第二节金属材料第1课时常见的合金及应用[核心素养发展目标]1.能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能反应，培养宏观辨识与微观探析的能力。2.能列举常见合金的组成和性能，能科学、合理的选择和使用金属材料，培养学生的科学精神和社会责任感。一、铁合金1．合金的概述(1)合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)特征①合金是混合物，其有各成分金属的化学性质。②合金的熔点一般低于各成分金属的熔点。③合金的硬度一般高于各成分金属的硬度。④合金的性能可通过所添加的合金元素的种类、含量及生成合金的条件等加以调节。2．铁合金生铁铁、碳(C%：2%～4.3%)硬度大、抗压、性脆制造机座、管道钢碳素钢高碳钢铁、碳(C%：＞0.6%)硬而脆，热处理后弹性好制造器械、弹簧和刀具等中碳钢铁、碳(C%：0.3%～0.6%)强度高，韧性及加工性好制造钢轨、车轮和建材等低碳钢铁、碳(C%：＜0.3%)韧性、焊接性好，但强度低制造钢板、钢丝和钢管等合金钢不锈钢Fe、Cr、Ni抗腐蚀性好制造医疗器械、炊具、反应釜和容器、地铁列车的车体(1)合金一定是由金属组成的混合物吗？提示不一定，合金中一定含有金属元素，也可能含有非金属元素。(2)合金比成分金属的硬度大，原因是什么？提示纯金属内所有原子的大小和形状相同，原子的排列十分齐整，合成合金后，改变了原来有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。二、铝和铝合金1．铝、氧化铝的性质(1)铝、氧化铝与稀盐酸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声离子方程式Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑(2)铝、氧化铝与NaOH溶液反应实验操作实验现象试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片溶解，有无色气泡冒出，试管②中铝片立即溶解，产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有爆鸣声离子方程式Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑(3)实验结论：①铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和氢气。②氧化铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和水。2．铝合金铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。(1)硬铝、钢铁、水银均属于合金()(2)镁铝熔合成合金的过程发生了化学变化()(3)铝与盐酸、NaOH溶液反应的产物相同()(4)等量的铝分别与足量盐酸和NaOH溶液反应时，产生H2的量相同()(5)铝与NaOH溶液反应，氧化剂是NaOH和H2O()(6)Al2O3溶于过量的氨水生成NH4AlO2()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(1)铝是活泼金属，但在日常生活中铝制品却能稳定存在，原因是什么？提示常温下铝与氧气反应，在铝制品表面形成致密的氧化铝薄膜，保护铝不被腐蚀。(2)结合Al2O3的性质，说明什么是两性氧化物。提示Al2O3与稀盐酸反应生成AlCl3和水，与NaOH溶液反应生成NaAlO2和水，反应过程中只生成盐和水，像这样既能与酸反应又能与碱反应，只生成盐和水的氧化物为两性氧化物。三、新型合金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Ti－Fe合金、La－Ni合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。2．其他新型合金：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。3．用途广泛的稀土金属(1)镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。(2)稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为冶金工业的维生素。(3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。1．所谓合金，必须是()①通过熔合而成②由两种或两种以上金属(或金属与非金属)③耐腐蚀④耐高温⑤具有金属特性⑥铸造性能好A...
