【课件】金属材料（人教版2019必修第一册）

如果我们过于爽快承认失败，就可能使自己发觉不了我们非常接近于正确。——卡尔·波普尔卡尔·波普尔（1902—1994）当属20世纪最具影响力的科学哲学家金属材料学习目标目标一目标二目标四目标三

新型合金知道几种新型合金

合金知道概念及通性

铝和铝合金铝和氧化铝的化学性质铝合金用途

铁合金知道生铁和钢的区别知道碳素钢和合金钢学习目标会书写铝及氧化铝与酸、碱反应方程式知道新型合金知道铁合金及用途知道合金概念及特点以下材料是如何制成的？合金及用途概念及特性A任务1.1

概念

合金1由一种金属与一种或几种金属或非金属混合熔化、冷却凝固而成的具有金属特性的物质物理变化合金中各成分保持各自原有的化学性质硅铁黄铜金属与金属熔合而成金属与非金属熔合而成合金中至少含有一种金属单质一工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到合金。试根据下表所列的有关数据（其它条件均已满足），判断不能得到合金的是问题探究

A.Na—Al合金

B.Na—K合金

C.Fe—Cu合金

D.K—Fe合金金属NaKAlCuFe熔点/℃97.863.666010831535沸点/℃883774220025952750为何不用纯的金属，而要用合金?1.2

特性

合金1熔点多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点硬度抗腐蚀性一般比其组分中任一金属的硬度大有的强在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢为什么合金硬度比成分金属大？感受﹒理解纯金属结构模型合金结构模型纯金属内原子的排列十分规整合金内原子层之间的相对滑动变得十分困难1.2

特性

合金1熔点多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点硬度导电性导热性抗腐蚀性一般比其组分中任一金属的硬度大低于任一组分金属有的强利用合金的这一特性，可以制造高电阻和高热阻材料在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢不锈钢护栏国际流行的B型不锈钢车体航母钢属于中碳钨镍铝稀土合金钢国际流行的B型不锈钢车体航母钢属于中碳钨镍铝稀土合金钢国际流行的B型不锈钢车体不锈钢护栏航母钢属于中碳钨镍铝稀土合金钢铁合金生铁、钢——碳素钢与合金钢B任务生铁2%～4.3%

铁合金20.03%～2%含碳量钢化学成分碳素钢合金钢(特种钢)加一种或几种合金元素含碳量小于0.2%高于0.6%低碳钢0.3%～0.6%中碳钢高碳钢2.1

分类生铁2%～4.3%

铁合金20.03%～2%含碳量钢2.2

钢

铁合金2钢化学成分碳素钢合金钢(特种钢)加一种或几种合金元素含碳量小于0.2%高于0.6%低碳钢0.3%～0.6%中碳钢高碳钢地壳中含量最多的金属元素奥运会火炬中的铝1996年亚特兰大奥运会火炬火炬的外型象征了古希腊建筑的线条火炬身的22根铝管代表着历史上曾举办过的22届夏季奥运会

外壳就是用铝合金制成的东方红一号卫星会飞的金属——铝军事发展离不开铝航空航天离不开铝导弹的用铝量占总质量的10%～

50%一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成

生活也离不开铝铝及其合金铝的性质、铝合金应用C任务地壳中含量最多的金属元素是铝，铝以何形式存在。为什么？问题探究结构性质决定13强还原性铝能和哪些物质发生化学反应。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu铝的化学性质通性特性与非金属单质反应与酸反应与某些氧化物反应钝化与碱反应与盐反应铝是较活动的金属，但生活和生产中的铝制品很多，且经久耐用。

身边的化学铝合金门铁门

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu铝比铁活泼，为什么铁容易生锈，而铝难腐蚀呢？

锈迹斑斑，铁腐蚀严重，裸露的内层铁也腐蚀了铝表面平整光滑，无生锈腐蚀现象4Al＋3O2＝2Al2O3铝被氧化后在表明生成一层致密的氧化层，阻止铝继续被氧化，因此铝具有良好的抗腐蚀性。而铁被氧化后，在表面形成疏松多孔的铁锈，能吸收水分和二氧化碳以及氧气，加速内部铁的持续氧化。化学与生活3.1

铝

铝和铝合金31与非金属单质反应4Al＋3O2＝2Al2O3致密

军事上利用铝与氧气反应来制造信号弹、燃烧弹，还可用作火箭推进剂。1.氯气2.硫3.溴牛刀小试写出以下物质与铝反应的化学方程式。实验探究3.1

铝

铝和铝合金31与非金属单质反应2与水反应4Al＋3O2＝2Al2O3致密2Al＋6H2O

2Al(OH)3

＋3H2↑生活中,你或许有这样的经验：化学与生活铝制餐具不能用来盛放醋、酸梅汤等有酸性的食物,为什么？请写出铝与盐酸、稀硫酸反应的离子方程式。3.1

铝

铝和铝合金31与非金属单质反应2与水反应与酸反应3非氧化性酸4Al＋3O2＝2Al2O3致密2Al＋6H2O

2Al(OH)3

＋3H2↑2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑铝罐用来储存、运输浓硝酸、浓硫酸生活中的化学实验探究设计实验证明铝的钝化3.1

铝

铝和铝合金31与非金属单质反应2与水反应与酸反应3非氧化性酸氧化性酸4Al＋3O2＝2Al2O3致密Al＋3H2O

2Al(OH)3

＋3H2↑2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑（浓硫酸、浓硝酸）特性钝化本质条件化学变化氧化还原反应室温加热剧烈反应生活中的化学使用说明书摘录清洗

