3.2. 金属材料【第一课时】导学案2023---2024学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一册

3.2. 金属材料（第一课时） 一、学习目标 1.了解并合金的概念、性质。 2.了解并掌握铁合金铝单质性质 二、重点、难点 重点：合金的结构特点；生铁与钢的性质、组成差异；铝、氧化铝的性质。 难点：铝、氧化铝的性质。 三、自主学习与合作探究 【合作探究一】学习目标：合金 合金的定义及优点 1、合金的定义：合金是由两种或两种以上的 熔合而成的具有 特性的物质 2、合金与纯金属的性能差异 (1)合金的硬度及机械性能一般 各成分金属 (2)合金的熔点一般 它的各成分金属 (3)合金具有各成分金属的化学性质，合金一定是 3.调节方法 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。 4.差异原因 在纯金属内加入其他元素形成合金以后， 发生了变化，使合金的 与纯金属有很大的差异。 1.下列关于合金的叙述正确的是（ ） A．合金的熔点一般比组分金属高 B．合金中只含金属元素 C．合金的机械性能一般比组分金属好 D．生铁是含杂质较多的铁合 【合作探究二】学习目标：铁合金 铁合金： 和 是 不同的两种铁碳合金 1、生铁 (1)生铁的含碳量： (2)性能及用途：生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料 2、钢：钢是用量 ，用途最广的合金 (1)钢的含碳量： (2)性能及用途：钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等 (3)钢根据化学成分，可分为两大类：碳素钢和合金钢 ①碳素钢根据含碳量不同可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，其性能和用途如下 含碳量 性能及用途 低碳钢 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 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 硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等 ②合金钢也叫特种钢，是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 【思考与讨论】在碳素钢中,由于含碳量不同,高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异;向碳素钢中加入不同的合金元素,可制得不同性能的合全钢。这对你有什么启示? 2．铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已经能冶炼出纯度较高的铁。你估计这种“纯铁”不会具有的性质是（ ） A．硬度比生铁低 B．熔、沸点比生铁高 C．能与Fe2(SO4)3溶液反应 D．不能与盐酸反应 【合作探究三】学习目标： 认识铝和铝合金 一、铝的结构、存在、物理性质及用途 1．结构：铝的原子结构示意图为____________。 2. 存在：铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以___________存在。 3. 物理性质：____色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。 4. 用途：① 纯铝用作导线；②铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。 二、铝的化学性质 1．铝与氧气的反应 ① 常温：铝与空气中的氧气反应，化学方程式为________________________。表面生成一层______的氧化铝薄膜，对内部金属起着_________作用，所以铝在空气中稳定存在，具有很强的抗腐蚀性能。 ② 点燃：铝在氧气中点燃，放出大量的热和耀眼的白光，化学方程式为___________________________。 2.【实验探究一】Al、Al2O3和盐酸反应 【实验3-4】探究铝与盐酸发生的反应，分析教材是如何检验生成的气体？讨论氧化膜为什么没有保护铝？发生了哪些反应？练习书写化学方程式。 实验现象 方程式 3.【实验探究二】Al、Al2O3和NaOH溶液反应 【实验3-5】在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过（除去表面的氧化膜）的一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，你观察到什么现象? 实验3-5 实验现象 反应方程式 铝片与NaOH溶液反应 铝片（打磨过）与NaOH溶液反应 3.【思考讨论】铝制餐具为什么不能长期盛放酸性或碱性的食物？阅读教材，学习两性氧化物的概念。 4.阅读教材，飞机C919的外壳主要成分是铝合金，思考：为什么选择铝合金制造飞机？