第三章 第2节 第一课时 金属材料 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件围绕金属材料展开，涵盖合金的含义、性质，铁合金分类及性能，新型合金应用。以生活中金属物品导入，通过回顾金属材料定义引出合金，结合资料卡片、结构图示和对比表格搭建学习支架，帮助学生建立生活与理论的联系。 其亮点在于注重化学观念和科学思维的培养，通过青铜与紫铜的性质对比、纯金属与合金的结构模型，引导学生理解物质结构决定性质。结合下水井盖、地铁车体等生活实例，设置思考问题，增强科学探究与实践能力。学生能联系实际加深理解，教师可借助丰富案例提升教学效果。

说几种生活中使用金属材料制成的物品 第二节 金属材料 金属材料指: 纯金属及其合金 回顾: 什么是合金？ 合金的性质与成分金属有何差异？ 资料卡片 青铜是合金冶炼史上最早的合金，通过往纯 铜中加入锡或铅炼成。相较于紫铜(即纯铜)，青铜硬度高且熔点低，铸造性好，更适合制 作刀剑及工具 。 (1)含义： 合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非 金属)融合而成的具有( )特性的物质。 一.合金 金属 在液态时融合 思考: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( ) 已经汽化 在纯金属内加入其它元素形成合金以后，结 纯金属 合金 构发生了变化 ，合金的性能与纯金属有很大 的差异。 ，( )含有非金 注: a.合金中一定含( )元素 金属 可能 属元素 b.合金中各成分的含量影响合金的性能 304不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，而316不锈钢因为添加了钼元素，使其获得了更好的抗腐蚀性能，尤其是在氯化物环境下的耐腐蚀性更强。 304不锈钢 含铬约16~ 18%，平均 含镍9% 316不锈钢含铬同样约为16~18%，但平均含镍12%，并含有2.5%的钼。 (2)性质 c.化学性质： 合金中各成分金属的化学性质( ) b.熔点：合金的熔点多数( )其成分金属 a.硬度： 合金的硬度一般( )其成分金属 大于 低于 不变 注：合金有固定的组成，合金有固定的熔点。 思考: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 合金 纯金属内原子排列十分规整，原子间易发生相对滑动 ，合金内原子排列不规整 ，原子间 不易发生相对滑动 生活中，我们看到的下水井盖是生铁铸造 制品会选用不同的铁合金呢？铁合金和纯铁 的，地铁列车车体用不锈钢制造，还有各种机 械零件用不同的钢制作。 为什么不同的金属 在性能上有什么区别？ 春秋后期，人们能应用生铁冶铸技术冶炼出质硬而脆的生铁。 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，含碳2%—4.3%称为生铁。生铁可铸不可锻。 铸是把金属融化后的液态物倒入事先做好的模具中使其冷却成形； 锻则是把金属加热到软化的状态，通过外力击打，形成所需要的形状。 二.铁合金 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。 生铁 钢 含碳量 性能 生铁硬度大，抗压、性脆，可铸不可锻，是制造机座、管道的重要材料 强度大，韧性好，有良好的延展性，机械性能好， 可铸可锻，广泛用于制造机械和交通工具 注:钢是用量最大、用途最广的合金 2%~4.3% 0.03%~2% 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％ ) 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 碳素钢 合金钢 合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量加入一种或多种合金元素，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。 不锈钢是常用的合金钢 不锈钢主要合金元素是铬、镍，不易生锈，抗腐蚀能力强 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.不锈钢是一种的合金钢,其合金元素主要是钨和硅 B 储氢合金 记忆合金 钛合金 耐热合金 近年来，为满足某些尖端技术发展的需要， 人们又设计和合成了许多新型合金。 三.新型合金 组成： (1)储氢合金 一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。 如Ti­Fe合金、La-­Ni合金 常见以Mg, Ti, Nb, V, Zr和稀土金属为主，添加Cr, Fe, Mn, Co, Ni, Cu 贮存氢气 用途： 性质： 易活化，吸氢量大 稀土金属指:镧系元素及钪和钕 了解储氢合金工作原理 常温、常压吸收H2 升温或减压释放H2 储氢合金 金属氢化物 (2)钛合金 、耐腐蚀 、强度大 、耐高温 组成： 生物相容性好 用途： 以钛为基础加入其他金属元素 (常有：钼、钒、铬、锰、铜、铁、硅等) 航天器的燃料贮箱、构架和火箭壳体， 人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机、人造骨骼等。 (3)记忆合金 组成： 性能： 形变条件: 镍(Ni)-钛(Ti) 温度 形变后遇高温(或低温)恢复形状 低温下把半球形天线变形缩小体积装入登月舱 $