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(共24張PPT)
第三章　鐵 金屬材料
第二節 金屬材料
第1課時　鐵合金　鋁和鋁合金　新型合金
用錳鋼制成的鋼軌
飛機外殼由硬鋁制造
不銹鋼（Cr18% ，Ni8%）
1.能從合金結構與組成的角度理解合金的特殊性能，培養宏觀辨識與
微觀探析的能力。
2.能列舉常見合金的組成和性能，能科學、合理的選擇和使用金屬材
料，培養學生的科學態度和社會責任感。
核心素養發展目標
知識點一　合金　鐵合金
1．金屬材料：包括____________________。
2．合金的性能：具有許多優良的物理、化學或機械性能，如合金的硬度、熔點不同于其成分金屬，可滿足不同的需要。
(1)性能變化
①熔點：常見合金的熔點比其成分金屬的______；
②硬度：常見合金的硬度比其成分金屬的______。
純金屬和它們的合金
低
大
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，原子排列不規則。
摻雜其他原子
形成合金
改變了金屬原子有規則的層狀排列，使原子層之間的相對滑動變得困難，導致合金的硬度變大；也使得原子之間的相互作用力減小，多數合金的熔點一般比各成分金屬的低。
(2)調節方法
通過所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來加以調節。
(3)差異原因
在純金屬內加入其他元素形成合金以后，______發生了變化，使合金的性能與純金屬有很大的差異。
結構
3．鐵合金
(1)生鐵和鋼
(2)用量最大、用途最廣的合金——鋼
(含Cr、Ni)
1．不同的金屬形成合金后，哪些性質發生了變化？哪些性質不變？
提示：合金的熔點一般比各成分金屬的低，硬度、強度一般比各成分金屬的大；金屬的化學性質不變，可看作合金中各成分金屬化學性質的加和。
2．合金是純凈物還是混合物？其只含有金屬元素嗎？
提示：合金是混合物，不只含有金屬元素。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，一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素。
1．合金的形成條件
(1)金屬與金屬形成合金時：金屬在熔化狀態下相互混合，熔化時的溫度需達到成分金屬中熔點最高的金屬的熔點，但又不能超過成分金屬中沸點最低的金屬的沸點。一種金屬的熔點高于另一種金屬的沸點時，不能形成合金。
(2)金屬與非金屬形成合金時：部分不活潑非金屬與金屬可形成合金，活潑非金屬與活潑金屬一般不能形成合金。
我們身邊的“平民金屬”
鋁合金門窗
易拉罐
鋁制餐具
鋁制電線
氧化鋁陶瓷 坩堝
鋁制門窗
易拉罐
鋁制餐具
今天它是“會飛的金屬”，助力飛天夢。
Mg-Al合金
硬鋁：Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%
特點：密度小、強度高、抗腐蝕
用途：制造飛機和宇宙飛船
知識點二　鋁和鋁合金　新型合金
1．鋁和氧化鋁
(1)鋁的物理性質
鋁是地殼中含量______的金屬元素，單質鋁具有金屬的一般物理性質，是______色固體，具有良好的______性、______性和______性。
最多
銀白
導電
導熱
延展
(2)鋁和氧化鋁的化學性質
①鋁與氧氣反應
常溫下，鋁能與空氣中的氧氣發生反應，表面生成一層致密的___________(保護內部金屬)，化學方程式為____________________；
②鋁、氧化鋁與鹽酸、NaOH溶液反應
氧化鋁薄膜
4Al＋3O2===2Al2O3
【實驗3-4】
【實驗3-5】
實驗操作
實驗現象 試管中開始_________，一段時間后_________，鋁片______；將點燃的木條放在試管口時_____________ 試管中開始_________，一段時間后_________，鋁片______；將點燃的木條放在試管口時_____________ 試管中立即_________，鋁片______；將點燃的木條放在試管口時_____________
沒有氣泡
產生氣泡
溶解
發出爆鳴聲
沒有氣泡
產生氣泡
溶解
發出爆鳴聲
產生氣泡
溶解
發出爆鳴聲
③兩性氧化物：既能與______反應生成鹽和水，又能與______反應生成鹽和水的氧化物，如Al2O3等。
實驗結論 鋁表面的氧化膜既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應，反應的化學方程式分別為_____________________________、_______________________________
鋁既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應，且都產生H2，反應的化學方程式分別為____________________________、______________________________________
Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
酸
堿
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑
2Al(OH)3＋2NaOH=== 2NaAlO2＋4H2O
6e—
氧化劑
了解
實驗結論 鋁表面的氧化膜既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應，反應的化學方程式分別為_____________________________、_______________________________
鋁既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應，且都產生H2，反應的化學方程式分別為____________________________、______________________________________
Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
三、新型合金
儲氫合金：Ti~Fe, La~Ni 金屬氫化物
鈦合金：Ti，V，Fe，Al等，航空航天、生物工程、電子工業
耐熱合金：噴氣式飛機的發動機葉片
記憶合金：
一、鐵合金
二、鋁和鋁合金
合金鋼
根據含碳量
生鐵
鋼
碳素鋼
低碳鋼
高碳鋼
中碳鋼
2Al+2NaOH+2H2O ==2NaAlO2+3H2 ↑
2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2 ↑
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
三、新型合金 儲氫合金 鈦合金 耐熱合金 記憶合金

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