第三章鐵金屬材料第二節(jié)金屬材料第1課時(shí)合金

在日常生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)中，金屬材料是非常重要的。我們周圍的很多物品都是由金屬材料制成的。你知道它們的組成嗎?1.知道鋁及鋁合金既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)。（變化觀念與平衡思想）2.探究鋁合金與酸和堿反應(yīng)的情況。（科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)）1.認(rèn)識(shí)金屬與合金在性能上的主要差異。

2.知道生活中常見合金，鐵合金的主要成分及性能。3.通過實(shí)驗(yàn)探究掌握鋁和氧化鋁的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)兩性氧化物。4.了解新型合金的應(yīng)用。

體會(huì)課堂探究的樂趣，汲取新知識(shí)的營養(yǎng)，讓我們一起吧！進(jìn)走課堂我們很少使用純金屬，主要使用合金。鋁合金鍋鈦合金羽毛球拍鎳合金門鎖【學(xué)與問】常見合金的重要應(yīng)用初中曾學(xué)過有關(guān)合金的一些知識(shí)，你還記得什么是合金嗎？合金有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？你知道合金在生活中有哪些用途嗎？舉出一些例子?！咎崾尽亢辖鹗怯蓛煞N或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金屬于混合物。合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能：合金的硬度一般比它的各成分金屬的大，合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的低。合金是由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。金屬材料純金屬合金幾十種數(shù)千種一、金屬材料純金屬只有一種金屬原子，排列很整齊合金中有多種原子，且原子的大小不同，原子排列不規(guī)則摻雜其他原子

形成合金微觀上原子的排列不同，導(dǎo)致了宏觀上金屬材料的性能不同純金屬與合金的比較【注意】①合金中一定含有金屬元素②合金中也可能含有非金屬元素③合金一定是混合物④合金中成分的含量影響合金的性質(zhì)。鋼碳素鋼：鐵和碳的合金合金鋼：在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等元素低碳鋼——含碳量低于0.3%中碳鋼——含碳量0.3%～0.6%高碳鋼——含碳量高于0.6%（1）鋼的種類二、鐵合金：鎳、鉻——不銹鋼，抗腐性強(qiáng)，不易氧化鉻、鎢——高塑鋼，硬度大，韌性很強(qiáng)錳、硅——錳硅鋼，韌性特強(qiáng)根據(jù)含碳量分為生鐵和鋼。用量最大,用途最廣的合金【提示】碳素鋼中的含碳量越低，鋼的韌性越好，硬度越?。缓剂吭礁?，鋼的韌性越差，鋼的硬度越大?！舅伎寂c討論】碳素鋼中的含碳量與其韌性、硬度有怎樣的關(guān)系？鐵的合金生鐵鋼C(%)

其他雜質(zhì)機(jī)械性能

（2）生鐵與鋼的比較2%～4.3%0.03%～2%Si、Mn、S、P（較多）Si、Mn、S、P（較少）質(zhì)硬而脆、無韌性堅(jiān)硬、韌性大、可塑性好三、鋁和鋁合金鋁比較活潑，很容易與空氣中的氧氣反應(yīng)在其表面形成一層致密的氧化膜，所以鋁不要特殊的防腐措施。鋁塊探究鋁與酸、堿的反應(yīng)偏鋁酸鈉單質(zhì)鋁和鹽酸、氫氧化鈉溶液都反應(yīng)，現(xiàn)象相似，都生成氫氣等質(zhì)量的鋁與鹽酸或者氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成相同量的氫氣【練習(xí)】相同質(zhì)量的兩份鋁，分別放入足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，生成的氫氣在同溫同壓下體積比為

。1:1偏鋁酸根2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH－+2H2O2AlO2-+3H2↑離子方程式2Al+6H+2Al3++3H2↑【思考與討論】

在上面的實(shí)驗(yàn)中，我們還觀察到，反應(yīng)開始的時(shí)候氣泡很少，后期才有大量氣泡，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？【提示】鋁的表面有氧化鋁，剛開始是氧化鋁和溶液反應(yīng)，然后才是單質(zhì)鋁與溶液反應(yīng)生成大量的氫氣，這說明氧化鋁和鹽酸、氫氧化鈉都能發(fā)生反應(yīng)。Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，也能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，叫做兩性氧化物。鋁制餐具是否可以蒸煮或長時(shí)間存放酸(堿)性食物？【提示】不可以。門窗

散熱器

輪轂

餐具

管件

為什么生活中很少見到以純鋁為材料的制品？【提示】純鋁的硬度和強(qiáng)度都比較小，不適合作為生產(chǎn)生活中的材料使用，使用較多的是具有不同組成和性質(zhì)的鋁合金?！鞠胍幌搿克?、新型合金儲(chǔ)氫合金：Ti～Fe,La～Ni鈦合金：Ti，V，F(xiàn)e，Al等，飛機(jī)起落架耐熱合金：噴氣式飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片記憶合金：泡沫合金：多孔金屬材料兼有功能材料和結(jié)構(gòu)材料的雙重作用，是一種性能優(yōu)異的多用途工程材料。泡沫金屬鈦合金名稱組成

