金属材料 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册+

第二节金属材料第一课时铁合金铝和铝合金常见材料的分类：生活中的不锈钢制品用锰钢制成的钢轨高压锅（由铝合金制造）飞机外壳由硬铝制造思考：1、金属有哪些特性？2、观察我们周围的材料，有哪些是金属材料？它们分别是由哪些金属制造的？2、生活中用到的金属材料是纯金属较多还是合金较多？一、认识合金为什么？合金的性能比纯金属更优良合金的硬度会比其成分金属大，合金的熔点一般比成分金属低，

密度小、耐磨、耐腐蚀等。思考题：1、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢？2、我们在日常生活中使用的合金有铁合金、铝合金，这些合金的组成是怎么样的？请阅读课本73页。掺杂其他原子形成合金纯金属与合金的结构比较纯金属只有一种金属原子，排列很整齐合金中有多种原子，且原子的大小不同，原子排列不规则微观上原子的排列不同，导致了宏观上金属材料的性能不同二、铁合金钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。钢:用量最大,用途最广的合金生铁铸造的铁锅、下水井盖不锈钢（Cr18%,Ni8%）思考与讨论：在碳素钢中,由于含碳量不同,高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异;向碳素钢中加入不同的合金元素,可制得不同性能的合全钢。这对你有什么启示?与同学讨论。合金的结构决定合金的性能决定合金的用途研制新金属材料对组成元素定量研究定性研究【拓展】阅读教材P75测试工程师和从超级钢的相关内容1．生铁的熔点是1100℃～1200℃，则可推断纯铁的熔点是()A．1085℃B．1160℃C．1200℃D．1535℃解析：合金的熔点低于成分金属的熔点。生铁为合金，熔点是1100℃～1200℃，铁的熔点应高于1200℃，D正确。2、下列有关铁和铁合金的说法错误的是()A．生铁比铁软B．铁有良好的导热性C．钢是铁的合金D．铁在潮湿的空气中容易生锈

A

D二、铝和铝合金铝是一种活泼金属，常温下能被空气中的氧气氧化，写出该反应的化学方程式。4Al＋3O2=2Al2O3【思考与交流】铝容易被空气氧化，但为什么人们日常生活中总喜欢使用铝合金制造的物品呢？铝是地壳中含量最高的金属元素铝表面会与空气中氧气生成一层致密的氧化铝薄膜，这层膜起着保护内部金属的作用。【1、铝及其氧化物】阅读教材P76【资料卡片】铝制品的表面处理在空气中,铝的表面自然形成的氧化膜很薄,耐磨性和抗蚀性还不够强。为了使铝制品适应于不同的用途,常采用化学方法对铝的表面进行处理,如增加膜的厚度,对氧化膜进行着色等。例如,化学氧化(用铬酸作氧化剂)可以使氧化膜产生美丽的颜色等。市场上有不少铝制品是经过这种方法处理的。铝合金衣架，表面氧化处理，不生锈。实验3-4：在一支试管中加入5ml盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察实验现象，过一段时间，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象？现象：结论：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O【实验探究一】Al、Al2O3和盐酸反应铝片表面有大量气泡产生，试管壁有发热现象。一段时间后，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应。【实验探究二】Al、Al2O3和NaOH溶液反应开始没有气泡，一段时间后产生气泡，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。立即产生气泡，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。偏铝酸钠铝及其化合物的性质电解O2△【思考与交流】对比实验3-4、3-5，你对铝和氧化铝的性质有什么认识？如何除去铝片表面的氧化膜？Al和A12O3均能与酸、碱反应，可以采取酸溶或碱浸的方法除去铝表面的氧化膜。【新概念】两性氧化物两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物,例如Al2O3。【应用】由于Al和A12O3均能与酸、碱反应,因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物。【2、铝合金】纯铝的硬度和强度较小,不适合制造机器零件等。向铝中加人少量的合金元素,如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等,可制成铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如,硬铝(一种铝合金)中Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%,它的密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。镁铝合金（主要成分镁和铝），它的强度和硬度都比纯铝和纯镁的大，主要用于火箭、飞机、轮船等制造业三、新型合金储氢合金阅读教材P77-78，思考以下问题：（1）氢能的利用关键要解决什么问题？（2）储氢合金的储氢原理是什么安全储存和运输问题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。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。Ti-Fe合金、La-Ni合金钛合金镍钴合金钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。（P80教材习题9）我国发行的第五套人民币中,l元、5角和1角硬币的材质分别为钢芯镀镍(1元)、钢芯镀铜(5角)和铝合金(1角)。请查阅资料,讨论选择铸造硬币的金属材料时应考虑哪些因素。（提示：选择铸造硬币的金属材料时，应该考虑的因素有硬度、价格、光泽、耐磨性、耐腐蚀性、易加工程度等）(4)大多数合金的硬度比它的各成分金属的大，大多数合金的熔点也比它的各成分金属的低。合金的理解(1)合金是指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。部分合金里既有金属也有非金属。通常情况下认为合金是混合物，没有固定的熔点(2)合金具有许多优良的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是