行铁与水蒸 气反应的实验,并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。
请回答下列问题: (1)硬质试管中湿棉花的作用是 提供反应需要的水蒸气 。 (2)铁与水蒸气的反应中,氧化剂是 H2O (填化学式,下同),还原剂是 Fe 。 (3)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设: 假设1:只有Fe; 假设2:只有 Fe3O4 (填化学式); 假设3:既有Fe也有Fe3O4。
问题3:陨石中含有Fe、Ni金属,若取少量陨石,加入足量的稀盐酸,你会观察到 哪些现象(假设陨石的其他成分不与盐酸反应)?请写出相关反应的化学方程 式。
提示 可以观察到部分固体溶解,有气泡冒出。相关反应的化学方程式为Fe +2HCl FeCl2+H2↑、Ni+2HCl NiCl2+H2↑。
铁的化学性质
化学式 俗名
色、态 溶解性 铁元素的化合价
用途
FeO — ① 黑 色粉末 ④ 不 溶于水 ⑦ +2 —
2021_2022学年新教材高中化学第三章铁金属材料第一节第1课时铁及其氧化物氢氧化物课件新人教版必
3.金属单质A可发生以下反应。试推断:
(1)写出下列物质的化学式(B写主要成分):
A
、
B
、
C
、
D
、
E
。
(2)写出反应③和⑤的离子方程式:
③
,⑤
。
答案:(1)Fe Fe2O3 Fe3O4 Cu H2 (2)Fe+Cu2+ Fe2++Cu Fe+2H+ Fe2++H2↑
解析:结合B、C的颜色及与CuCl2、稀盐酸反应的性质可推 知A为Fe。
须
;E管中的反应开始后,在F出口
处应
。
答案:(1)普通铁粉(或铁粉) 作为水蒸气发生器 防止倒吸 (或用作安全瓶) 氢气
(2)碱石灰(或固体NaOH、无水CaCl2等) 6 mol·L-1盐酸 (3)ABE
(4)Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O (5)检验氢气的纯度 点燃氢气 解析:首先分析两套装置的特点,有水槽和倒扣小试管的一 套显然是反应生成了氢气,该装置用于实现铁粉与水蒸气的 反应,则另一套用于“引火铁”的制取。
2.在一定条件下用普通铁粉与水蒸气反应可以得到铁的氧 化物。用氢气还原该氧化物可生成颗粒很细的铁粉。这种铁 粉具有很强的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所 以俗称“引火铁”。请分别用下图所示的两套仪器装置,制取 上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L-1盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁 圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
2.在制备Fe(OH)2时,为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有 NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下?
提示:用新制的FeSO4溶液是防止Fe2+被氧化成Fe3+;滴管尖 嘴插入液面以下是防止生成的Fe(OH)2与O2接触而被氧化。
2021新教材高中化学第三章铁金属材料 课件 人教版必修1
3.利用覆铜板制作图案
实验原理 实验操作
利用FeCl3溶液作为“腐浊液”，将覆铜板上不需要的 铜腐蚀。
取一块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的 图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段 时间后，取出覆铜板并用水清洗干净，观察现象， 并展示图案。
现象 反应方程式
用油性笔画出的图案处不被腐蚀，洗净后板上留下 设计的图案
l 提示:我们可以从如何防止Fe(OH)2被氧化这点出发，围绕此点进 行设计，找到问题的突破口。
总结：
1、Fe2+极易被氧化，所以FeSO4溶液要现配 现用。 2、为了防止Fe2+被氧化，配制FeSO4溶液所 用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液 都要煮沸，尽可能除去O2。
3、为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可 将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的 液面下，再挤出NaOH溶液。