主要性質(zhì)主要用途鋁合金含鎂10%～30%硬度和強(qiáng)度都比純鋁和純鎂大火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)硬鋁含銅4%、鎂0.5%、錳0.5%、硅0.7%硬度和強(qiáng)度都比純鋁和純鎂大火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)鈦合金含鋁6%、釩4%耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度用于飛機(jī)、宇航、化學(xué)工業(yè)金合金加入銀、銅、稀土元素等有光澤、易加工、耐磨、耐腐蝕金飾品、電子元件、錢幣、筆尖（3）其他幾種常見合金的組成、性質(zhì)、用途

黃金的特點(diǎn)之一就是柔軟，人們常在黃金中加入銀、銅、鋅等金屬以增加黃金的強(qiáng)度和韌性。黃金的純度越高其越柔軟，純度越低其越硬。黃金的純度在珠寶首飾行業(yè)通常用K表示。K數(shù)與含金量的關(guān)系式：Au%=K/24×100%，即1K=4.166%如18K（75%）、22K（91.6%）、24K（100%）{理論說法，實(shí)際不存在，但有足金（含金量不少于99％）、千足金（含金量不少于99.9％）的說法。}【聯(lián)系生活】真有24K金嗎？【提示】（1）火燒法：俗話說真金不怕火煉，火燒后真金顏色不變，則為元寶。火燒后Cu-Zn合金表面變暗。（2）酸溶法：用醋酸或鹽酸浸泡，若有氣泡產(chǎn)生，則為假元寶。元寶的主要成分是Au,有些不法之徒卻用Cu-Zn合金制成假元寶、假首飾來騙人。運(yùn)用你所學(xué)的知識(shí)，想一想用什么方法可以揭穿他們呢?【學(xué)與用】

某家庭準(zhǔn)備裝修窗戶(計(jì)劃使用10年),可供選用的材料有木材、鋼鐵、鋁合金、塑鋼。請(qǐng)調(diào)查分析選用哪種材料比較好？說明理由?！咎崾尽窟x用材料時(shí)，常?？紤]以下幾個(gè)方面：主要用途、外觀、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、價(jià)格、加工難度、日常維護(hù)、對(duì)環(huán)境的影響等?！舅伎寂c交流】金屬材料金屬合金鐵、鈉、鋁等合金組成金屬其他物質(zhì)合金性質(zhì)新型合金熔點(diǎn)高，硬度大分類鐵合金生鐵鋼合金鋼碳素鋼鋁合金鋁的性質(zhì)（兩性）低碳鋼高碳鋼中碳鋼金屬材料金屬合金鐵、鈉、鋁等合金組成金屬其他物質(zhì)合金性質(zhì)新型合金熔點(diǎn)高，硬度大分類鐵合金生鐵鋼合金鋼碳素鋼鋁合金鋁的性質(zhì)（兩性）低碳鋼高碳鋼中碳鋼金屬材料2.下列幾種合金中硬度最大的是（）A．生鐵B．低碳鋼C．中碳鋼D．高碳鋼1.合金具有優(yōu)良的機(jī)械性能，用途廣泛。下列物質(zhì)屬于合金的是（）A.銅B．鋼C．金剛石D．石英BA生鐵的熔點(diǎn)比鐵低，但機(jī)械強(qiáng)度和硬度比鐵高??！3.2019年3月10日0時(shí)28分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功將“中星6C”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道,標(biāo)志著中國的航空鋁材處于世界領(lǐng)先行列。下面關(guān)于鋁合金的說法中，錯(cuò)誤的是（）

A.鋁合金是一種混合物，它比純鋁的熔點(diǎn)低

B.高溫鋁液易被氧化，鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉

C.鎂鋁合金耐腐蝕，但能被燒堿(NaOH)腐蝕

D.鎂鋁合金在鹽酸中無法溶解【解析】A項(xiàng)，合金均為混合物，一般來說，合金的熔點(diǎn)比成分金屬的熔點(diǎn)低；B項(xiàng)，在熔劑層覆蓋下熔煉，可隔絕空氣，防止高溫鋁液被O2氧化；C項(xiàng)，鎂鋁合金中的鋁能與NaOH溶液反應(yīng)；D項(xiàng)，合金中的Mg、Al均能與鹽酸反應(yīng)。D4.下列有關(guān)金屬或合金的說法中不正確的是（）A.生鐵屬于合金B(yǎng).一般地，合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的更低C.合金的化學(xué)性質(zhì)與成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不同D.改變?cè)系呐浔?、改變生成合金的條件，可以得到具有不同性能的合金C5.下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是（）A．KB．NaC．FeD．Al【解析】四種金屬單質(zhì)在空氣中都可以與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化物，但K、Na、Fe生成的氧化物均不致密，不能對(duì)內(nèi)部金屬起保護(hù)作用。只有Al可以在表面形成致密的氧化物保護(hù)膜，使內(nèi)部不再被氧化。故只有D項(xiàng)正確。

D6.氫氧化鋁可作為治療某種胃病的內(nèi)服藥，這是利用了氫氧化鋁的（