使用压力锅后，应将食物及时取出。每次使用后及时清洗擦干，以免残留的食物尤其是酸碱性物质腐蚀锅体。

清洗压力锅宜用清水或热清水加清洁剂，不要用钢丝球等磨损性大的东西擦洗。

从说明书中推测铝可能有哪些化学性质？

铝制餐具不能盛放醋、酸梅汤等有酸性食物。也不能放碱性物质，为什么？生活中的化学

铝与氢氧化钠溶液反应产生的是什么气体？

实验探究NaOH溶液请配平3.1

铝

铝和铝合金31与非金属单质反应2与水反应与酸反应3非氧化性酸与碱反应4氧化性酸4Al＋3O2＝2Al2O3致密Al＋3H2O

2Al(OH)3

＋3H2↑2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑（浓硫酸、浓硝酸）特性请写离子方程式×问题解决生活中的化学主要成分氢氧化物、碳酸钠、次氯酸钠、铝粉、三聚磷酸钠和表面活性剂等。

向一铝制易拉罐中充满CO2

后,再往罐中注入足量的质量分数为20%的NaOH溶液,立即严封罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来。

解释上述实验现象并写出对应的离子方程式。看谁做得既准又快

取两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，同温同压下放出相同体积的气体，则消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为

A．1∶1 B．2∶1C．3∶1D．1∶3看谁做得既准又快宝石中的主要成分是什么？铝能与热水反应，铝壶为什么能烧水而不损坏？

如何除去铝表面的氧化铝？

问题解决写出氧化铝与盐酸反应的离子方程式。3.2

氧化铝

铝和铝合金3Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O1与酸反应铝片打磨过的铝片过一会儿产生气泡立即产生气泡Al2O3＋NaOH→盐＋水Al2O3＋NaOH→NaAlO2＋H2OAl2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O观察与思考3.2氧化铝

铝和铝合金3Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O1与酸反应2与碱反应Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O

两性氧化物氧化铝水与不反应氧化铝熔点：2054℃

铝不喜欢单身，它找到了亲爱的镁、硅、铜等，合体后就脱胎换骨，一跃成为媲美钢材的硬汉子，同时，质量却是轻的令人难以置信。

化学与生活“嫦娥一号”上首次使用的铝锂合金列举你所熟悉的铝合金制品3.3

铝合金硬铝

铝和铝合金3米格-41飞行速度高达4马赫米格-41想象图比导弹还快的战机米格31米格31米格-41飞行速度高达4马赫米格-41想象图比导弹还快的战机米格-41飞机机体若用铝合金，则要融化，选用新材料！胃泛酸，痛死了！！！

如果你是医生，你用什么药物治疗胃酸过多？生活中的化学如果该患者有胃溃疡，就不能用小苏打。你知道吗？

[商品名称]斯达舒

[成份]本品每粒含氢氧化铝

140毫克，维生素U50毫克，颠茄提取物10毫克，辅料：淀粉。

[药理作用]本品中氢氧化铝为抗酸药，能中和胃酸并保护溃疡面；维生素U能促进肉芽发育和黏膜再生；颠茄流浸膏可抑制腺体分泌，解除平滑痉挛引起的疼痛。

氢氧化铝41与酸反应Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O

为什么胃药不能用氢氧化钠或者氢氧化钙而用氢氧化铝?氢氧化铝可能是一种______问题解决

请设计实验证明氨水的碱性比氢氧化铝的强。较强的碱可制较弱的碱氨水、铝盐问题探究实验探究

氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液（少量或过量），反应现象是否相同？请写出反应的方程式。实验探究感受﹒理解

氢氧化铝41与酸反应Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O2与碱反应Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2OAl(OH)3＋3H＋＝

Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋OH－＝

AlO2－＋2H2O碱性酸性两性氢氧化物归纳与整理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新型合金知道四种合金D任务钛合金发动机使用钛合金叶片

新型合金4钛合金1234四类合金

钛合金钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。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F22的钛用量高达39%～41%化学与生活氢燃料汽车

新型合金5钛合金1234储氢合金四类合金一类能够大量吸收H2，并与H2结合成_____________的材料。储氢合金金属氢化物储氢合金储氢合金储氢材料

1969年7月20日，美国宇航员乘坐“阿波罗”11号登月舱在月球上首次留下了人类的脚印，并通过一个直径数米的半球形天线传输月球和地球之间的信息。这个庞然大物般的天线是怎么被带到月球上的呢?

就是用一种形状记忆合金材料，先在其转变温度以上按预定要求做好，然后降低温度把它压成一团，装进登月舱带上天去。放置于月球后，在阳光照射下，达到该合金的转变温度，天线“记”起了自己的本来面貌，变成一个巨大的半球。

新型合金5钛合金1234储氢合金形状记忆合金四类合金耐热合金又称高温合金，是在高温使用环境条件下，具有组织稳定和优良力学、物理、化学性能的合金。

包括耐热钢、耐热铝合金、耐热钛合金、高温合金、难熔合金等。耐热合金在高温下具有一定拉伸、蠕变、疲劳性能、物理、化学性能和工艺性能。高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，又被称为“超合金，”主要应用于航空航天领域和能源领域。

新型合金5钛合金1234储氢合金形状记忆合金耐热合金四类合金这节课我学到了什么？（用一句话表示）还有什么疑问？课堂小结铝的化学性质Al非金属4Al＋3O2＝2Al2O3常温，形成致密的氧化膜非氧化性酸2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑氧化性酸浓硫酸、浓硝酸钝化常温，化学变化强碱与酸反应Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O与碱反应Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O

氧化铝和氢氧