資源簡介

(共18張PPT)
探究生活中常見的金屬材料
問題1：
雪碧易拉罐分為罐體和罐蓋等兩個部分，罐體和罐蓋可能由什么材料構成？兩者材料相同么？
環節一：探究雪碧易拉罐罐體和罐蓋的耐腐蝕性
任務1：罐體和罐蓋的金屬材料抗腐蝕能力一樣嗎 設計方案并進行實驗
實驗方案 理由 現象 結論
同時往罐體和罐蓋上各滴1滴6mol·L-1鹽酸
問題2：雪碧易拉罐罐體、罐蓋在性能上存在差異的可能原因是什么？
環節一：探究雪碧易拉罐罐體和罐蓋的耐腐蝕性
環節二：探究罐體金屬材料是純鋁還是鋁合金
任務2：查閱教材73-77頁，設計實驗方案探究罐體的金屬材料是純鋁還是鋁合金？
實驗方案 理由
環節二：探究罐體金屬材料是純鋁還是鋁合金
【實驗】
①彎折相同厚度的純鋁和罐體，或者純鋁和罐體相互刻劃，比較硬度。
②打磨罐體除去涂料及環氧樹脂薄膜，撕成小碎片，稱取0.1g小碎片于2支試管中，分別加 4 mL 6 mol·L-1 鹽酸、4mL 6mol·L-1NaOH 溶液，加熱30s后停止加熱，充分反應后觀察有無固體小顆粒剩余。
現象：可樂易拉罐罐體的硬度大于純鋁
結論：罐體是合金
實驗①
現象：酸溶或堿溶罐體后都有固體剩余，酸溶剩余固體少,堿溶剩余固體多
結論：罐體是合金，合金中有可能有能溶于酸但不溶于堿的金屬
實驗②
環節三：探究罐體鋁合金是否含鐵
任務3：
設計實驗探究雪碧易拉罐罐體鋁合金中是否含鐵
實驗方案 現象 結論
①若含 Fe，酸溶后則含 Fe2+ ，可檢驗溶液中Fe2+。（K3[Fe(CN)6]或KSCN和H2O2）
②用磁鐵吸引堿溶后的固體，觀察有無固體小顆粒隨磁鐵移動
③若含 Fe，堿溶后的固體中有 Fe單質，過濾得固體加酸溶解，再檢驗溶液中Fe2+
問題3：酸溶后仍有固體剩余，剩余的固體可能是什么
環節三：探究罐體鋁合金是否含鐵
鋁合金品牌 Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Al
罐體（3004） 0.3 0.7 0.25 1.0~1.5 0.8~1.3 - 0.25 - 余量
罐蓋（5182） 0.2 0.35 0.15 0.50 4.0~5.0 - - 0.1 余量
硬鋁（2524） 0.06 0.08 4.23 0.56 1.41 0.004 - 0.02 余量
不同鋁合金元素組成百分比
問題4：為什么不直接使用純鋁制作易拉罐，而是選擇鋁合金？
保留純鋁質輕、延展性好等優點，同時增強硬度，提高耐腐蝕性
問題5：為什么純金屬內加入合金元素，其硬度會變大？
純金屬內原子的
排列十分規整
合金內原子層之間的
相對滑動變得困難
問題6：合金的性能由什么決定？
不同的原子組成與結構決定了合金不同的性能。
鋁合金品牌 Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Al
罐體（3004） 0.3 0.7 0.25 1.0~1.5 0.8~1.3 - 0.25 - 余量
罐蓋（5182） 0.2 0.35 0.15 0.50 4.0~5.0 - - 0.1 余量
硬鋁（2524） 0.06 0.08 4.23 0.56 1.41 0.004 - 0.02 余量
不同鋁合金元素組成百分比
鋁合金中的Cu含量與力學性能
鋸條和旺仔易拉罐均為鐵合金，兩者性能一樣么？
演示：一名力氣大的男同學
環節四：探究不同用途鐵合金性能和組成的差異
結論：鋸條硬且脆，鐵皮韌性好
鐵合金 質量分數% Si C
旺仔易拉罐 0.015 0.065
鋸條 0.22 0.66
不同鐵合金中碳、硅含量
注：①上述數據均指碳的質量分數。
②鐵合金中含碳量越高，硬度越高但質地越脆，耐腐蝕能力越弱。
鐵碳
合金
生鐵（2%~4.3%）
鋼（0.05%~2%）
碳素鋼
高碳鋼（>0.6%）
中碳鋼（0.3~0.6%）
低碳鋼（<0.3%）
合金鋼（碳素鋼中適量加入一種或幾種合金元素）
環節四：探究不同用途鐵合金性能和組成的差異
鐵合金 質量分數% Si C
旺仔易拉罐 0.015 0.065
鋸條 0.22 0.66
不同鐵合金中碳、硅含量
問題7：結合教材第74頁的表格，思考：鋸條中添加較多硅元素的目的是什么
環節四：探究不同用途鐵合金性能和組成的差異
環節四：探究不同用途鐵合金性能和組成的差異
“張小泉”牌菜刀拍蒜事件
客服一句“不建議使用這種菜刀拍大蒜、拍黃瓜”，讓消費者無法理解。
環節四：探究不同用途鐵合金性能和組成的差異
“張小泉”牌菜刀拍蒜事件
環節四：探究不同用途鐵合金性能和組成的差異
該刀材質選用高碳鋼，硬度大，刀口鋒利，但刀質地脆，易斷裂
90Cr18MoV
環節五：認識新型合金
課后自主閱讀課本83-84頁，了解新型合金如儲氫合金，鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金，思考其在生活中的應用。

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