【課件】金屬材料（人教版2019必修第一冊）

如果我們過于爽快承認失敗，就可能使自己發(fā)覺不了我們非常接近于正確?！枴げㄆ諣柨枴げㄆ諣枺?902—1994）當(dāng)屬20世紀(jì)最具影響力的科學(xué)哲學(xué)家金屬材料學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)一目標(biāo)二目標(biāo)四目標(biāo)三

新型合金知道幾種新型合金

合金知道概念及通性

鋁和鋁合金鋁和氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁合金用途

鐵合金知道生鐵和鋼的區(qū)別知道碳素鋼和合金鋼學(xué)習(xí)目標(biāo)會書寫鋁及氧化鋁與酸、堿反應(yīng)方程式知道新型合金知道鐵合金及用途知道合金概念及特點以下材料是如何制成的？合金及用途概念及特性A任務(wù)1.1

概念

合金1由一種金屬與一種或幾種金屬或非金屬混合熔化、冷卻凝固而成的具有金屬特性的物質(zhì)物理變化合金中各成分保持各自原有的化學(xué)性質(zhì)硅鐵黃銅金屬與金屬熔合而成金屬與非金屬熔合而成合金中至少含有一種金屬單質(zhì)一工業(yè)生產(chǎn)中常將兩種金屬在同一容器中加熱使其熔合，冷凝后得到合金。試根據(jù)下表所列的有關(guān)數(shù)據(jù)（其它條件均已滿足），判斷不能得到合金的是問題探究

A.Na—Al合金

B.Na—K合金

C.Fe—Cu合金

D.K—Fe合金金屬NaKAlCuFe熔點/℃97.863.666010831535沸點/℃883774220025952750為何不用純的金屬，而要用合金?1.2

特性

合金1熔點多數(shù)合金熔點低于其組分中任一種組成金屬的熔點硬度抗腐蝕性一般比其組分中任一金屬的硬度大有的強在鐵中摻入15%鉻和9%鎳得到一種耐腐蝕的不銹鋼為什么合金硬度比成分金屬大？感受﹒理解純金屬結(jié)構(gòu)模型合金結(jié)構(gòu)模型純金屬內(nèi)原子的排列十分規(guī)整合金內(nèi)原子層之間的相對滑動變得十分困難1.2

特性

合金1熔點多數(shù)合金熔點低于其組分中任一種組成金屬的熔點硬度導(dǎo)電性導(dǎo)熱性抗腐蝕性一般比其組分中任一金屬的硬度大低于任一組分金屬有的強利用合金的這一特性，可以制造高電阻和高熱阻材料在鐵中摻入15%鉻和9%鎳得到一種耐腐蝕的不銹鋼不銹鋼護欄國際流行的B型不銹鋼車體航母鋼屬于中碳鎢鎳鋁稀土合金鋼國際流行的B型不銹鋼車體航母鋼屬于中碳鎢鎳鋁稀土合金鋼國際流行的B型不銹鋼車體不銹鋼護欄航母鋼屬于中碳鎢鎳鋁稀土合金鋼鐵合金生鐵、鋼——碳素鋼與合金鋼B任務(wù)生鐵2%～4.3%

鐵合金20.03%～2%含碳量鋼化學(xué)成分碳素鋼合金鋼(特種鋼)加一種或幾種合金元素含碳量小于0.2%高于0.6%低碳鋼0.3%～0.6%中碳鋼高碳鋼2.1

分類生鐵2%～4.3%

鐵合金20.03%～2%含碳量鋼2.2

鋼

鐵合金2鋼化學(xué)成分碳素鋼合金鋼(特種鋼)加一種或幾種合金元素含碳量小于0.2%高于0.6%低碳鋼0.3%～0.6%中碳鋼高碳鋼地殼中含量最多的金屬元素奧運會火炬中的鋁1996年亞特蘭大奧運會火炬火炬的外型象征了古希臘建筑的線條火炬身的22根鋁管代表著歷史上曾舉辦過的22屆夏季奧運會

外殼就是用鋁合金制成的東方紅一號衛(wèi)星會飛的金屬——鋁軍事發(fā)展離不開鋁航空航天離不開鋁導(dǎo)彈的用鋁量占總質(zhì)量的10%～

50%一架超音速飛機約由70%的鋁及其合金構(gòu)成

生活也離不開鋁鋁及其合金鋁的性質(zhì)、鋁合金應(yīng)用C任務(wù)地殼中含量最多的金屬元素是鋁，鋁以何形式存在。為什么？問題探究結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定13強還原性鋁能和哪些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu鋁的化學(xué)性質(zhì)通性特性與非金屬單質(zhì)反應(yīng)與酸反應(yīng)與某些氧化物反應(yīng)鈍化與堿反應(yīng)與鹽反應(yīng)鋁是較活動的金屬，但生活和生產(chǎn)中的鋁制品很多，且經(jīng)久耐用。

