3.2.1 金属材料（1）【教学课件】-【优课堂】2022-2023学年高一化学同步备课系列（人教版2019必修第一册）

第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 第1课时 本节重、难点 2 1 铁合金 新型合金 知识导航 制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？ 铝合金 新课导入 合金 在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的混合物。 你还记得什么是合金吗？ 概念 物理变化， 故合金中各成分保持各自原有的化学性质。 合金中至少含有一种金属单质，合金可以由金属与金属熔合而成，也可以由金属与非金属熔合而成。 注意 例如：生铁和钢就是含碳量不同的两种铁合金。 知识梳理 合金 性能 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能，合金除了具有熔点低、硬度大特点，其抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。 不锈钢护栏 铁制护栏 知识梳理 为什么合金硬度比成分金属大？ 纯金属结构模型 合金结构模型 纯金属内原子的排列十分规整 合金内原子层之间的相对滑动变得十分困难 知识梳理 制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？ 铝合金 纯铝，强度不够，为了确保飞机的机身材质能够抵抗得住高速飞行时的阻力压强，又要兼顾减轻机体重量，所以选用了高强度的铝合金。 知识梳理 合金 原子 大小和排列 硬度 熔点 …… 决定 决定 初步认识合金的结构、性质和应用 01 微观 结构 02 宏观 性质 03 用途 知识梳理 铁合金 种类 生铁 钢 知识梳理 铁合金 种类——生铁 生铁 含碳量： 2%～4.3% 性能： 硬度大，抗压，性脆，可铸造成型 铁、碳等 化学成分： 制造机座、管道 应用： 知识梳理 钢 铁合金 种类——钢 含碳量： 性能： 0.03%～2% 良好的延展性，机械性能好，可锻轧和铸造 铁、碳 化学成分： 分类： 碳素钢和合金钢 制造机械、交通工具等 应用： 知识梳理 铁合金 含碳量不同 碳素钢 合金钢 低碳钢 ω(c)<0.3% 韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等 中碳钢 0.3%<ω(c)<0.6% 强度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等 高碳钢 ω(c)>0.6% 硬而脆，热处理后弹性好，用于 制造器械、弹篢和刀具等 (特种钢) 在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等。 种类——钢 知识梳理 铁合金 种类——钢 不锈钢是一种重要的合金钢，合金元素主要是___和___，在大气中比较稳定，不易生锈，抗腐蚀能力强，常用于制造： 铬 镍 厨房用具和餐具 地铁列车的车体 医疗器材 知识梳理 不能，当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。 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。 纯金属所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子后，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，导致合金硬度变大。 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？ 请同学们思考讨论以下问题并回答： 改进合金性能的常用措施有哪些？ 问题1 合金比成分金属的硬度大，原因是什么？ 问题2 问题3 知识梳理 元素 组成与含量 韧性 强度 合金 决定 决定 进一步认识合金的结构、性质和应用 01 微观 结构 02 宏观 性质 03 用途 知识梳理 为什么铁合金、铝合金是生活、生产中使用最广泛的金属材料？能否从原料来源的角度进行解释？ 知识梳理 铁合金 自然资源 (金属矿物) 调整组成 熔合 转化 分离 金属单质 合金 应用 知识梳理 合金 深入认识合金的结构、性质和应用 决定 元素种类、含量 物理、化学、 机械性能 相应 应用领域 时间、温度等 1 2 3 组成结构 熔合条件 决定 性质 用途 知识梳理 新型合金 储氢合金 记忆合金 钛合金 耐热合金 近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。 例如： 知识梳理 一类能够大量吸收H2，并与H2结合成__________的材料。 如Ti-Fe合金、La-Ni合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。 新型合金 储氢合金 储氢合金 金属氢化物 知识梳理 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。 新型合金 其他新型合金 知识梳理 【例1】我国“蛟龙”号载人潜水器已成功下潜至海中7 062.68米处。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下面有关合金的说法正确的是( ) A.钛合金是一种新型金属单质 B.钛合金熔点比钛金属高 C.钛合金的硬度与钛单质相同 D.青铜、合金钢和硬铝都是合金 D 【例2】下列关于新型合金材料说法不正确的是( ) A.镧镍合金能