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第二節金屬材料課時 一
人教版 ·高中化學 ·必修1
1.變化觀念：
了解合金定義及性質、知道合金性質與金屬性質不同的原因.
感受超級鋼的研究前景，了解儲氫合金樹立自豪感及責任感。 知道鋁及鋁合金既能與酸反應，又能與堿反應。
2.科 學 探 究 ：探究鋁合金與酸和堿的反應情況。 能夠根據生產、生活需求選擇適合的合金.
核心素養
純金屬 80多種
金屬材料
合金 數千種
一、合金的定義及性能
1.合金的定義
合金是由兩種或兩種以上的 熔合而成的 具有_ 金屬 特性的物質。
2.合金與純金屬的性能差異
(1)合金的硬度比其成分金屬大，機械性能一般 優于 各成分金
屬。
(2)合金的熔點一般_ 低于 它的各成分金屬。
(3)合金具有各成分金屬的 化學性質 合金一定是 混合物
金 屬 特性
(4)合金具有 ,如：導熱性、導電性和延展性。
金屬(或金屬和非金屬)
合金是幾種金屬 粉末的混合物
任何兩種金屬都
可以融合在一起
制成合金
合金的硬度大于 成分金屬
合金中至少有一 種金屬元素
合金中必須有兩 種以上金屬元素
合金具有金屬特 性
合金沒有金屬的 性質
合金的熔點低于 成分金屬
合金是混合物
合金中可以有非 金屬元素
關于合金的說法
錯 誤 的 是
正 角 的 是
合金的性能與純金屬有很大差異的原因是什么
合金的性能可以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
合金內原子層之間的 相對滑動變得困難
改變了金屬原子
合金硬度變
了變化
由兩種或兩種以上金屬或非金屬融合在一起，具有金屬特性的物質
優良的物理、化學或機械性能
熔點低于成分金屬
硬度大于成分金屬
結構特點 改變了純金屬原子有規則的層狀排列
種類 鐵合金、鋁合金、鈦合金、新型合金等等
定義
目 性 能
課堂小結
合金
生鐵
四 生鐵鐵鍋
四 生鐵拼裝臺
四 生鐵鑄件
低碳鋼
(含碳量低于0.3%)
中碳鋼
(含碳量0.3%--0.6%)
高碳鋼
0
(含碳量高于0.6%)
不銹鋼 自 超級鋼
1 、鐵合金
鐵合金。
鋼
碳素鋼
合金鋼
(特種鋼)
鋼
0
將產品拖拽到主要成分中
高碩鋼 中碳鋼 低碳鋼 生鐵
合金元素
主要作用
鉻(Cr)
增加耐磨性和抗氧化性；增強高溫強度；提高高碳鋼的耐磨性等
錳 ( M n )
防止硫引起的脆性；增強鋼的強度和韌性
鉬 ( M o )
降低脆性；增強高溫強度；提高紅熱時的硬度和耐磨性等
鎢(W)
提高高溫時的強度和硬度；增強工具鋼的耐磨性
鈷 ( C o )
提高紅熱時的硬度和耐磨性；用于制造磁性合金
鎳 ( N i )
增強低溫時的韌性；改變高鉻鋼的內部結構等
硅(Si)
提高低合金鋼的強度和硬度；增強高溫時的抗氧化性等
鋼中合金元素的主要作用
思考與討論
在碳素鋼中，由于含碳量不同性能有很大差異
向碳素鋼中加入不同的合金元素，可制的不同性能的合金鋼。
這對你有咖些啟示
密度小
優點
(2) 鋁合金
科技前沿 中國制造.
常加入的合金元素
銅、鎂、硅、錳、鋅及稀土元素
成分：銅、鎂、錳、硅
硬鋁 四硬鋁
鎂鋁合金
儲氫合金中
作為能源的實際應用起到推動作用
新型合金 鈦合金 耐熱合金
應用于航空航天、生物工程、電子工業
形狀記憶合金
3 、新型合金
定義
儲氫合金粉
優點
記憶原理
記憶合金..