身邊的化學(xué)鋁合金門鐵門

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu鋁比鐵活潑，為什么鐵容易生銹，而鋁難腐蝕呢？

銹跡斑斑，鐵腐蝕嚴重，裸露的內(nèi)層鐵也腐蝕了鋁表面平整光滑，無生銹腐蝕現(xiàn)象4Al＋3O2＝2Al2O3鋁被氧化后在表明生成一層致密的氧化層，阻止鋁繼續(xù)被氧化，因此鋁具有良好的抗腐蝕性。而鐵被氧化后，在表面形成疏松多孔的鐵銹，能吸收水分和二氧化碳以及氧氣，加速內(nèi)部鐵的持續(xù)氧化?；瘜W(xué)與生活3.1

鋁

鋁和鋁合金31與非金屬單質(zhì)反應(yīng)4Al＋3O2＝2Al2O3致密

軍事上利用鋁與氧氣反應(yīng)來制造信號彈、燃燒彈，還可用作火箭推進劑。1.氯氣2.硫3.溴牛刀小試寫出以下物質(zhì)與鋁反應(yīng)的化學(xué)方程式。實驗探究3.1

鋁

鋁和鋁合金31與非金屬單質(zhì)反應(yīng)2與水反應(yīng)4Al＋3O2＝2Al2O3致密2Al＋6H2O

2Al(OH)3

＋3H2↑生活中,你或許有這樣的經(jīng)驗：化學(xué)與生活鋁制餐具不能用來盛放醋、酸梅湯等有酸性的食物,為什么？請寫出鋁與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的離子方程式。3.1

鋁

鋁和鋁合金31與非金屬單質(zhì)反應(yīng)2與水反應(yīng)與酸反應(yīng)3非氧化性酸4Al＋3O2＝2Al2O3致密2Al＋6H2O

2Al(OH)3

＋3H2↑2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑鋁罐用來儲存、運輸濃硝酸、濃硫酸生活中的化學(xué)實驗探究設(shè)計實驗證明鋁的鈍化3.1

鋁

鋁和鋁合金31與非金屬單質(zhì)反應(yīng)2與水反應(yīng)與酸反應(yīng)3非氧化性酸氧化性酸4Al＋3O2＝2Al2O3致密Al＋3H2O

2Al(OH)3

＋3H2↑2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑（濃硫酸、濃硝酸）特性鈍化本質(zhì)條件化學(xué)變化氧化還原反應(yīng)室溫加熱劇烈反應(yīng)生活中的化學(xué)使用說明書摘錄清洗

使用壓力鍋后，應(yīng)將食物及時取出。每次使用后及時清洗擦干，以免殘留的食物尤其是酸堿性物質(zhì)腐蝕鍋體。

清洗壓力鍋宜用清水或熱清水加清潔劑，不要用鋼絲球等磨損性大的東西擦洗。

從說明書中推測鋁可能有哪些化學(xué)性質(zhì)？

鋁制餐具不能盛放醋、酸梅湯等有酸性食物。也不能放堿性物質(zhì)，為什么？生活中的化學(xué)

鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生的是什么氣體？

實驗探究NaOH溶液請配平3.1

鋁

鋁和鋁合金31與非金屬單質(zhì)反應(yīng)2與水反應(yīng)與酸反應(yīng)3非氧化性酸與堿反應(yīng)4氧化性酸4Al＋3O2＝2Al2O3致密Al＋3H2O

2Al(OH)3

＋3H2↑2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑（濃硫酸、濃硝酸）特性請寫離子方程式×問題解決生活中的化學(xué)主要成分氫氧化物、碳酸鈉、次氯酸鈉、鋁粉、三聚磷酸鈉和表面活性劑等。

向一鋁制易拉罐中充滿CO2

后,再往罐中注入足量的質(zhì)量分數(shù)為20%的NaOH溶液,立即嚴封罐口，不一會兒就發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會易拉罐又鼓脹起來。

解釋上述實驗現(xiàn)象并寫出對應(yīng)的離子方程式。看誰做得既準(zhǔn)又快

取兩份鋁片，第一份與足量鹽酸反應(yīng)，第二份與足量燒堿溶液反應(yīng)，同溫同壓下放出相同體積的氣體，則消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為

A．1∶1 B．2∶1C．3∶1D．1∶3看誰做得既準(zhǔn)又快寶石中的主要成分是什么？鋁能與熱水反應(yīng)，鋁壺為什么能燒水而不損壞？

如何除去鋁表面的氧化鋁？

問題解決寫出氧化鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式。3.2

氧化鋁

鋁和鋁合金3Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O1與酸反應(yīng)鋁片打磨過的鋁片過一會兒產(chǎn)生氣泡立即產(chǎn)生氣泡Al2O3＋NaOH→鹽＋水Al2O3＋NaOH→NaAlO2＋H2OAl2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O觀察與思考3.2氧化鋁

