3.2 课时1 铁合金和铝合金 课件高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

铁合金

铝合金第三章铁

金属材料宏观辨识与微观探析：

以铁合金、铝合金为例，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，强化性能决定用途的观念。证据推理与模型认知：

通过对化学实验现象的观察进行适度的推理，建立证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实。科学探究与创新意识：

通过完成铝及其化合物的实验，初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象，并能准确地用语言描述，尝试对现象进行分析、归纳，了解科学探究的基本方法，培养初步的科学探究能力。金属材料的发展历史商朝后母戊鼎东汉马踏飞燕鸟巢体育馆和谐号动车春秋铜柄铁剑神州飞船一、认识合金资料卡

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

一、认识合金资料卡

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

商朝后母戊鼎春秋铜柄铁剑东汉马踏飞燕什么是合金？合金的性质与其成分金属有何差异？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？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，原子排列不规则掺杂其他原子形成合金

差异原因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。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。资料卡片二、铁合金

生铁和钢生铁钢含碳量2%~4.3%0.03%~2%性能生铁硬度大，抗压、性脆，可铸不可锻强度大，韧性好，有良好的延展性，机械性能好，可铸可锻钢是用量最大、用途最广的合金二、铁合金

钢碳素钢合金钢（特种钢）相同点都是合金不同点含碳量较低的碳合金在碳素钢中加入了合金元素（不锈钢主要加入镍和铬）性能含碳量高的碳素钢，硬度大；含碳量低的碳素钢，韧性强不锈钢在空气中比较稳定，不易生锈，具有很强的抗腐蚀能力二、铁合金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调节合金性能的基本措施1.改变合金元素的种类2.改变合金元素的含量3.改变生成合金的条件铝制易拉罐——碳酸饮料的不二选择思考：碳酸饮料易拉罐为何选择了铝质材料？三、铝合金问题1.铝作为较活泼金属，其制品的耐腐蚀性从何而来？铝制餐具铝合金门窗失去3个电子铝的化学性质活泼，具有较强的还原性。KCaNaMgZnFeSnPbHCuHg…

Al

3+铝是一种活泼的金属，为什么却能在空气中稳定的存在？铝表面会与空气中氧气生成一层致密的氧化铝薄膜，保护内部金属。4Al+3O2=2Al2O3在一支试管中加入5mL盐酸，再向其中放入一小块铝片，观察现象。一段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象?在两支试管中分别加入少量NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过（除去表面的氧化膜）的一小块铝片。观察现象。一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，你观察到什么现象?实验操作实验现象实验原理铝片逐渐溶解，一段时间后产生气泡，试管壁有发热现象；将点燃的木条放在试管口，观察到淡蓝色火焰，爆鸣声。Al2O3＋6H+===2Al3+＋3H2O,2Al＋6H+===2Al3+＋3H2↑实验操作实验现象实验原理开始没有气泡，一段时间后才产生气泡，铝片逐渐溶解，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声。Al2O3＋2OH-+3H2O===2Al(OH)4-立即产生大量气泡，铝片逐渐溶解，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声。两支试管均放出H2，铝、氧化铝均能与NaOH溶液反应。6H2O+2Al＋2OH-===2Al(OH)4-＋3H2↑2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]铝制餐具为何不易用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食品？由于Al和Al2O3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。为什么生活中很少见到以纯铝为材料的制品？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，使用较多的是具有不同组成和性质的铝合金。铝合金：铝合金是目前用途广泛的合金之一主要组成元素主要特性主要用途铝合金硬铝Al、Mg、Cu、Si、Mn等(Mg0.5%、Cu4%、Si0.7%、Mn0.5%)密度小，强度和硬度都比纯铝的大，具有较强的抗腐蚀能力用于汽车、飞机、火箭、船舶等制造业镁铝合金Mg、Al强度和硬度都比纯铝和纯镁的大用于火箭、飞机、轮船等制造业铝存在物理性质化学性质硬铝铝、氧化铝的性质——与酸反应铝、氧化铝的性质——与碱反应金属材料合金铁合金铝合金生铁钢碳素钢合金钢铝和氧化铝1.下列关于合金的叙述中正确的是(

)A．合金是由两种或多种金属熔合而成的B．日常生活中用到的五角硬币属于铜合金C．合金在任何情况下都比