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1、大家想一想我们身边的金属材料有哪些？大家想一想我们身边的金属材料有哪些？纯金属单质和合金纯金属单质和合金第二节第二节 金属材料金属材料 课时课时1 1第三章第三章 铁铁 金属材料金属材料学习目标学习目标新知讲学课堂总结1.1.了解合金的概念，并能联系纯金属与合金的微观结构解释二者性能的差异。了解合金的概念，并能联系纯金属与合金的微观结构解释二者性能的差异。2.2.以铁合金、铝合金为例，能从元素组成上对合金进行分类，并认识不同类以铁合金、铝合金为例，能从元素组成上对合金进行分类，并认识不同类型金属材料组成、性能与应用的联系，强化型金属材料组成、性能与应用的联系，强化“性能决定用途性能决定用途”的
2、观念。的观念。3.3.通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物，丰富对金属多通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物，丰富对金属多样性的认识。样性的认识。4.4.了解储氢合金、钛合金等新型合金，感受化学科学对创造等多新材料以满了解储氢合金、钛合金等新型合金，感受化学科学对创造等多新材料以满足人类生活需要和促进科技发展的重要作用。足人类生活需要和促进科技发展的重要作用。学习目标新知讲学新知讲学课堂总结知识点一：合金知识点一：合金1.1.定义：在金属中加热熔合某些定义：在金属中加热熔合某些金属或非金属金属或非金属，就可以制得具有金属特性的，就可以制得具有金属特性的物质，叫做物质
3、，叫做合金合金。物理变化物理变化混合物混合物2.2.性质：性质：具有许多优良的物理、化学或机械性能。具有许多优良的物理、化学或机械性能。（1）硬度大于各成分金属（2）熔点低于各成分金属 结构决定性质：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。等来加以调节。纯金属与合金的结构比较纯金属与合金的结构比较学习目标新知讲学课堂总结课堂总结【思考思考】小胖想制备小胖想制备K-FeK-Fe合金合金却得不到却得不到（其他条件均已满足），化学大师（其他条件均已满足），化学大师根据根据K、Fe金属的熔点和沸点数据得出
4、原因是：金属的熔点和沸点数据得出原因是：金属金属K KFeFe熔点熔点/63.663.615351535沸点沸点/77477427502750两种金属要熔化在一起成为合金，熔点A金属 沸点B金属钾的沸点低于铁的熔点，铁熔化时，而钾已变成气体学习目标新知讲学新知讲学课堂总结 特别注意特别注意(1)(1)合金合金一定一定是是混合物混合物。(2)(2)合金在许多方面不同于各合金在许多方面不同于各组成组成金属，不是简单加合金属，不是简单加合，需加热，需加热熔合熔合；但在但在化学性质化学性质上，一般认为上，一般认为合金合金体现的是体现的是各成分金属的化学性质各成分金属的化学性质。(3)(3)若一种金属的
5、熔点高于另一金属的沸点，则二者若一种金属的熔点高于另一金属的沸点，则二者不能不能形成合金。形成合金。学习目标新知讲学新知讲学课堂总结工业生产中，常将两种或多种（或金属与非金属）在同一容器中加热使其工业生产中，常将两种或多种（或金属与非金属）在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物合金，这是制取合金的常用方合金，这是制取合金的常用方法。仅根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是（法。仅根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是（）A.FeCu合金 B.CuAl合金 C.AlNa合金 D.CuNa合金金属金属NaKAlCuFe熔点/97.5
6、63.666010831535沸点/883774246725672750练一练练一练D学习目标新知讲学新知讲学课堂总结知识点二：铁合金知识点二：铁合金铁碳合金生铁钢含C量为2%到4.3%含C量为0.3%到2%性能：硬度大，抗压性好，性脆性能：良好的延展性，机械能好，可以锻扎和铸造碳素钢合金钢低碳钢中碳钢高碳钢韧性、焊接性好，强度低强度高，韧性、加工性好硬而脆，热处理后弹性好在碳素钢里加入一种或者多种合金元素，使钢的组织结构发生变化（元素种类多，性能差异大）不锈钢(特种钢)学习目标新知讲学新知讲学课堂总结不锈钢是最常用的一种合金钢，它的合金元素是铬（不锈钢是最常用的一种合金钢，它的合金元素是铬（
7、CrCr）和镍（）和镍（NiNi）学习目标新知讲学新知讲学课堂总结 在碳素钢中，由于含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异；向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示？思考与讨论思考与讨论1.1.合金元素不同，其性能不同合金元素不同，其性能不同2.2.结构决定性能，性能决定其用途结构决定性能，性能决定其用途3.3.改变合金元素来开发新功能的金属材料改变合金元素来开发新功能的金属材料学习目标新知讲学新知讲学课堂总结下列有关铁和铁合金的说法错误的是下列有关铁和铁合金的说法错误的是()A生铁比铁软 B铁有良好的导热性C钢是铁的合金 D铁在潮湿的空气中容易生锈A
8、练一练练一练学习目标新知讲学新知讲学课堂总结知识点三：铝和铝合金知识点三：铝和铝合金铝元素在地壳中的含量排在第三位，是含量最多的金属元素铝原子的结构Al3e-=Al3+还原性K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg 铝在金属活动顺序表中的位置铝属于活泼金属常温下，铝和氧气反应常温下，铝和氧气反应4Al+3O2=2Al2O3学习目标新知讲学新知讲学课堂总结想一想想一想同样是活泼金属，钠也能和氧气反应，但为什么钠不能在空气同样是活泼金属，钠也能和氧气反应，但为什么钠不能在空气中存放，而铝却可以长时间存放呢？中存放，而铝却可以长时间存放呢？氧化铝薄膜性质比较稳定，有较好的耐