鋁和鋁合金3Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O1與酸反應(yīng)2與堿反應(yīng)Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O

兩性氧化物氧化鋁水與不反應(yīng)氧化鋁熔點：2054℃

鋁不喜歡單身，它找到了親愛的鎂、硅、銅等，合體后就脫胎換骨，一躍成為媲美鋼材的硬漢子，同時，質(zhì)量卻是輕的令人難以置信。

化學(xué)與生活“嫦娥一號”上首次使用的鋁鋰合金列舉你所熟悉的鋁合金制品3.3

鋁合金硬鋁

鋁和鋁合金3米格-41飛行速度高達4馬赫米格-41想象圖比導(dǎo)彈還快的戰(zhàn)機米格31米格31米格-41飛行速度高達4馬赫米格-41想象圖比導(dǎo)彈還快的戰(zhàn)機米格-41飛機機體若用鋁合金，則要融化，選用新材料！胃泛酸，痛死了！?。?/p>

如果你是醫(yī)生，你用什么藥物治療胃酸過多？生活中的化學(xué)如果該患者有胃潰瘍，就不能用小蘇打。你知道嗎？

[商品名稱]斯達舒

[成份]本品每粒含氫氧化鋁

140毫克，維生素U50毫克，顛茄提取物10毫克，輔料：淀粉。

[藥理作用]本品中氫氧化鋁為抗酸藥，能中和胃酸并保護潰瘍面；維生素U能促進肉芽發(fā)育和黏膜再生；顛茄流浸膏可抑制腺體分泌，解除平滑痙攣引起的疼痛。

氫氧化鋁41與酸反應(yīng)Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O

為什么胃藥不能用氫氧化鈉或者氫氧化鈣而用氫氧化鋁?氫氧化鋁可能是一種______問題解決

請設(shè)計實驗證明氨水的堿性比氫氧化鋁的強。較強的堿可制較弱的堿氨水、鋁鹽問題探究實驗探究

氯化鋁溶液中加入氫氧化鈉溶液（少量或過量），反應(yīng)現(xiàn)象是否相同？請寫出反應(yīng)的方程式。實驗探究感受﹒理解

氫氧化鋁41與酸反應(yīng)Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O2與堿反應(yīng)Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2OAl(OH)3＋3H＋＝

Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋OH－＝

AlO2－＋2H2O堿性酸性兩性氫氧化物歸納與整理為滿足某些尖端技術(shù)發(fā)展的需要，人們又設(shè)計和合成了許多新型合金新型合金知道四種合金D任務(wù)鈦合金發(fā)動機使用鈦合金葉片

新型合金4鈦合金1234四類合金

鈦合金鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀(jì)50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動機用的高溫鈦合金和機體用的結(jié)構(gòu)鈦合金。70年代開發(fā)出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發(fā)展。鈦合金主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機的結(jié)構(gòu)件F22的鈦用量高達39%～41%化學(xué)與生活氫燃料汽車

新型合金5鈦合金1234儲氫合金四類合金一類能夠大量吸收H2，并與H2結(jié)合成_____________的材料。儲氫合金金屬氫化物儲氫合金儲氫合金儲氫材料

1969年7月20日，美國宇航員乘坐“阿波羅”11號登月艙在月球上首次留下了人類的腳印，并通過一個直徑數(shù)米的半球形天線傳輸月球和地球之間的信息。這個龐然大物般的天線是怎么被帶到月球上的呢?

就是用一種形狀記憶合金材料，先在其轉(zhuǎn)變溫度以上按預(yù)定要求做好，然后降低溫度把它壓成一團，裝進登月艙帶上天去。放置于月球后，在陽光照射下，達到該合金的轉(zhuǎn)變溫度，天線“記”起了自己的本來面貌，變成一個巨大的半球。

新型合金5鈦合金1234儲氫合金形狀記憶合金四類合金耐熱合金又稱高溫合金，是在高溫使用環(huán)境條件下，具有組織穩(wěn)定和優(yōu)良力學(xué)、物理、化學(xué)性能的合金。

包括耐熱鋼、耐熱鋁合金、耐熱鈦合金、高溫合金、難熔合金等。耐熱合金在高溫下具有一定拉伸、蠕變、疲勞性能、物理、化學(xué)性能和工藝性能。高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料，具有優(yōu)異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能，又被稱為“超合金，”主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域和能源領(lǐng)域。

新型合金5鈦合金1234儲氫合金形狀記憶合金耐熱合金四類合金這節(jié)課我學(xué)到了什么？（用一句話表示）還有什么疑問？課堂小結(jié)鋁的化學(xué)性質(zhì)Al非金屬4Al＋3O2＝2Al2O3常溫，形成致密的氧化膜非氧化性酸2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑氧化性酸濃硫酸、濃硝酸鈍化常溫，化學(xué)變化強堿與酸反應(yīng)Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O與堿反應(yīng)Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O

氧化鋁和氫氧