单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,第,二,节 金属材料,人教版 必修一,第三章 铁 金属材料,第一课时,常见合金及其应用,金属材料的发展历史,商,朝：司母,戊鼎,东汉：马,踏飞燕,和谐号动车,春秋,：,铜,柄铁剑,神州飞船,石器时代,铜器时代,铁器时代,人类使用材料的进化顺序,鸟巢体育馆,贵金属：金、银、铂,金属的分类,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,金属的物理通性,创设情境,在,科技生产、工农业和日常生活中，我们很少使用纯金属，而主要使用合金，那么什么是合金？合金有哪些优良的性能？你知道合金在生活中有哪些用途？,不锈钢制成的餐具,锰钢制成的钢轨,铝合金制成的车载桌,生活中常见的,合金,请你猜,猜,！,你知道这些硬币的材料有什么不一样么？,钢芯镀镍,铝合金,钢芯镀铜,任务,一,：,合金,的组成、性质及形成条件,活动,1,：,【,阅读思考,】,阅读教材,p78,，了解,合金,的组成、性质？,【,问题引领,】,1,、合金中只有金属元素吗,?,2,、合金属于纯净物还是混合物,?,合金的性质是各成分金属的性质之和吗,?,3,、根据纯金属与合金的结构比较，说明合金的硬度比其成分金属大的原因,?,根据纯金属与合金的结构比较，说明合金的硬度比其成分金属大的原因。,所有原子的大小和形状相同，排列十分规整,加入其他元素原子，,改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。,任务,一,：,合金,的组成、性质及形成条件,活动,2,：,【,交流讨论,】,分组,交流,讨论、小组代表展示，师生互评,任务,一,：,合金,的组成、性质及形成条件,活动,2,：,【,交流讨论,】,制取合金常用的方法是将两种或多种金属,(,或金属与非金属,),加热到某一温度,使其全部熔化,再冷却得到合金。,已知铜的熔点为,1 083,，钠的沸点为,883,，试问铜与钠能否形成合金？,提示不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。,任务,一,：,合金,的组成、性质及形成条件,活动,3,：,【,归纳,小结,】,1,.,合金的组成及性质,。,(1),合金中一定含有金属元素,可能含有非金属元素,；,合金是混合物。,(2),合金具有金属特性,如导电性、导热性等。,(3),合金具有优良的物理、化学或,机械,性能,不是各成分简单地加,和。,一般来说,，合金的硬度,大于,各成分金属，熔点,低于,各成分金属,。,2.,合金的形成条件,。,金属,与金属形成合金时,:,合金是金属在熔化状态时相互混合形成的,熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点,但又不能高于成分金属中沸点最低的金属的沸点。,一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金,。,任务,一,：,合金,的组成、性质及形成条件,活动,4【,评价训练,】,【,练习,1】,(1,),合金中只含有金属元素。,(,),(2),合金是混合物,具有金属的特性。,(,),(3,),纯金属比合金的应用范围更广泛。,(,),(,4),生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。,(,),(5,),改变原料的配比、生成合金的条件,可得到具有不同性能的合金。,(,),合金,是一类用途广泛的金属材料，下列关于合金的说法正确的,是,(),A.,铜铝合金的硬度比铜和铝的都大，熔点比铜和铝的都低,B.,合金只能由两种或两种以上的金属组成,C.,合金的制备过程发生的是化学变化,D.,铁合金不能与酸反应,【,练习,2】,任务,二,：,认识铁、铝,合金,活动,1,：,【,问题过度,】,常说“恨铁不成钢”，它们有什么区别,？,【,概念学习,】,1.,铁合金,：,生铁,和钢的,比较,铁的合金,生铁,钢,C%,2%,4.3%,0.03%,2%,其他杂质,Si,、,Mn,、,S,、,P,（,较多,）,Si,、,Mn,、,S,、,P,（,较少,）,机械性能,质硬而脆、无韧性,坚硬、韧性大、可塑性好,生铁,钢,2.,铝和,铝合金,:,铝,是地壳中含量,最多,的金属元素,，,铝合金是目前,用途广泛,的合金之一，,硬铝,飞机和宇宙飞船的理想材料,。,钢,碳素钢,合金钢,（在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素）,低碳钢,含碳量低于,0.3%,中碳钢,含碳量为,0.3%0.6%,高碳钢,含碳量高于,0.6%,韧性、焊接性好，但强度低，用于制钢板、钢丝、钢管等,强度高，韧性及加工性好，用于制钢轨、车轮和建材等,硬而脆，热处理后弹性好，用于制器械、弹簧、刀具等,具有各种不同的优良性能，用于制,不锈钢,及各种,特种钢,任务,二,：,认识铁、铝,合金,活动,1,：,【,概念学习,】,钢的分类与性能,任务,二,：,认识铁、铝,合金,活动,2,：,【,交流研讨,】,1,、,根据,以上所述，说明碳素钢含碳量与其性能的,关系,?,提示,：,含碳量,越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。,2,、,常温,下，铁和铝都能与氧气反应，为什么铁会因生锈报废，而铝制品却能稳定存在？,提示,：,铁,与氧气反应生成的铁锈比较疏松，不能阻止内部的铁与氧气的进一步反应，所以铁会因生锈而报废；铝和氧气反应表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层膜能防止内部金属进一步被氧化，故铝制品在空气中能稳定存在。