9、磨、耐腐蚀性，阻止内部金氧化铝薄膜性质比较稳定，有较好的耐磨、耐腐蚀性，阻止内部金属与空气发生反应，从而可以保护内部的金属。属与空气发生反应，从而可以保护内部的金属。耐火坩埚耐火坩埚耐火砖耐火砖燃器具点火瓷头燃器具点火瓷头 Al2O3是一种白色难熔的固体,不溶于水，可作耐火材料(熔点2050)，硬度也很大。学习目标新知讲学新知讲学课堂总结资料卡铝制品的表面处理 在空气中，铝的表面自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够强。为了使铝制品适应于不同的用途，常采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化（用铬酸做氧化剂）可以使氧化膜产生美丽的颜色。市场上有不少
10、铝制品是经过这种方法处理的。学习目标新知讲学新知讲学课堂总结1.1.铝和氧化铝的性质铝和氧化铝的性质【实验【实验3-43-4】观察实验现象，完成下列表格。视频视频实验现象实验现象实验原理（反应方程式）实验原理（反应方程式）反应刚开始，反应刚开始，_一段时间后，产生一段时间后，产生_点燃的木条放在试管口，点燃的木条放在试管口，。现象不明显现象不明显大量气泡大量气泡听到爆鸣声听到爆鸣声2Al+6HCl=2AlCl3+3H2Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl和和Al2O3都能与酸发生反应都能与酸发生反应学习目标新知讲学新知讲学课堂总结【实验【实验3-53-5】观察实验现象，完成下列表格
11、。视频视频实验现象实验现象实验原理（反应方程式）实验原理（反应方程式）铝片与铝片与NaOH溶液溶液反应反应 铝片（打磨过）铝片（打磨过）与与NaOH溶液反应溶液反应开始没有气泡，一段时间后开始没有气泡，一段时间后产生气泡，将点燃的木条放产生气泡，将点燃的木条放在试管口可听到爆鸣声。在试管口可听到爆鸣声。立即产生气泡，将点燃的木条立即产生气泡，将点燃的木条放在试管口可听到爆鸣声。放在试管口可听到爆鸣声。Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 学习目标新知讲学新知讲学课堂总结【思考】
12、通过实验，你对铝和氧化铝的性质有什么认识？【思考】通过实验，你对铝和氧化铝的性质有什么认识？两性氧化物：两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物。Al和 A12O3均能与酸、碱反应。分别属于两性金属和两性氧化物。【应用】【应用】由于由于Al和和A12O3均能与酸、碱反应，均能与酸、碱反应，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或食物。长时间存放酸性、碱性或食物。2Al+6HCl=2AlCl3+3H2Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+
13、H2O学习目标新知讲学新知讲学课堂总结1.1.称称取取两两份份铝铝粉粉，第第一一份份加加入入足足量量的的浓浓NaOHNaOH溶溶液液，第第二二份份加加入入足足量量的的盐盐酸酸，如如果果放放出出等等体体积积的的气气体体(在在同同温温、同同压压下下)，则则两两份份铝铝粉粉的的质量之比为质量之比为()A.12 B.13 C.32 D.11D练一练练一练学习目标新知讲学新知讲学课堂总结2.2.2.2.下列说法正确的是下列说法正确的是()A金属氧化物都是碱性氧化物，非金属氧化物都是酸性氧化物。BAl2O3能与所有的酸、碱溶液反应。CAl2O3属于两性氧化物。D用Al2O3坩埚加热NaOH固体。E擦去表面
14、氧化铝的铝条，在酒精灯上灼烧时，熔化的铝纷纷滴落下来。C 学习目标新知讲学新知讲学课堂总结3.3.在加入铝粉能放出气体的溶液中，一定能大量共存的离子组是在加入铝粉能放出气体的溶液中，一定能大量共存的离子组是()2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2C 学习目标新知讲学新知讲学课堂总结2.2.铝合金铝合金为什么生活中很少见到以纯铝为材料的制品？纯铝的硬度和强度都比较小，不适合作为生产生活中的材料使用，使用较多的是具有不同组成和性质的铝合金。硬铝 硬铝中含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%，它密度小、强度高，具有较强的抗腐
15、蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。学习目标新知讲学新知讲学课堂总结知识点四：新型合金知识点四：新型合金1.1.储氢合金储氢合金一种新型合金，一定条件下能吸收氢气，一定条件能放出氢气：循环寿命性能优异，并可被用于大型电池，尤其是电动车辆、混合动力电动车辆、高功率应用等等。学习目标新知讲学新知讲学课堂总结2.2.钛合金钛合金钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件学习目标新知讲学新知讲学课堂总结3.3.耐热合金耐热合金学习目标新知讲学新知讲学课堂总结人造卫星的天线4.4.形状记忆合金形状记忆合金学习目标新知讲学新知讲学课堂总结稀土
16、（稀土（Rare earth）元素是化学周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称。学习目标新知讲学新知讲学课堂总结下列说法正确的是下列说法正确的是()A用来制造储存氢气所用钢瓶的合金是储氢合金B不锈钢是最常见的新型合金C新型合金主要应用于航天航空、生物工程等领域D碳纤维复合材料属于新型合金材料C练一练练一练学习目标新知讲学课堂总结课堂总结金属材料合金铁合金铝和氧化铝生铁含碳量为：2%4.3%钢含碳量为：0.03%2%碳素钢合金钢高碳钢中碳钢低碳钢铝氧化铝：两性氧化物Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2新型合金