生铁和 钢 是含碳量不同的两种铁碳合金。生铁的含碳量为 2%~4.3% ， 钢的含碳 量为 0.03%~2% 。 由于含碳量不同，钢和生铁在性能上有很大差异。例如，生铁 硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料;钢有良好的 ，延展性 机械，性可能以好锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等。
提示：“杓”的主要成分是 四氧化三铁。
LOGO
3.四氧化三铁
磁性氧 化铁
Fe3O4
黑色晶 体;不溶 于水
Fe3O4有固定的组成，属于纯净物，不是混合物。 Fe3O4可看成FeO•Fe2O3，与酸反应时，可看成FeO、 Fe2O3分别与酸反应，然后把两个反应相加。
第三章ꢀ铁ꢀꢀ金属材料
第一节ꢀꢀꢀ铁及其化合物ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下水井盖是由生铁铸造的
人教版高中化学《金属材料》ppt1
教性学流质程比纯较 金属
师生活动 现象 合金 设计意图
9.实验探 【比较】合金与组成它们的金属性质比较。 通过实验
究
【实验探黄究铜】组织学生铜探究：黄铜硬、铝铜； 探究铝和数
硬铝、铝的颜色光泽与硬度进行比较
据比较，
铅1．比较黄镉铜片和铜铋片的光泽锡、颜色。焊锡
光泽和颜2硬色．度将。黄铜片和铜片互相刻划，比较它们的
结启论示
不同的用途。
合金的用
【讲解】合金比纯金属具有更广泛的用途。 途及其发
展、应用
前景。
人教版九年级化学下册8.1金属材料说 课课件 (共26 张PPT)
人教版九年级化学下册8.1金属材料说 课课件 (共26 张PPT)
常见合金的主要成分、性能和用途
教合学金流程 主要成分 师生活性动能
用设途计意图
10.阅读 【展示】几种常见合金的主要 了解钛和钛
不锈钢 铁成、分铬、、镍性能和用途抗腐蚀性好 医合疗金器等械、21炊
不锈钢反应釜
【过渡】合医金疗在器人械类生活和生 产中具有极为广泛的应用，尤
不具应世金锈、釜纪属容钢的材器容、重料器反要激
黄铜
铜其、是锌在科学技术日强益度发高、展可的塑今 机发器学零生件、兴仪趣
比与武较其合组德金分 金合属的金性
质差异。
【讨论】合金的熔点与其组分金属相比， 培养学生
熔点 硬/℃度
3又能2有得7 何到特 什3点 么2呢 启1？ 示根 ？2据7下1表提2供3的2数据，18你3
【总结】合金的很多性能与组成它们的纯
实7验0探究、
比较分析 能力，让
金属存在差异，从而使合金更容易适合于 学生了解
设计意图
4.设计 方案实 验探究
新教材高中化学第三章铁金属材料第一节课时2铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐课件新人教版必修第一册ppt
方法二:还原性 用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与Na 气体保护法 OH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如
图所示
问题1:请问方法一可以制备较为纯净的白色Fe(OH)2沉淀的原因是什么? 提示 用苯液封,装有NaOH溶液的胶头滴管插入液面,这些操作均能防止 Fe(OH)2与氧气接触,避免其被氧化,因此能制备较为纯净的白色Fe(OH)2沉淀。
1.铁的转化关系
探究归纳
2.Fe2+和Fe3+的检验方法 (1)用KSCN溶液和氯水
(2)用NaOH溶液
(3)在含有Fe2+、Fe3+的混合溶液中,检验Fe3+和Fe2+的方法 ①Fe3+的检验
②Fe2+的检验
ⅰ. ⅱ. ⅲ.
酸性KMnO4溶液紫色褪去,说明含有Fe2+。 溴水褪色,说明含有Fe2+。
判一判 1.FeSO4溶液在空气中长久放置后显棕黄色 ( √ ) 2.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液后产生红色沉淀( ✕ ) 3.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2 ( ✕ ) 4.既可通过复分解反应,又可通过化合反应生成Fe(OH)3( √ )
互动探究·关键能力
探究点一 氢氧化亚铁的制备
探究归纳 1.成功制备Fe(OH)2的关键 由于Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3,在实验室中制备Fe(OH)2, 并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,成为物质制备实验探究的热点。 制备原理:Fe2++2OH- Fe(OH)2↓ 成功关键:①溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质;②制备过程中,保证生成的 Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
人教版高中化学必修1第三章第二节课件-金属材料
物质的量在化 学方程式计算 中的应用
