1、第二节金属材料第1课时铁合金铝和铝合金新型合金学习目标核心素养1认识合金的组成及特性，深入了解常见铁合金、铝合金、新型合金的组成及用途。2结合生活中铝制品的使用，认识氧化膜对铝制品的保护作用，通过实验探究认识铝、氧化铝的两性。1通过对“合金材料”的学习，培养科学精神和社会责任。2通过对“铝、氧化铝”的学习，培养实验探究能力和创新意识。新课情境呈现金属材料的使用并不仅仅局限于我们熟悉的金、银、铜、铁、铝这几种，有很多其他的金属现已被广泛应用，让我们走进教材，学习铁合金、铝和铝合金、新型合金。课前素能奠基知识回顾 1金属具有许多共同的物理性质，如不透明、有金属光泽、！ 易导电 #、！ 易导热 #、
2、有！ 延展 #性。2生产、生活中应用较多的合金是！ 生铁和钢 #，历史上应用最早的金属是！ 铜 #。新知预习 一、合金的概念和特性概念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 #特性的物质性能硬度硬度一般！ 大于 #它的纯金属成分熔点熔点一般！ 低于 #它的成分金属与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能二、铁合金1铁合金的分类铁合金分类含碳量性能用途生铁2%43%！ 硬度 #大、抗压，性脆、可铸造成型制造！ 机座 #和管道等钢0.03%2%良好的！ 延展 #性，机械性能好，可锻轧和铸造制造机械和交通工具2.钢的分类(1)钢是用量！ 最大 #、
3、用途最广的合金，根据其化学成分，分为：！ 碳素钢 #和！ 合金钢 #。(2)碳素钢(3)合金钢又叫特种钢，特殊性能：强度、！ 硬度 #大，可塑性、！ 韧性 #好，耐磨，！ 耐腐蚀 #等。不锈钢合金元素性能用途主要是Cr、Ni在大气中稳定，不容易生锈，具有很强的！ 抗腐蚀 #能力制造！ 医疗 #器材、厨房用具和餐具；地铁列车的车体等三、铝和铝合金铝是地壳中含量最多的金属。铝性质活泼，铝和铝合金制品比较稳定的原因是表面覆盖着致密的！ 氧化铝 #薄膜，保护内部金属。1铝与酸、碱的反应铝与盐酸反应铝与氢氧化钠溶液反应实验操作实验现象铝片！ 逐渐溶解 #，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有！ 爆鸣
4、声 #化学方程式！2Al6HCl=2AlCl33H2#！2Al2H2O2NaOH=2NaAlO23H2#离子方程式！2Al6H=2Al33H2#！2Al2OH2H2O=2AlO3H2#实验结论铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，都产生！ 氢气 #2.氧化铝与酸、碱的反应(1)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，如Al2O3。(2)氧化铝的两性3铝合金(1)铝合金中的合金元素有：！ Cu #、！ Mg #、Si、Mn、Zn及！ 稀土元素 #等。(2)硬铝合金元素性能用途Cu、Mg、Mn、Si！ 密度 #小、强度高、抗腐蚀能力较强制造！ 飞机
5、#、宇宙飞船(3)稀土元素包含元素：镧系元素(从镧到镥)，原子序数从5771的15种元素及！ 钪 #、！ 钇 #共17种元素。点拨：稀土元素称为冶金工业的维生素，因为在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。(4)铝合金用途是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。四、新型合金应用体验 1沈括根据变法需要，悉心总结了兵器制作技术。梦溪笔谈器用中记载：“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折。剑之钢者，刃多毁缺，巨阙是也，故不可纯用剂钢。”以所学合金的知识，分析古人铸剑时剑身的材料为(A)A钢B生铁C青铜D白铜2下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是(B)A盛放食醋B烧煮开水C用金属丝擦洗表面
6、的污垢D用碱水洗涤解析：铝既能与碱又能与酸反应，A、D不合理；铝制品表面有一层致密的氧化膜，可起到保护作用，若用金属丝擦洗不可取，C不合理，金属铝表面氧化物与热水不反应，B合理。3下列关于合金的说法正确的是(A)A合金中可能含有非金属元素B合金中至少含有两种金属元素C铜合金是纯净物D合金中的金属元素以化合态的形式存在解析：合金可由金属与金属或金属与非金属制得，一定含有金属元素，可能含有非金属元素，A项正确；合金未必含有两种或两种以上金属元素，B项错误；合金属于混合物，金属仍以游离态存在，C、D错误。要点归纳 课堂素能探究合金知识点 问题探究：1.列举生活中的合金材料，并简述选择该材料时利用了该
7、合金的哪些优异性能。2为什么航空工业中铝合金比铁合金应用更广泛？探究提示：1.铝合金门窗：质轻、耐腐蚀；易拉罐：质轻、易回收利用。2铝合金比铁合金密度小且耐高温、耐腐蚀。知识归纳总结：1合金的组成及性质(1)合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。(2)合金是混合物，没有固定的熔点。(3)合金具有金属特性，如导电、传热等。(4)合金形成后会影响各成分金属的物理性质，如合金的熔点一般比成分金属低，而硬度、机械强度一般比成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。2合金的形成条件(1)金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高
8、的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。(2)金属与非金属形成合金时：部分不活泼非金属与金属可形成合金，活泼非金属与活泼金属则不能形成合金。3金属材料选择的依据某种金属能不能成为一种应用广泛的材料主要取决于该金属的储量、冶炼成本、市场价格以及所具有的性能和是否易于加工等。(1)物理性质：密度、硬度、强度、导电性和导热性等，这些性质决定金属材料的加工难易程度。(2)化学性质：对水的作用、耐腐蚀性等，这些性质决定金属材料的日常维护和环境对其的影响。典例12019年10月24日，中国第5架国产大飞机C919大型客机完成首次试验飞行
9、成功。C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是(D)A铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单质B改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金C铝锂合金具有金属光泽，可导电导热D铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同解析：铝锂密度较小，其合金密度较小；合金是不同金属熔合而成的具有金属特性的物质，改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金；合金具有金属特性，如金属光泽，可导电；合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度大于其成分金属，铝锂合金的性质与各成分金属的性质不相同。素养应用1合金相对纯金属制成的金属材料来说优点是(A)合金的硬度一般比它的各
10、成分金属的大一般合金的熔点比它各成分金属的更低改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金合金比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛ABCD解析：合金一般比各成分金属熔点低、硬度大，具有更好的机械加工性能，故应用范围更广泛。但合金的导电性却不一定比纯金属更强，比如铝合金的导电性比纯铝要差。铝与盐酸、NaOH溶液的反应知识点 问题探究：1.厨房中能够用铝制容器长时间存放食醋吗？2根据铝的性质分析，如何除去镁粉中的铝粉？探究提示：1.不能。铝能与醋酸反应。2将样品加入足量的NaOH溶液，然后过滤、洗涤、干燥。知识归纳总结：铝与盐酸、NaOH溶液反应的定量关系2Al6H=2
11、Al33H22Al2OH2H2O=2AlO3H21等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为31。2等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHCl(H2)VNaOH(H2)11。3足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHCl(H2)VNaOH(H2)13。4一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为13VHCl(H2)VNaOH(H2)钛铜(2)不能解析：(1)由现象可以看出反应最快的是镁，其次是钛，无明显现象的是铜；根据反应快慢、能否与酸反应与活动性之间的对应可以得出，三种金属活动性顺序为镁钛铜；(2)Ti和Mg都与盐酸反应，在除去Mg的同时，Ti也被除去。