3.2.1铁合金和新型合金 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

课时1 铁的单质 知识目标：1、能从元素组成上对合金进行分类，并认识不同类型金 属材料组成、性能与应用的联系 2、能用氧化还原原理进一步认识铁及其合金的化学性质 能力目标：能从认识铁合金及新型合金在人类生活中的重要应用 学科素养：宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识 第二节 金属材料 第三章 铁 金属材料 第一课时 铁合金和新型合金 新课引入 资料卡 青铜是合金冶炼史上最早的合金，通过往纯铜中加入锡或铅的合金炼成。相较于紫铜（及纯铜），青铜硬度高且熔点低，铸造性好，更适合制作刀剑及工具 观看 任务一：认识合金 【定义】由两种或两种以上的金属与金属（非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 【性质】 1.硬度：合金的硬度一般大于其成分金属。 2.熔点：合金的熔点多数低于其成分金属。 3.化学性质：合金中各成分金属的化学性质不变。 合金的硬度为什么比纯金属大？ 物理变化 观看 【阅读教材】P18页，请你找到合金硬度更大的原因？ 【总结】在纯金属内加入其他元素形成合金以后，结构发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大的差异。 纯金属只有一种金属原子，排列整齐 合金中有多种原子，且原子的大小不同，原子排列不规则 掺杂其他原子 形成合金 任务一：认识合金 观看 课堂探究 【思考】：铁的储量远大于铜，为什么青铜器会优先于铁器出现？ 春秋后期，人们依然能应用生铁冶铸技术冶炼出质硬脆而脆的生铁。生铁冶铸是指在高温下将铁矿石还原成铁，得到的铁会吸收碳，其熔点随之降低，渗碳2%—4.3%称为生铁。生铁可铸不可锻，古代冶金师们不断改进炼铁工艺，发明了“百炼钢技术”和“灌钢技术”，降低含碳量，提高韧性，降低脆性，含碳量将至0.03%—2%即为钢。 资料卡片 【阅读教材】请你阅读教材P78~79，认识铁合金、生铁、钢之间的联系？性能有什么不同？各自有什么用途？ 观看 铁合金 生铁 钢 碳素钢 合金钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 (2%—4.3%) (0.03%—2%) 根据含碳量不同 (低于0.3%) (0.3%—0.6%) (高于0.6%) 韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等 强度高,韧性及加工性好,用于 制造钢轨、车轮和建材等 硬而脆,热处理后弹性好,用于 制造器械、弹簧和刀具等 根据化学成分 根据含碳量不同 含碳量不同的铁合金微观结构不同，铁、碳原子的排列方式不同，决定了其不同的性能和用途 任务二：铁合金 观看 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 优点：强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等。 任务二：铁合金 观看 任务三：新型合金 思考1：你了解我国蛟龙号深海载人潜水器吗？ 观看 任务三：新型合金 1.钛合金 钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。 钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的一半。安然无恙的“躺”在各种强酸、强碱中；连比较凶猛的酸—王水，也不能腐蚀它。 观看 任务三：新型合金 储氢合金 2.储氢合金 储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。 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。 要求：储氢量大, 金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、 放氢的速率快。 观看 任务三：新型合金 3.耐热合金 合金在高温下还具有高强度和良好的抗氧化性，因而还可用于热处理工业，制造各种结构件。 4.形状记忆合金 在外力作用下会产生变形，当把外力去掉，在一定的温度条件下，能恢复原来的形状。具有百万次以上的恢复功能。 观看 任务三：新型合金 5.用途广泛的稀土金属 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在金属元素中，有一类性质相似，并在自然界共生在一起的稀土元素，他们是元素周期表中原子序数从57~71（从镧至镥，称为镧系元素）的15种元素以及钪和钇，共17种元素。稀土元素在科技、生产中有广泛的用途，被誉为新材料的宝库。 稀土金属既可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。例如，在钢中加入稀土元素，可以增加钢的塑性、韧性、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性和抗氧化性等。 因此，稀土金属广泛应用在冶金、石油化工、材料工业（电子材料、荧光材料、发光材料、永磁材料、超导材料、染色材料、纳米材料、引火合金和催化剂等）、医药及农业等领域。 我国是稀土资源大国。到目前为止，我国的稀土储量、稀土产量、稀土用量和稀土出口量均居世界第一位。我国化学家徐光宪院士与其研究团队在稀土元素的分离及应用中做出了重要贡献。 随着稀土资源的不断开采，如何合理利用和保护我国的稀土资源，实现可持续发展战略，已经引起政府和社会各界的关注。 科学·技术·社会 稀土元素镝Dy常用于制造硬盘驱动器 观看 课堂小结 合金 铁合金 新型合金 钢 碳素钢 合金钢 生铁 储氢合金 钛合金 耐热合金 用途广泛的稀土金属 形状记忆合金 注意： （1）合金一定是混合物。 （2）硬度一般高于它的各成分金属。 （3）熔点一般低于它的各成分金属。 （4）导电性和导热性一般低于任意组分金属。 （5）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。 观看 课堂练习 【例1】储氢合金是一类新型合金，如铁系储氢合金、钛系储氢合金。储氢合金既能在一定条件下吸收H2，又能在一定条件下放出H2，该循环中发生变化：H2 2H。下列说法错误的是(　　) A．储氢合金的吸氢和放氢都是物理变化 B．温度和压强都会影响储氢合金的吸氢和放氢 C．铁系储氢合金可以做成纳米合金 D．铁系储氢合金和钛系储氢合金可以用磁铁进行鉴别 A 课后作业 作业：课后作业（十七）1.2.3.8题 观看 $$