Step2：根据方程式各物质之间的化学计量数之比和已知信息（物 质的量或体积或气体摩尔体积或质量等），列出求解未知量的方 程式；
Step3：解出方程式，得到答案
作业布置
记忆合金的性质
谢谢
思考·讨论
250mL 2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算： （1）参加反应的铁屑的物质的量 （2）生成H2的体积（标准状况） 提示：根据硫酸的体积和H2SO4的物质的量浓度，可以计算出参 加反应的H2SO4的物质的量。然后根据化学反应中各物质之间的 化学计量数之比，计算出参加反应的铁屑的物质的量和生成的 H2的体积。
是元素周期表中原子序数从57-71（从镧至镥）的15种元素以及钪和钇，共17种元 素。稀土金属可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大 大改善合金的性能。因而稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。
课堂达标
2.下列有关合金的说法不正确的是（ B ）
A．多数合金比单一金属有更大的硬度 B．多数合金比单一金属有更高的熔点 C．我国早在3000年前就使用合金 D．新型合金有记忆合金、储氢合金
金属 熔点/℃ 沸点/℃
Na K 97.5 63.6 883 774
Al 660 2 467
Cu 1 083 2 567
Fe 1 535 2 750
A. Fe-Cu合金 B. Cu-Al合金 C. Al-Na合金 D. Cu-Na合金 【解析】根据定义，两种金属要“熔合”为合金，则熔合时温度须保证两种金属 在一定温度范围内均为液体状态，即一种金属的熔点不能高于另外一种金属的沸 点。
新型储氢合金材料可以用于以H2为燃料的汽车。
思考·讨论
可用于制作我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件—— 供人活动的耐压球的新型合金是？
人教版高中化学必修一《铁及其化合物》铁 金属材料PPT(第2课时铁的重要化合物)
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
2．下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH)2 白色沉淀的是( )
A．①② C．②③
B．①③ D．①②③
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
解析：选 B。因为 Fe(OH)2 在空气中易被氧化成 Fe(OH)3，故 要长时间观察到 Fe(OH)2 白色沉淀，就要排除装置中的空气或 氧气。装置①是先用铁与稀硫酸反应生成的 H2 将装置中的空气 排尽，并使生成的 Fe(OH)2 处在氢气的保护中，③中液面上加 苯阻止了生成的 Fe(OH)2 与空气接触；②由于能接触空气中的 O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。
Fe3＋
铁、铜等弱还原剂 氯气等强氧化剂
Fe2＋
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
1．铁及其化合物的转化——“铁三角” 铁元素有三种常见价态：0 价、＋2 价和＋3 价，这三种价态的 铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
(1)Fe 只有还原性，可以被氧化成 Fe2＋或 Fe3＋ ①Fe――――――――－―2e―－ ――――――→Fe2＋
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
2.化学性质 (1)稳定性：FeO 不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成_F_e_3_O_4_。 (2)与酸反应：FeO 和 Fe2O3 属于_碱__性___氧化物，与盐酸反应的 离 子 方 程 式 分 别 为 _F_e_O_＋__2_H__＋_=_=_=__F_e_2＋__＋__H_2_O__ ， ______F__e_2O__3_＋__6_H_＋_=__=_=_2_F_e_3_＋_＋__3_H__2O________。 (3)四氧化三铁(Fe3O4)的化学式可写成 FeO·Fe2O3，其溶于盐酸 的离子方程式为__F_e_3_O__4＋__8_H__＋_=_=_=__2_F_e_3＋__＋__F_e_2_＋_＋__4_H__2O___。
第三章 铁 金属材料
2．下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH)2 白色沉淀的是( )
A．①② C．②③
B．①③ D．①②③
