单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2024/11/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2024/11/24,#,第二节 金属材料,第,1,课时,铁合金,1.通过宏观实验比较纯金属和合金的性质差异,再通过对微观结构的探析分析产生性质差异的原因,建构通过调节合金元素种类和配比改良金属材料性能的思维模型，并应用于材料的选择,发展模型认知素养。,2.通过对生活中最常见的不同用途的刀具材料选择的讨论,培养从多角度分析问题、辩证地看待问题的能力。,3.通过对我国刀剑材料发展史的了解，感受化学的学科价值,通过现代刀具元素组成、性能与用途的关联,强化结构决定性能、性能决定用途的观念,体会化学科学在人类生活和社会发展中所起的关键作用,增强社会责任意识。,素养目标,教学重点,教学难点,结构决定性质、性质决定用途的观念。,结构与性质的关系。,2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,玉兔二号月球车成功对月球背面进行巡视。嫦娥四号探测器和玉兔二号月球车均使用了大量金属及优良的合金材料。你知道这些金属及合金材料的成分和性能吗?这些合金是如何制成的?,情境引入,旧知回顾,1,、金属材料,纯金属,合金,2、合金：在金属中加热熔合某些,金属或非金属,，就可以制得具有金属特性的物质，叫做,合金,。,物理变化,混合物,注：合金,里,至少,有,一种金属,，其余物质可能是一种或多种金属，也可能是非金属，或者金属和非金属的混合,(1)合金的硬度比其成分金属,，机械性能一般_,_各成分金属。,(2)合金的熔点一般_它的各成分金属。,3,、合金与纯金属的性能差异,优于,低于,(3)合金的,导电性和导热性低于,任一组分金属。利用合金的这一特性，可制造高电阻和高热阻材料，制造有特殊性能的材料。,(4)有的,抗腐蚀能力强,(如不锈钢)，在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢，适用于化学工业。,大,新知学习,一、合金,新知学习,4,、纯金属与合金的结构比较,掺杂其他原子,形成合金,纯金属只有一种金属原子，排列很整齐,合金中有多种原子，且原子的大小不同，原子排列不规则,原子之间的相互作用力减小。所以，多数金属的熔点一般比各成分金属的低。,结构决定性质：,合金的特征：,硬度大于成分金属,熔点低于其成分金属,。,合金的导电性、导热性一般低于成分金属,合金,体现的是,各成分金属的化学性质,。,（,1,）,误认为合金都是由金属构成的,。事实上，凡是在金属中加热熔合某些金属或非金属而得到的具有金属特性的物质都是合金；尽管合金的许多性能都优于纯金属，但并不是说其所有性能都比纯金属要好，要根据实际需要，灵活选择使用纯金属或合金。,5,、认识合金的常见误区,（,2,）,合金不一定是固态,，如用作原子反应堆导热剂的,钠,钾合金，常温下为液态,。,新知学习,金属,K,Fe,熔点,/,63.6,1535,沸点,/,774,2750,钾的沸点低于铁的熔点，铁熔化时，而钾已变成气体,(3)若一种金属的熔点高于另一金属的沸点，则二者,不能,形成合金。,新知学习,一、铁合金,（一）铁碳合金,钢含碳量,0.03%2%,生铁含碳量,2%4.3%,硬度大,抗压,性脆,可塑性,机械性能好,延展性好,(,二）钢,碳素钢,合金钢,低碳钢,0.6%,不锈钢,钢,碳素钢,合金钢,（特种钢）,低碳钢,中碳钢,高碳钢,组成元素,Fe和C,Fe、C、Cr、Mn、W、Ni、Mo、Co、Si,含碳量,低于0.3%,0.3%-0.6%,高于0.6%,性能,韧性、焊接性好,，但,强度低,强度高、韧性及加工性好,硬而脆,，热处理后弹性好,种类多，性能差别大,用途,用于制造钢板、钢丝、钢管等,用于制造钢轨、车轮、建材等,用于制造器械、弹簧、刀具等,整理与提升,思考与讨论,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?与同学讨论。,研制新材料,合金结构,决定,合金性质,决定,合金用途,反映,反映,组成元素,定量研究,定性研究,1,、合金元素不同，其性能不同,2,、结构决定性能，性能决定其,用途,3,、改变合金元素来开发新功能,的金属材料,启示：,资料卡片,阅读教材,P80,测试工程师,和,超级钢,的相关内容,中国是名副其实的钢铁大国，但还难以称之为钢铁强国，一直以来，由于缺乏研发能力，中国仍需进口大量的高端钢铁。不过这个局面，有了重大转机。,2017年8月，全球顶级学术期刊科学杂志刊文称：中国成功研制出了屈服强度高达2200MPa的“超级钢”并实现了批量生产,，这一消息如同重磅炸弹一,般,在国际钢铁行业引起了巨大轰动。,中国研制出的超级钢，完美结合了最优的强度和延展性。这对于汽车、航空和航天等领域的轻量化发展具有重要意义，不仅可以节约材料，还可以降低能源消耗和减少环境污染等。,科学、技术、社会,铁合金用途广泛，但我国最早出现的合金是不是铁合金，而是铜合金,青铜,你知道为什么吗？,古代炼铜场景,我国古代最大的青铜器司母戊鼎,答：铜元素活泼性较低，容易以单质形式存在，从化合物中提取出铜的条件低,旧知回顾,二、铜合金,铜合金,黄铜：,青铜：,白铜：,含,Cu Zn,耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。,含,Cu Sn Pb,等,硬而脆，强度大,含,Ni Zn,（少量,Mn,）,作饰品等,旧知回顾,三、金合金,24K,金,和,18K,金,知识拓展,课堂小结,1.,下列关于合金的说法错误的是(),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,B镁铝合金的硬度比镁和铝都小,C在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能,D青铜、硬铝、钢都是合金,练习与应用,B,2,、,生铁的熔点是,1 100,1 200,，则可推断纯铁的熔点,是,(,),A,1 085,B,1 160,C,1 200,D,1 535,3,、,铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是,(,),A,纯铁和铁合金都能导电、传热,B,纯铁的熔点低于铁合金,C,纯铁的硬度和强度都高于铁合金,D,纯铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应,D,A,练习与应用,课下自主整理并完成作业,