3.2.1 常见的合金及应用 课件 2022-2023学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

常见的合金及应用 第1课时 第二节　金属材料 课堂引入 不锈钢制成的餐具 锰钢制成的钢轨 铝合金制成的车载桌 黄金制成的饰品 生活中常见的合金 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？ 1.合金 (1)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。 (2)合金具有优良的物理、化学或机械性能；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。 目标一 铁合金 特别提醒 ①合金中一定含有金属元素 ②合金中也可能含有非金属元素 ③合金一定是混合物 ④合金中成分的含量影响合金的性质。 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。 思考1 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。 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？ 思考2 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。 2.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 钢 碳素钢 （铁和碳的合金） 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 钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。 根据以上所述，说明碳素钢含碳量与其性能的关系。 思考3 提示　钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。 判断正误 (1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物(　　) (2)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高(　　) (3)铁、铬、镍熔合成不锈钢是化学变化(　　) (4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同(　　) (5)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金(　　) × 练习1 √ × × √ (2021·河北，1)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是 A.钢是以铁为主的含碳合金 B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 练习2 √ 钢是含碳量低的铁合金，故A正确； 钢的硬度和脆性随着含碳量的增大而增大，故B正确； 由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误； 赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 铁 铝 铝是地壳中含量较高的金属元素，在金属活动性中，铝比铁更活泼，但为什么生活中总感觉铁制品比铝制品更容易生锈，铝制品不易生锈？ 情景引入 1.铝和铝合金 (1)铝是地壳中含量最多的金属元素，常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，保护内部金属。 目标一 铝和铝合金、新型合金 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。 思考1 特别提醒　在常温下形成致密保护膜的金属，如铝、镁等金属；铁在高温下形成致密保护膜，俗称“烤蓝”；铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时，迅速反应生成致密氧化膜，称为钝化。 (2)铝合金 铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，它的密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 2.铝、氧化铝的性质 (1)实验探究 铝和稀盐酸的反应 铝和氢氧化钠溶液的反应 实验操作