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
解析：选 B。因为 Fe(OH)2 在空气中易被氧化成 Fe(OH)3，故 要长时间观察到 Fe(OH)2 白色沉淀，就要排除装置中的空气或 氧气。装置①是先用铁与稀硫酸反应生成的 H2 将装置中的空气 排尽，并使生成的 Fe(OH)2 处在氢气的保护中，③中液面上加 苯阻止了生成的 Fe(OH)2 与空气接触；②由于能接触空气中的 O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。
Fe3＋
铁、铜等弱还原剂 氯气等强氧化剂
Fe2＋
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
1．铁及其化合物的转化——“铁三角” 铁元素有三种常见价态：0 价、＋2 价和＋3 价，这三种价态的 铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
(1)Fe 只有还原性，可以被氧化成 Fe2＋或 Fe3＋ ①Fe――――――――－―2e―－ ――――――→Fe2＋
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
2.化学性质 (1)稳定性：FeO 不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成_F_e_3_O_4_。 (2)与酸反应：FeO 和 Fe2O3 属于_碱__性___氧化物，与盐酸反应的 离 子 方 程 式 分 别 为 _F_e_O_＋__2_H__＋_=_=_=__F_e_2＋__＋__H_2_O__ ， ______F__e_2O__3_＋__6_H_＋_=__=_=_2_F_e_3_＋_＋__3_H__2O________。 (3)四氧化三铁(Fe3O4)的化学式可写成 FeO·Fe2O3，其溶于盐酸 的离子方程式为__F_e_3_O__4＋__8_H__＋_=_=_=__2_F_e_3＋__＋__F_e_2_＋_＋__4_H__2O___。
高中新教材人教版化学课件+必修第一册+第三章第二节第1课时 金属材料
(8)在任何应用领域,合金的性能都比纯金属更优越。( × )
2.写出下列反应的离子方程式。
(1)铝溶于盐酸:
(2)铝溶于NaOH溶液:
(3)Al2O3溶于盐酸:
(4)Al2O3溶于NaOH溶液:
答案:(1)2Al+6H+
2Al3++3H2↑
(2)2Al+2OH-+2H2O
2Al- +3H2↑
(3)Al2O3+6H+
2.能从宏观和微观相结合的视角分析解决铝及其氧化物的
问题
3.能依据探究目的,设计探究方案,探究铝及其氧化物的主
要性质
自主预习·新知导学
一、铁合金
1.生铁。
含碳量:%~.%
生铁 性能:硬度大、抗压、性脆
用途:制造机座、管道的重要材料
2.钢。
钢
【自主思考1】 合金中只有金属元素吗?合金属于纯净物还
包住,在铝箔上刺些小孔,再放入水中,试分析两者放出的氢气
的量是否相等。
提示:不相等。因为用铝箔(刺有小孔)包住的金属钠放入水
中时,钠先与水反应,产生的氢气与直接把钠投入水中所产生
的氢气的量相同,但生成的氢氧化钠溶液会与铝箔反应产生
氢气,故后者产生的氢气总量大于前者。
归纳提升
铝与盐酸、NaOH溶液反应的比较。
2Al3++3H2O
(4)Al2O3+2OH2Al- +H2O
。
。
。
。
合作探究·释疑解惑
探究任务1 合金的组成、性质及形成条件
问题引领
1.合金的性质是各成分金属的性质之和吗?
提示:合金具有许多优良的物理、化学性质和机械性能,合
2.写出下列反应的离子方程式。
(1)铝溶于盐酸:
(2)铝溶于NaOH溶液:
(3)Al2O3溶于盐酸:
(4)Al2O3溶于NaOH溶液:
答案:(1)2Al+6H+
2Al3++3H2↑
(2)2Al+2OH-+2H2O
2Al- +3H2↑
(3)Al2O3+6H+
2.能从宏观和微观相结合的视角分析解决铝及其氧化物的
问题
3.能依据探究目的,设计探究方案,探究铝及其氧化物的主
要性质
自主预习·新知导学
一、铁合金
1.生铁。
含碳量:%~.%
生铁 性能:硬度大、抗压、性脆
用途:制造机座、管道的重要材料
2.钢。
钢
【自主思考1】 合金中只有金属元素吗?合金属于纯净物还
包住,在铝箔上刺些小孔,再放入水中,试分析两者放出的氢气
的量是否相等。
提示:不相等。因为用铝箔(刺有小孔)包住的金属钠放入水
中时,钠先与水反应,产生的氢气与直接把钠投入水中所产生
的氢气的量相同,但生成的氢氧化钠溶液会与铝箔反应产生
氢气,故后者产生的氢气总量大于前者。
归纳提升
铝与盐酸、NaOH溶液反应的比较。
2Al3++3H2O
(4)Al2O3+2OH2Al- +H2O
。
。
。
。
合作探究·释疑解惑
探究任务1 合金的组成、性质及形成条件
问题引领
1.合金的性质是各成分金属的性质之和吗?
