内容正文:
人教版2019必修第一册
第三章 铁 金属材料
第2节 金属材料 第一课时
1.能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能,列举常见合金的组成与性能,科学合理地选择和使用金属材料,培养宏观辨识与微观探析的能力。
2. 了解铝的物理性质及用途,深化“性质决定用途”的化学观念。
3. 通过小组合作实验探究铝和氧化铝的性质,认识两性氧化物,丰富对金属多样性的认识,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用。
学习目标
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第二级
第三级
第四级
第五级
本节重难点
铝和氧化铝的化学性质及应用。
本节重点
本节难点
合金的组成与性能;
铝和氧化铝的化学性质及应用;
铝合金的应用。
情境导入
铜柄铁剑
纯金属结构模型
合金结构模型
合金的形成改变了金属的内部结构,使合金的性能和纯金属有很大的差异。
合金
Q1:合金一定是由金属组成的混合物吗?Q2:合金的性质是怎样的?
不锈钢炊具
1. 合金的意义
合金是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________的混合物
金属特性
2. 合金的特性
(1)一般情况下,合金比各成分金属的硬度大。
(2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低。
(3)一般来说,合金的性能并不是各成分金属性能的总和,合金的物理、化学及机械性能优于各成分金属。
(4)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。
例如:生铁的熔点比纯铁的低;硬铝(Al、Cu、Mg、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝的大。
铁合金
资料卡片
铁合金的两大类型——生铁和钢
生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金,由于含碳量不同,钢(含碳量为0.03%~2%)和生铁(含碳量为2%~4.3%)在性能上有很大差异。
铁合金 含碳量 性能
生铁 2%~4.3% 硬度大,抗压,性脆,可铸造
钢 0.03%~2% 良好的延展性,机械性能好,可锻造
碳素钢
碳素钢
低碳钢 (ω(C) 0.3% )
中碳钢 (ω(C) 0.3%~0.6%)
高碳钢 (ω(C) >0.6% )
含碳量
碳素钢
含碳量 性能
低碳钢 ω(C) 0.3% 韧性、焊接性好,强度低
中碳钢 ω(C) 0.3%~0.6% 强度高,韧性及加工性好
高碳钢 ω(C) >0.6% 硬而脆,热处理后弹性好
含碳量越高,强度越高,韧性越好
铁合金的分类
生铁
钢
碳素钢
合金钢
低碳钢
中碳钢
高碳钢
不锈钢
锰钢
钨钢
铁合金
添加元素
(Cr 18%、Ni 8%)
(Mn 12%、Si 0.7%)
(W 18%)
C
C
1. 日常生活中的容器主要是不锈钢制品,这是利用合金的( )
A.导电性 B. 导热性
C. 抗腐蚀性 D. 易回收利用
钛合金 B. 铜
C. 钢 D. 硬铝
2. 在生活、生产中,目前用量最大、用途最广的合金是( )
C
3.下列说法正确的是 ( )
A.高碳钢的含碳量大于2%
B.生铁既可铸造也可锻造
C.生铁和钢都属于铁合金
D.生铁是用途最广的合金
铝和铝合金
牛奶包装盒——利乐包
由纸、铝、塑料组成的六层复合纸包装,能够有效阻隔空气和光线,能够让牛奶和饮料的消费更加方便而安全、而且保质期更长,实现了较高的包装效率。
铝具有什么物理性质?
银白色金属
较好的延展性
导热性好
密度小
……
为什么要用铝箔作牛奶盒,为什么不用铁?
生锈的铁门
铝合金窗户
铝表面形成致密的氧化膜
铝的化学性质一:与氧气反应
扫描隧道显微镜下氧化铝和氧化铁的表面形态
铝的化学性质一:与氧气反应
4Al+3O2=2Al2O3
常温下铝表面形成致密的氧化膜:
铝作为火箭的固体燃料:
4Al+3O2==2Al2O3
点燃
铝的化学性质二:与水反应
为什么铝不能直接和牛奶接触,而是需要加一层塑料薄膜呢?
牛奶的主要成分是水和蛋白质
线索一
线索二
牛奶的pH为6.3-6.7,呈弱酸性
实验探究:铝和水的反应
2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2
铝的化学性质三:与酸反应
为什么铝不能直接和牛奶接触,而是需要加一层塑料薄膜呢?
牛奶的主要成分是水和蛋白质
线索一
线索二
牛奶的pH为6.3-6.7,呈弱酸性
学生小组合作实验
2. 打磨的铝片与稀盐酸的反应
试管中加入少量的稀盐酸溶液,向其中放入用砂纸仔细打磨过(除