3.2.1金属材料 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦合金的组成与性能、铝及铝合金，课堂导入从生活中不锈钢、铝合金等金属材料实例出发，引出合金优点，进而讲解合金定义、特性及结构原因，再过渡到铁合金分类、铝的化学性质及铝合金应用，构建生活实例-理论解析-实际应用的学习支架。 其亮点在于融合科学思维（原子层滑动解释合金硬度变化）、科学探究与实践（铝与酸碱反应实验分析）及科学态度与责任（炼钢发展史展现技术演进）。通过表格对比铝合金成分性能、结合沈括文献和核潜艇载热介质案例设计练习，学生能联系实际深化理解，教师可借助清晰结构提升教学效率。

第1课时　金属材料 第二节　金属材料 第三章　铁　金属材料 新人教版 化学 必修一 毛毛虫图书 毛老师13407214620 01 合金的组成与性能 02 铝、氧化铝及铝合金 内容索引 毛老师13407214620 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 新课导入 毛老师13407214620 一、合金的组成与性能 毛老师13407214620 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______ ______的物质。 2.合金具有优良的_____、_____或_____性能;一般来说,合金的硬度_____各成分金属,熔点_____各成分金属。 金属 特性 物理 化学 机械 大于 低于 一、合金的定义与特点 知识讲解 毛老师13407214620 知识讲解 毛老师13407214620 (1)合金的特性 ①硬度：合金的硬度一般比其成分金属的硬度____。 ②熔点：合金的熔点一般比其成分金属的熔点____。 (2)性能变化的原因及改变方法 ①硬度变大的原因为改变了金属原子__________________，使原子层之间的相对滑动变得困难。 ②改变合金元素的______和______或改变生成合金的条件。 大 低 有规则的层状排列 种类 含量 知识讲解 毛老师13407214620 【炼钢的发展史】 知识讲解 毛老师13407214620 二.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 知识讲解 毛老师13407214620 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)合金一定只含金属元素。(　　) (2)不同金属熔合成合金时发生化学变化。(　　) (3)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高。(　　) (4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。(　　) × × √ × 课堂练习 毛老师13407214620 2.合金是一类用途广泛的金属材料,下列关于合金的说法正确的是 A.铜铝合金的硬度比铜和铝的都大,熔点比铜和铝的都低 B.合金只能由两种或两种以上的金属组成 C.合金的制备过程发生的是化学变化 D.铁合金不能与酸反应 √ 课堂练习 毛老师13407214620 3.北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价:“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓入‘团钢’,亦谓之‘灌钢’。此乃伪钢耳……”,下列说法正确的是 A.生铁和钢都是铁的含碳合金,生铁中碳的含量较低 B.通过炼制和锻打,可以调节铁中元素的组成、元素的含量等来改变铁 的性能 C.高碳钢的韧性较好,低碳钢的硬度较大 D.不锈钢是一种常见的合金钢,它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si) √ 课堂练习 毛老师13407214620 二、铝、氧化铝及铝合金 毛老师13407214620 一、阅读教材P81页第二自然段，思考铝合金有哪些特点和用途？完成表格内容。 成分 性能 铝 铝合金 铝是地壳中含量最多的金属元素，铝合金的种类很多，它们在汽车、船舶、飞机等制造业上以及在日常生活里的用途很广 Al 强度和硬度较小，不适合制造机械零件等 ①熔点为564℃，比纯铝或硅的熔点低，而且它在凝固时收缩率又很小。因而，这种合金适合铸造。②强度和硬度都比纯铝大，几乎相当于钢材，且密度较小 ①铝硅合金（含Si质量分数为13.5％）②硬铝（含Cu 4％、Mg 0.5％、Mn 0.5％、Si 0.7％）（均为质量分数） 知识讲解 毛老师13407214620 【注意】由于纯铝的硬度和强度都比较小，不适合作为生产生活中的材料使用，生活中使用较多的是具有不同组成和性质的铝合金。 知识讲解 毛老师13407214620 (1)铝、氧化铝与盐酸、NaOH溶液的反应 ①实验探究 二、铝、氧化铝的化学性质 操作 现象 原理 结论 知识讲解 毛老师13407214620 三、铝与氧化铝 (1)Al与O2反应：常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成一层__________________。其化学方程式为_____________________。 (2)Al、Al2O3与酸反应 将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，后来又放出气体，有关反应的化学方程式为_______________________________________________________。 