高中化学 第3章 铁 金属材料 第2节 课时1 金属材料与合金学案 新人教版必修第一册-新人教版高中第一册化学学案VIP专享VIP免费

课时1金属材料与合金发展目标体系构建1.结合生活了解合金的构成和优良性能。了解铁合金、铝合金的分类和性能，强化性能决定用途的观念。培养学生“科学精神与社会责任”的核心素养。2.通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物的性质。培养学生“变化观念与科学探究”的核心素养。3.了解储氢合金、钛合金等新型合金，感受化学科学对新材料的创新。培养学生“创新意识与社会责任”的核心素养。一、合金1．定义：由两种或两种以上的金属与金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。一般为混合物。2．纯金属与合金结构的差异纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整；纯金属形成合金后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。3．性质：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各成分金属。(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。4．合金性能的影响因素元素的种类、含量和生成合金的条件。二、铁合金1．铁合金的分类及性能2．钢的分类及性能三、铝和铝合金1．铝与氧化铝(铝是地壳中含量最多的金属元素)(1)Al与O2反应：常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜。其反应方程式为4Al＋3O2===2Al2O3。(2)Al、Al2O3与酸反应将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，后来又放出气体，有关反应的化学方程式为Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O,2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。(3)Al、Al2O3与强碱的反应(4)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叫做两性氧化物，如Al2O3。2．铝合金——目前用途广泛的合金之一硬铝：一种铝合金，含Cu、Mg、Mn、Si等合金元素。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。铝制餐具不宜长期存放酸、碱性食物的原因是什么？[提示]Al和Al2O3均易与酸、碱反应。四、新型合金月球在白天时的地面温度高达150℃，而到了夜晚，温度又跌落到零下180℃！嫦娥四号探测器、玉兔二号月球车均使用了大量合金材料，试分析这些合金材料应具有哪些性质。[提示]密度小、强度大、既耐高温又耐低温等。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)人类历史上使用最早的合金是青铜。()(2)铁合金包括生铁和钢，二者均含碳元素。()(3)合金的熔点和硬度均比其成分金属的高或大。()(4)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物。()[答案](1)√(2)√(3)×(4)×2．纯铁的熔点为1535℃，而高炉炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为()A．铁的纯度越高熔点越低B．生铁是铁碳合金，熔点比纯铁低C．合金的熔点比其各成分金属的熔点高D．生铁在高炉中熔化时发生了化学反应[答案]B3．下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是()A．盛放食醋B．烧煮开水C．用金属丝擦洗表面的污垢D．用碱水洗涤[答案]B合金的组成、性质、形成及选择1．列举生活中的合金材料，并简述选择该材料时利用了该合金的哪些优异性能。[答案](1)铝合金门窗：质轻、耐腐蚀；(2)易拉罐：质轻、易回收利用等。2．为什么航空工业中铝合金比铁合金应用更广泛？[答案]铝合金比铁合金密度小且耐高温、耐腐蚀。3．形状记忆合金是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料。中国嫦娥四号探测器，使用了记忆合金制作天线，试分析其好处。[答案]嫦娥四号探测器天线使用记忆合金制作，天线折叠起来装进探测器内，工作时只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复设计形状。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其成分金属低，而硬度、机械强度一般比其成分金属高；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...