,3,、,国产,C919,大飞机使用了铝合金材料,是因为铝合金具有哪些优良性能,?,提示,：,密度小、硬度大、耐腐蚀等。,活动,3【,评价训练,】,任务,二,：,认识铁、铝,合金,(1),钢是用量最大、应用最早的合金。,(,),(2),碳素钢是合金,不锈钢是纯铁。,(,),(3),碳素钢加入适量铬和镍,组织结构发生变化,铁的化学性质也发生变化。,(,),(4),不锈钢抗腐蚀性能好,长期使用绝对不会生锈。,(,),【,练习,1】,【,练习,2】,下列,关于合金的叙述正确的是,A.,铝合金硬度比纯铝小,B.,生铁是铁碳合金，钢是纯净的铁单质,C.,硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳,D.,不锈钢和钢都是铁合金，性质完全相同,任务三：,了解,新型合金,（,课本,P83,）,活动,1,：,【,阅读教材、思考问题,】,阅读教材,p83,，了解新型,合金？,【,问题引领,】,为什么,说新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用,?,提示,：,氢,能是人类未来的理想能源,氢能利用存在两大难题,:,制取和储存。氢气易燃易爆,要利用,H,2,关键要解决,H,2,的安全储存和运输问题。而储氢合金材料可以较好地解决这两个问题。,(1),储氢合金：一类能够大量吸收,H,2,，并与,H,2,结合成,金属氢化物,的材料。如,TiFe,合金、,La-Ni,合金等，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。,(2),其他新型合金：,钛合金,、,耐热合金,和,形状记忆合金,等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。,储氢,合金,钛合金,记忆合金,耐热合金,任务三：,了解,新型合金,活动,2,：,【,概念学习,】,任务,三,：,了解,新型合金,活动,2,：,【,评价训练,】,下列关于新型合金材料说法不正确的是,A.,镧镍合金能大量吸收,H,2,形成金属氢化物，,可作储氢材料,B.,钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼,C.,形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力,消失后恢复原状,D.,利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制,得耐热合金,铝和稀盐酸的反应,铝和氢氧化钠溶液的反应,任务,四,：,探究铝、氧化铝的,性质,【,实验探究,】,学生分组实验，或者观看实验视频,活动,1,实验操作,实验现象,任务,四,：,探究铝、氧化铝的,性质,【,实验探究,】,复述操作步骤、归纳观察的现象,活动,1,铝片,逐渐溶解,，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有,爆鸣声,试管,中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片,溶解,；有无色气泡冒出，试管,中铝片溶解，立即产生无色气泡。将点燃的木条放在试管口，都有,爆鸣声,化学方程式,离子方程式,任务,四,：,探究铝、氧化铝的,性质,【,概念学习,】,两性氧化物,【,书写表达,】,正确书写化学、离子方程式,活动,2,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，如,Al,2,O,3,等,。,Al,2,O,3,6HCl,=,=2AlCl,3,3H,2,O,、,2Al,6HCl,=,=2AlCl,3,3H,2,Al,2,O,3,2NaOH+3H,2,O,=,=2NaAl(OH),4,2Al,2NaOH,6H,2,O,=,=2,NaAl(OH),4,3H,2,Al,2,O,3,6H,=,=2Al,3,3H,2,O,、,2Al,6H,=,=2Al,3,3H,2,Al,2,O,3,2OH,+3H,2,O,=,=2,Al(OH),4,-,、,2Al,2OH,6H,2,O,=,=2,Al(OH),4,-,3H,2,1,、,为什么,铝制餐具不适宜用来蒸煮或长时间盛放酸性、碱性食物？,提示,：,由于,铝和氧化铝能跟酸、碱反应，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性食物。,任务,四,：,探究铝、氧化铝的,性质,【,交流研讨，合作解惑,】,活动,3,2,、,若要,除去铁粉中的少量铝粉,可采用什么方法,?,提示,：在混合物中加过量,NaOH,溶液，,铝和碱反应,溶解,，,过滤得铁。,3.,将两小块质量相等的金属钠,一块放入水中,另一块用铝箔包住,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,。,向,集满,CO,2,的铝制易拉罐中加入过量,NaOH,浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生的离子反应有,_,_,。,称,取两份铝粉,第一份加入足量的盐酸,第二份加入足量的烧碱溶液。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.1,1B.2,3,C.3,2,D.1,6,任务,四,：,探究铝、氧化铝的,性质,活动,4【,评价训练,】,【,练习,1】,【,练习,2】,【,课堂小结,】,本课结束,今日作业,第三章 第三节 第,1,课时 常见的合金及应用,