提示:合金具有许多优良的物理、化学性质和机械性能,合
高中化学第3章铁金属材料第2节金属材料第1课时铁合金铝和铝合金新型合金课件新人教版必修第一册
2．既能与酸反应，又能与碱反应的物质
(1)某些金属，如Al；(2)两性氧化物，如Al2O3；(3)两性氢氧化物， 如 Al(OH)3 ； (4) 弱 酸 的 酸 式 盐 ， 如 NaHCO3 、 NaHS 、 NaHSO3 、 Na2HPO4 ； (5) 弱 酸 的 铵 盐 ， 如 (NH4)2S 、 (NH4)2CO3 、 CH3COONH4 、 NH4HCO3。
典例1 中国国产大飞机C919大型客机完成首次试验飞行成功。
C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识
不正确的是
( D)
A．铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单
质
B．改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金
C．铝锂合金具有金属光泽，可导电导热
D．铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同
A．盛放食醋
B．烧煮开水
C．用金属丝擦洗表面的污垢 D．用碱水洗涤
解析：铝既能与碱又能与酸反应，A、D不合理；铝制品表面有一层
致密的氧化膜，可起到保护作用，若用金属丝擦洗不可取，C不合理，
金属铝表面氧化物与热水不反应，B合理。
3．下列关于合金的说法正确的是
( A)
A．合金中可能含有非金属元素
B．合金中至少含有两种金属元素
3．金属材料选择的依据 某种金属能不能成为一种应用广泛的材料主要取决于该金属的储 量、冶炼成本、市场价格以及所具有的性能和是否易于加工等。 (1)物理性质：密度、硬度、强度、导电性和导热性等，这些性质决 定金属材料的加工难易程度。 (2)化学性质：对水的作用、耐腐蚀性等，这些性质决定金属材料的 日常维护和环境对其的影响。
同状况下产生气体的体积比为
( B)
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_盐__
原子结构 示意图
周期表中 位置
_第__三__周__ _期__、__第__ _Ⅳ__A_族__
阅读教材，回答下列问题：
1．存在 硅在自然界主要以 硅酸盐 和 氧化物 的形式存在。
2．用途
(1)硅：其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广
半导体材料
泛的
，可以制成计算机、通信设备和家用电器等
的芯片，以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能
电池。 (2)二氧化硅：可用来生产 光导纤维
、制饰品、坩埚 。
3．粗硅的制备 自然界中没有游离态的硅单质，可由硅的氧化物与焦炭反
应制备粗硅，反应的化学方程式为： 高温
__S_i_O_2_＋__2_C_=_=_=_=_=__S_i＋ __2_C__O_↑ __，粗硅经过化学方法进一步提 纯即可获得高纯硅。
用。SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O。
(8)无机酸一般易溶于水,而H2SiO3却难溶于水。
(9)因H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以在Na2SiO3溶液中通入
CO2能发生下列反应:Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+
Na2CO3,但在高温下Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑也能
3．二氧化硅的化学性质 (1) 具 有 酸 性 氧 化 物 的 通 性 ， 能 与 碱 反 应 ： SiO2 ＋
2NaOH===Na2SiO3＋H2O，生成的硅酸钠是一种矿物胶， 所以不能用带磨砂玻璃塞的玻璃瓶盛放碱液。 (2)能被氢氟酸腐蚀，用于雕刻玻璃：SiO2＋4HF===SiF4↑＋ 2H2O。 (3)高温下能与碳酸钠、碳酸钙反应生产玻璃。
1．硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质
的是
()
A．陶瓷餐具
B．石英钟表
C．计算机芯片
D．光导纤维
答案：C
2.新型陶瓷
3.碳纳米材料 碳纳米材料在_能__源__、__信__息__、__医__药__等领域有着广阔的应 用前景。
结构特点
由碳原子构成的 富勒烯 一系列笼形分子
的总称
碳纳 米管
一代纳米陶瓷,这是陶瓷材料的第三次飞跃。纳米陶瓷 具有延展性,有的甚至出现超塑性。纳米陶瓷被称为21 世纪陶瓷。
试分析传统无机非金属材料和新型无机非金属材料各 有什么优点?
