3.2 課時(shí)1 鐵合金和鋁合金 課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

鐵合金

鋁合金第三章鐵

金屬材料宏觀辨識(shí)與微觀探析：

以鐵合金、鋁合金為例，能從元素組成上對(duì)合金進(jìn)行分類，并認(rèn)識(shí)不同類型金屬材料組成、性能與應(yīng)用的聯(lián)系，強(qiáng)化性能決定用途的觀念。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：

通過(guò)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察進(jìn)行適度的推理，建立證據(jù)意識(shí)，能基于證據(jù)對(duì)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，通過(guò)分析推理加以證實(shí)?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：

通過(guò)完成鋁及其化合物的實(shí)驗(yàn)，初步體驗(yàn)有序地、全面地、敏銳地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能準(zhǔn)確地用語(yǔ)言描述，嘗試對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析、歸納，了解科學(xué)探究的基本方法，培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力。金屬材料的發(fā)展歷史商朝后母戊鼎東漢馬踏飛燕鳥(niǎo)巢體育館和諧號(hào)動(dòng)車春秋銅柄鐵劍神州飛船一、認(rèn)識(shí)合金資料卡

青銅是合金冶煉史上最早的合金，通過(guò)往純銅中加入錫或鉛的合金煉成。相較于紫銅（及純銅），青銅硬度高且熔點(diǎn)低，鑄造性好，更適合制作刀劍及工具

一、認(rèn)識(shí)合金資料卡

青銅是合金冶煉史上最早的合金，通過(guò)往純銅中加入錫或鉛的合金煉成。相較于紫銅（及純銅），青銅硬度高且熔點(diǎn)低，鑄造性好，更適合制作刀劍及工具

商朝后母戊鼎春秋銅柄鐵劍東漢馬踏飛燕什么是合金？合金的性質(zhì)與其成分金屬有何差異？一、認(rèn)識(shí)合金【定義】由兩種或兩種以上的金屬與金屬（非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。【性質(zhì)】1.硬度：合金的硬度一般大于其成分金屬。2.熔點(diǎn)：合金的熔點(diǎn)多數(shù)低于其成分金屬。3.化學(xué)性質(zhì)：合金中各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不變。合金的硬度為什么比純金屬大？純金屬只有一種金屬原子，排列很整齊合金中有多種原子，且原子的大小不同，原子排列不規(guī)則摻雜其他原子形成合金

差異原因在純金屬內(nèi)加入其他元素形成合金以后，結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，使合金的性能與純金屬有很大的差異。鐵的儲(chǔ)量遠(yuǎn)大于銅，為什么青銅器會(huì)優(yōu)先于鐵器出現(xiàn)？春秋后期，人們依然能應(yīng)用生鐵冶鑄技術(shù)冶煉出質(zhì)硬脆而脆的生鐵。生鐵冶鑄是指在高溫下將鐵礦石還原成鐵，得到的鐵會(huì)吸收碳，其熔點(diǎn)隨之降低，滲碳2%—4.3%稱為生鐵。生鐵可鑄不可鍛，古代冶金師們不斷改進(jìn)煉鐵工藝，發(fā)明了“百煉鋼技術(shù)”和“灌鋼技術(shù)”，降低含碳量，提高韌性，降低脆性，含碳量將至0.03%—2%即為鋼。資料卡片二、鐵合金

生鐵和鋼生鐵鋼含碳量2%~4.3%0.03%~2%性能生鐵硬度大，抗壓、性脆，可鑄不可鍛強(qiáng)度大，韌性好，有良好的延展性，機(jī)械性能好，可鑄可鍛鋼是用量最大、用途最廣的合金二、鐵合金

