3.2.1 常见的合金及应用 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第二节　金属材料 第1课时　常见的合金及应用 第三章　铁 金属材料 [学习目标] 1.能从合金结构与组成的角度认识合金的特殊性能，培养宏观辨识与 微观探析的能力(重点)。 2.了解铝及其重要化合物的性质，能列举常见合金的组成、性能和重要 作用(难点)。 3.能科学合理的选择和使用金属材料，培养学生的科学态度和社会责 任感。 导入新课 举例生活中经常使用的金属材料，它们有哪些重要性质和功能？ 不锈钢 合金钢 铝合金 铜合金 合金具有耐腐蚀、硬度高、密度小、质量轻等优点 一、合金　铁合金 1.合金 形成 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) 性能：具有优良的物理、化学或机械性能。 一般来说，合金的硬度大，熔点低。 ①差异原因：在纯金属内加入其他元素形成合金以后，结构发生了变化。 ②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。 思考交流 1. 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？ 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. 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。 纯金属内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，导致合金的硬度变大。 一、合金　铁合金 2.铁合金 生铁： 钢 碳素钢 低碳钢 (含碳0.3％～0.6％) 高碳钢 (含碳0.03％～0.3％) 中碳钢 (含碳0.6％～2％ ) 合金钢 (含碳量2％～4.3％) 硬度大、抗压，性脆 (特种钢) →不锈钢 →主要元素铬、镍，不易生锈，抗腐蚀能力强 韧性好，强度低 强度高，韧性及加工性好 硬而脆，热处理后弹性好 ✪ 钢是用量最大、用途最广的合金 一、合金　铁合金 1.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)钢的含碳量越高韧性越好 (6)合金的性能可以根据所添加的合金元素调节 √ × × × × √ 应用体验 一、合金　铁合金 应用体验 2.(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 √ 生铁的熔点低于熟铁 一、合金　铁合金 二、铝、铝合金和新型合金 关于生活中的铝，你了解吗？ 好处：铝表面有氧化膜比较稳定，可保护内部的铝不被氧化。铝的密度较小，同体积的铝质量比铁要小得多，铝资源丰富，可塑性又强，质轻、便于运输、成本低，真可谓是“廉价的黄金”。 影响：易拉罐饮料中铝含量较丰富，若贪饮，势必造成铝摄入量过多，对身体产生危害。成人每天允许摄铝量为60毫克。铝可在人体内沉积30年，铝中毒30年后才能显示症状，即老年痴呆症！ 地壳中含量最多金属 (1)铝与氧气的反应 活泼金属，常温下与空气中氧气发生反应，表面生成一层致密氧化铝薄膜，保护内部金属。 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe … … 1.铝、氧化铝的化学性质 二、铝、铝合金和新型合金 1.铝、氧化铝的化学性质 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？ 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。 思考交流 二、铝、铝合金和新型合金 特别提醒 在常温下形成致密保护膜的金属有铝、镁等金属； 铁在高温下形成致密保护膜，俗称“烤蓝”。 拓展视野： 烤蓝的意思是在钢铁零件表面处理的一种防腐蚀的工艺。其原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层，成分主要是Fe3O4，反应原理是铁和水的氧化反应。钢制件的表面发黑处理，也称发蓝。这种工艺主要是减缓铁器的腐蚀速度，发黑处理常用的方法有传统的碱性加温发黑，和出现较晚的常温发黑两种。 1.铝、氧化铝的化学性质 二、铝、铝合金和新型合金 (2)铝、氧化铝与盐酸、N