致密的氧化铝薄膜 4Al＋3O2===2Al2O3 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 知识讲解 毛老师13407214620 (3)Al、Al2O3与强碱溶液的反应 无色气泡 爆鸣 气泡 爆鸣 知识讲解 毛老师13407214620 实验结论 铝、氧化铝均能与NaOH溶液反应 化学方程式 ______________________________________、 _________________________________________ Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4] 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 知识讲解 毛老师13407214620 (4)两性氧化物 ①定义：既能与____反应生成盐和水，又能与____反应生成盐和水的氧化物，如Al2O3等。 ②Al2O3与强酸、强碱反应的离子方程式为___________________________ _______________________________________。 酸 碱 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ 知识讲解 毛老师13407214620 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___、____、____、___，密度___，强度___，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 Cu Mg Mn Si 小 高 四、铝和铝合金 知识讲解 毛老师13407214620 知识讲解 毛老师13407214620 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)氧化铝具有两性。(　　) (2)镁铝熔合成合金的过程发生了化学变化。(　　) (3)新型储氢合金能与氢气结合成金属氢化物。(　　) (4)目前常用的铝合金成分中除铝外，主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰。(　　) √ × √ √ 课堂练习 毛老师13407214620 2.下列关于新型合金材料说法不正确的是 A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料 B.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造骨骼 C.形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 D.利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 √ 课堂练习 毛老师13407214620 3.下列有关铝和它的化合物的说法错误的是(　　) A．Al2O3坩埚不能用于熔化烧碱 B．铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层保护膜 C．氧化铝是一种高熔点物质，是一种较好的耐火材料 D．镁铝合金既能溶于稀盐酸又能溶于氢氧化钠溶液 解析：Al2O3是两性氧化物，能与强碱发生反应：Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]，不能用Al2O3制成的坩埚熔化烧碱，A正确；铝常温下与氧气反应，铝制品表面形成了致密的氧化铝薄膜，可防止内部的铝与氧气继续反应，B正确；镁铝都与盐酸反应，但镁与氢氧化钠溶液不反应，D错误。 D 课堂练习 毛老师13407214620 4．据报道，某核潜艇上的核反应堆使用了液态铝钠合金作载热介质，下列有关说法不恰当的是(　　) A．铝钠合金的熔点低于铝的熔点 B．若将铝钠合金投入一定量的水中可得到无色澄清溶液，则合金中n(Al)≤n(Na) C．将m g不同组成的铝钠合金分别投入足量盐酸中，若放出H2越多，则合金中铝的质量分数越大 D．将铝钠合金投入足量CuCl2溶液中，肯定有Cu(OH)2沉淀生成，不可能有铜析出 D 课堂练习 毛老师13407214620 解析：合金的熔点一般低于其成分金属的熔点，故A正确；铝钠合金若投入一定量的水中可得无色澄清溶液，说明钠和水反应生成的氢氧化钠足以将金属铝溶解，根据2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，则n(Al)≤n(Na)，故B正确；根据金属钠和金属铝与酸反应生成氢气量的关系：2Al～3H2↑，2Na～H2↑，等质量的金属钠和金属铝，金属铝产生的氢气量多，所以放出的H2越多，铝的质量分数越大，故C正确；铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，钠和水反应生成的氢氧化钠可以和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀，金属铝也可能会置换出金属铜，故D错误。 课堂练习 毛老师13407214620 谢谢观看 毛老师13407214620 Lavf59.27.100 实验操作 实验现象 开始没有气泡，一段时间后，铝片逐渐溶解，有__________冒出，将点燃的木条放在试管口有______声 立即产生______，铝片逐渐溶解，将点燃的木条放在试管口有______声 $