提示:传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比 较:传统无机非金属材料具有性质稳定、抗腐蚀、耐高 温等优点,但质脆,经不起热冲击。新型无机非金属材 料除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征 如:强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。
SiO2+CaO
CaSiO3
[注意] 二氧化硅不溶于水，也不与水反应。
【微思考】 工业上利用焦炭与SiO2在高温下反应制备粗硅,由此能 否说明碳的还原性大于硅? 提示:不能。比较氧化性、还原性的强弱,必须是在通 常情况下发生的反应,上述反应是在高温条件下发生的, 故不能比较还原性的强弱。
[演练新学考]
由石墨片层卷成的 管状物,具有纳米尺 度的直径
石墨烯
只有一个碳原子直 径厚度的单层石墨
应用
代表物C60开启碳纳 米材料研究和应用 的新时代 用于生产_复__合__ _材__料__、电池和 传感器
应用于光电器件、 超级电容器、电池 和复合材料
【情境·思考】 从陶瓷材料发展的历史来看,经历了三次飞跃。由陶器 进入瓷器这是第一次飞跃;由传统陶瓷发展到精细陶瓷 是第二次飞跃;精细陶瓷粉体的颗粒较大,属微米级 (10-6 m),用新的制备方法把陶瓷粉体的颗粒加工到纳 米级,用这种超细微粉体粒子来制造陶瓷材料,得到新
发生。
【案例示范】
【典例】(2019·嘉兴高一检测)下列叙述正确的是
()
A.CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似
B.因为CaCO3+SiO2
与氢氟酸反应,而且还有H2生成(类似于较活泼金属与 酸的置换反应),Si+4HF====SiF4↑+2H2↑。 (5)SiO2是H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接将它 与水作用制备H2SiO3。 (6)非金属氧化物的熔、沸点一般较低,但SiO2的熔、 沸点却很高。
(7)酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2却能与氢氟酸作
2．高纯硅的制备原理
其中涉及的主要化学反应： SiO2＋2C=1==8=00=～ ==2==0=0=0=℃==Si＋2CO↑ Si＋3HCl==3=0=0=℃ ===SiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2=1==1=0=0=℃==Si＋3HCl [注意] 碳和二氧化硅反应时，碳被氧化只能生成一氧化碳。
水 泥
_黏__土__和__ _石__灰__石__、 少量石膏
主要成分 ___SCN___iaa___OS2S___2ii__OO__3、3__、___
应用
生产建筑材料、 光学仪器和各种 器皿,还可制造 玻璃纤维用于高 强度复合材料
水泥、沙子和碎 石等与水混合可 以得到混凝土
【微思考】 普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、 粉碎,在玻璃窑中熔融,发生复杂的物理变化和化学变 化而制得。你能写出发生反应的化学方程式吗?
第三节 无机非2. 传统无机非金属材料
产品 陶瓷
原料 _黏__土__
(含水的铝
硅酸盐)
主要成分
应用
生产建筑材料、绝
缘材料、日用器皿、 卫生洁具
产品 原料
普 _纯__碱__、__石__ 通 _灰__石__和__石__ 玻 _英__砂__
璃 (SiO2)
提示:由原料和玻璃的成分及反应条件“熔融”,可知反 应的化学方程式为
SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑,
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑。
二、新型无机非金属材料
1.硅和二氧化硅
(1)硅元素的存在与结构
存在
含量
地壳中 居第_二__
位
存在形态 _氧__化__物__ _和__硅__酸__
【知识拓展】硅及其化合物性质的“九大反常” (1)碳族元素的主要化合价一般是+2、+4价,而硅常见 的是+4价。 (2)硅的还原性比碳强,而碳在高温下却能从SiO2中还 原出硅。 (3)非金属单质与强碱反应一般不生成氢气,而硅却能 与强碱溶液反应产生氢气。
(4)非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅不但能
原子结构 示意图
周期表中 位置
_第__三__周__ _期__、__第__ _Ⅳ__A_族__
阅读教材，回答下列问题：
1．存在 硅在自然界主要以 硅酸盐 和 氧化物 的形式存在。
2．用途
(1)硅：其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广
半导体材料
泛的
，可以制成计算机、通信设备和家用电器等
的芯片，以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能
电池。 (2)二氧化硅：可用来生产 光导纤维
、制饰品、坩埚 。
3．粗硅的制备 自然界中没有游离态的硅单质，可由硅的氧化物与焦炭反
应制备粗硅，反应的化学方程式为： 高温
__S_i_O_2_＋__2_C_=_=_=_=_=__S_i＋ __2_C__O_↑ __，粗硅经过化学方法进一步提 纯即可获得高纯硅。
用。SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O。
(8)无机酸一般易溶于水,而H2SiO3却难溶于水。
(9)因H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以在Na2SiO3溶液中通入
CO2能发生下列反应:Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+
Na2CO3,但在高温下Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑也能
3．二氧化硅的化学性质 (1) 具 有 酸 性 氧 化 物 的 通 性 ， 能 与 碱 反 应 ： SiO2 ＋
2NaOH===Na2SiO3＋H2O，生成的硅酸钠是一种矿物胶， 所以不能用带磨砂玻璃塞的玻璃瓶盛放碱液。 (2)能被氢氟酸腐蚀，用于雕刻玻璃：SiO2＋4HF===SiF4↑＋ 2H2O。 (3)高温下能与碳酸钠、碳酸钙反应生产玻璃。
1．硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质
的是
()
A．陶瓷餐具
B．石英钟表
C．计算机芯片
D．光导纤维
答案：C
2.新型陶瓷
3.碳纳米材料 碳纳米材料在_能__源__、__信__息__、__医__药__等领域有着广阔的应 用前景。
结构特点
由碳原子构成的 富勒烯 一系列笼形分子
的总称
碳纳 米管
一代纳米陶瓷,这是陶瓷材料的第三次飞跃。纳米陶瓷 具有延展性,有的甚至出现超塑性。纳米陶瓷被称为21 世纪陶瓷。
试分析传统无机非金属材料和新型无机非金属材料各 有什么优点?