鋼碳素鋼合金鋼（特種鋼）相同點(diǎn)都是合金不同點(diǎn)含碳量較低的碳合金在碳素鋼中加入了合金元素（不銹鋼主要加入鎳和鉻）性能含碳量高的碳素鋼，硬度大；含碳量低的碳素鋼，韌性強(qiáng)不銹鋼在空氣中比較穩(wěn)定，不易生銹，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力二、鐵合金鐵合金生鐵鋼碳素鋼合金鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼(2%—4.3%)(0.03%—2%)根據(jù)含碳量不同(低于0.3%)(0.3%—0.6%)(高于0.6%)韌性、焊接性好，但強(qiáng)度低，用于制造鋼板、鋼絲和鋼管等強(qiáng)度高,韌性及加工性好,用于制造鋼軌、車輪和建材等硬而脆,熱處理后彈性好,用于制造器械、彈簧和刀具等根據(jù)化學(xué)成分根據(jù)含碳量不同含碳量不同的鐵合金微觀結(jié)構(gòu)不同，鐵、碳原子的排列方式不同，決定了其不同的性能和用途調(diào)節(jié)合金性能的基本措施1.改變合金元素的種類2.改變合金元素的含量3.改變生成合金的條件鋁制易拉罐——碳酸飲料的不二選擇思考：碳酸飲料易拉罐為何選擇了鋁質(zhì)材料？三、鋁合金問(wèn)題1.鋁作為較活潑金屬，其制品的耐腐蝕性從何而來(lái)？鋁制餐具鋁合金門窗失去3個(gè)電子鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，具有較強(qiáng)的還原性。KCaNaMgZnFeSnPbHCuHg…

Al

3+鋁是一種活潑的金屬，為什么卻能在空氣中穩(wěn)定的存在？鋁表面會(huì)與空氣中氧氣生成一層致密的氧化鋁薄膜，保護(hù)內(nèi)部金屬。4Al+3O2=2Al2O3在一支試管中加入5mL鹽酸，再向其中放入一小塊鋁片，觀察現(xiàn)象。一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，你觀察到什么現(xiàn)象?在兩支試管中分別加入少量NaOH溶液，然后向其中一支試管中放入一小塊鋁片，向另一支試管中放入用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)（除去表面的氧化膜）的一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條分別放在兩支試管口，你觀察到什么現(xiàn)象?實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理鋁片逐漸溶解，一段時(shí)間后產(chǎn)生氣泡，試管壁有發(fā)熱現(xiàn)象；將點(diǎn)燃的木條放在試管口，觀察到淡藍(lán)色火焰，爆鳴聲。Al2O3＋6H+===2Al3+＋3H2O,2Al＋6H+===2Al3+＋3H2↑實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理開(kāi)始沒(méi)有氣泡，一段時(shí)間后才產(chǎn)生氣泡，鋁片逐漸溶解，將點(diǎn)燃的木條放在試管口有爆鳴聲。Al2O3＋2OH-+3H2O===2Al(OH)4-立即產(chǎn)生大量氣泡，鋁片逐漸溶解，將點(diǎn)燃的木條放在試管口有爆鳴聲。兩支試管均放出H2，鋁、氧化鋁均能與NaOH溶液反應(yīng)。6H2O+2Al＋2OH-===2Al(OH)4-＋3H2↑2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]鋁制餐具為何不易用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食品？由于Al和Al2O3均能與酸、堿反應(yīng)，因此鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物。為什么生活中很少見(jiàn)到以純鋁為材料的制品？純鋁的硬度和強(qiáng)度都比較小，不適合作為生產(chǎn)生活中的材料使用，使用較多的是具有不同組成和性質(zhì)的鋁合金。鋁合金：鋁合金是目前用途廣泛的合金之一主要組成元素主要特性主要用途鋁合金硬鋁Al、Mg、Cu、Si、Mn等(Mg0.5%、Cu4%、Si0.7%、Mn0.5%)密度小，強(qiáng)度和硬度都比純鋁的大，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力用于汽車、飛機(jī)、火箭、船舶等制造業(yè)鎂鋁合金Mg、Al強(qiáng)度和硬度都比純鋁和純鎂的大用于火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)鋁存在物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)硬鋁鋁、氧化鋁的性質(zhì)——與酸反應(yīng)鋁、氧化鋁的性質(zhì)——與堿反應(yīng)金屬材料合金鐵合金鋁合金生鐵鋼碳素鋼合金鋼鋁和氧化鋁1.下列關(guān)于合金的敘述中正確的是(

)A．合金是由兩種或多種金屬熔合而成的B．日常生活中用到的五角硬幣屬于銅合金C．合金在任何情況下都比