應用
四記憶合金… 形狀記憶... 形狀記憶 四形狀記憶...
儲氫合金
形狀記憶合金
應用
日 儲氫合金.
四 儲氫罐
儲氫原理
四 儲氫合金1
儲氫合金2
鈦合金O
應用廣泛
四 蛟龍號耐壓球..
鈦合金耐壓球
四 鈦臺金耐壓球.
日鈦合金拷瓷牙
鈦合金
特點
四鈦合金
“亞洲第一環”
直徑為5米的鋁
合金特大環
鋁及其合金的應用已經滲透
到我們生活的方方面面。下 面讓我們一起去探討和學習 鋁的相關性質。
鋁合金門窗材料
神七的鋁制“外衣”
推測在一定條件下金屬鋁
可能具有的性質
與氯化鎂溶 與氧化鎂反
液反應
與氫氧化鈉 溶液反應
與硫酸銅溶 液反應
與氧化鐵反
鋁原子結構示意圖為 3,
原性。
1) 鋁與氧氣反應
鋁的化學性質活潑，在空氣中放置或加熱條件下容易被氧氣氧化為氧化鋁，化學反應方程式為：
現象：鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落。
解釋：鋁箔加熱時與O 發生反應生成熔點很高的Al O 薄膜，而Al O 有著很高的熔點，使內部的鋁被Al O 3包裹著，所以熔化的鋁不易滴下。
除O 外，Cl 、S、Br 、I 等許多非金屬單質也能在一定條件下與Al反應。
鋁及鋁合金
1、鋁
2Al+6HCl=2AlCl +3H 個
2Al+6H+=2AI ++3H 個
(3)、寫出鋁和氫氧化鈉溶液反應的方程式及離子反應
2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H 個
2Al+2OH~+2H O=2A1O -+3H 個
( 2) 、鋁能和鹽酸反應，寫出化學方程式及離子反應方程式
A1, 。o 高溫 10 O
2Al+Fe2O3 Al,03+ZFe
(5)鋁與鹽溶液發生置換反應
(4)、高溫下鋁與金屬氧化物反應鋁熱反應
2、氧化鋁
推測氧化鋁可能具有的性質是
回收站 是堿性氧化物 是酸性氧化物 與水反應
與鹽酸反應 與氫氧化鈉溶液反應
可能具有的性質
鋁的氧化物
氧化鋁 (Al O ) 俗稱：剛玉，寶石
(1)Al O 的物理性質
難溶于水、熔點很高，可做耐火材料。
(2)Al O 的兩性
① 與酸反應： Al O +6HCl=2AlCl +3H O Al O +6H+=2Al ++3H O
Al O +2OH-=2AlO -+H O
②與堿反應： Al O +2NaOH=2NaA1O +H O
重點提示
Al O 只能與強酸、強堿發生化學反應。像Al O 這樣既能與酸反應生成鹽和水，又能 與堿反應生成鹽和水的氧化物，稱為兩性氧化物。
寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：
① Al(OH) +3HCl=AlCl +3H O Al(OH) +3H+===Al ++3H O
②Al(OH) +NaOH=NaAlO + 2H O_ Al(OH) +OH-==A1O +2H O
③
4、氫氧化鋁
(1)物理性質
白色膠狀不溶于水的固體，有較強的吸附性。
(2)化學性質(用化學方程式表示)
Al O ③ Al(OH) ②強堿
受熱分解 兩性
Al +
AlO2
①強酸
鋁、氧化鋁和氫氧化鋁均能與酸、堿反應，因此
鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性或堿性
食物
思考
目我國儲量及開采
四稀土礦
尖端應用 冶金工業的維生素
稀土金屬應用
17種元素
日 稀土金屬
回 稀土金屬在.
稀土金屬
鏑 鑭系金屬鏑
稀土元素
謝謝

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