提示:传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比 较:传统无机非金属材料具有性质稳定、抗腐蚀、耐高 温等优点,但质脆,经不起热冲击。新型无机非金属材 料除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征 如:强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。
SiO2+CaO
CaSiO3
[注意] 二氧化硅不溶于水，也不与水反应。
【微思考】 工业上利用焦炭与SiO2在高温下反应制备粗硅,由此能 否说明碳的还原性大于硅? 提示:不能。比较氧化性、还原性的强弱,必须是在通 常情况下发生的反应,上述反应是在高温条件下发生的, 故不能比较还原性的强弱。
[演练新学考]
由石墨片层卷成的 管状物,具有纳米尺 度的直径
石墨烯
只有一个碳原子直 径厚度的单层石墨
应用
代表物C60开启碳纳 米材料研究和应用 的新时代 用于生产_复__合__ _材__料__、电池和 传感器
应用于光电器件、 超级电容器、电池 和复合材料
【情境·思考】 从陶瓷材料发展的历史来看,经历了三次飞跃。由陶器 进入瓷器这是第一次飞跃;由传统陶瓷发展到精细陶瓷 是第二次飞跃;精细陶瓷粉体的颗粒较大,属微米级 (10-6 m),用新的制备方法把陶瓷粉体的颗粒加工到纳 米级,用这种超细微粉体粒子来制造陶瓷材料,得到新
发生。
【案例示范】
【典例】(2019·嘉兴高一检测)下列叙述正确的是
()
A.CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似
B.因为CaCO3+SiO2
与氢氟酸反应,而且还有H2生成(类似于较活泼金属与 酸的置换反应),Si+4HF====SiF4↑+2H2↑。 (5)SiO2是H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接将它 与水作用制备H2SiO3。 (6)非金属氧化物的熔、沸点一般较低,但SiO2的熔、 沸点却很高。
(7)酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2却能与氢氟酸作
2．高纯硅的制备原理
其中涉及的主要化学反应： SiO2＋2C=1==8=00=～ ==2==0=0=0=℃==Si＋2CO↑ Si＋3HCl==3=0=0=℃ ===SiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2=1==1=0=0=℃==Si＋3HCl [注意] 碳和二氧化硅反应时，碳被氧化只能生成一氧化碳。
水 泥
_黏__土__和__ _石__灰__石__、 少量石膏
主要成分 ___SCN___iaa___OS2S___2ii__OO__3、3__、___
应用
生产建筑材料、 光学仪器和各种 器皿,还可制造 玻璃纤维用于高 强度复合材料
水泥、沙子和碎 石等与水混合可 以得到混凝土
【微思考】 普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、 粉碎,在玻璃窑中熔融,发生复杂的物理变化和化学变 化而制得。你能写出发生反应的化学方程式吗?
第三节 无机非2. 传统无机非金属材料
产品 陶瓷
原料 _黏__土__
(含水的铝
硅酸盐)
主要成分
应用
生产建筑材料、绝
缘材料、日用器皿、 卫生洁具
产品 原料
普 _纯__碱__、__石__ 通 _灰__石__和__石__ 玻 _英__砂__
璃 (SiO2)
提示:由原料和玻璃的成分及反应条件“熔融”,可知反 应的化学方程式为
SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑,
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑。
二、新型无机非金属材料
1.硅和二氧化硅
(1)硅元素的存在与结构
存在
含量
地壳中 居第_二__
位
存在形态 _氧__化__物__ _和__硅__酸__
【知识拓展】硅及其化合物性质的“九大反常” (1)碳族元素的主要化合价一般是+2、+4价,而硅常见 的是+4价。 (2)硅的还原性比碳强,而碳在高温下却能从SiO2中还 原出硅。 (3)非金属单质与强碱反应一般不生成氢气,而硅却能 与强碱溶液反应产生氢气。
(4)非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅不但能