2025/07/24常見的合金及應(yīng)用授課人：阿離鐵

金屬材料了解常見鐵合金的種類、性能及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。(重點(diǎn))01掌握鋁及其氧化物的性質(zhì)，了解鋁合金的性能及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。（難點(diǎn)）02了解一些新型合金的應(yīng)用。03

核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)情境導(dǎo)入下面幾幅圖片中，你知道它們的材質(zhì)是什么嗎？鉑合金首飾鐵合金鈦合金羽毛球拍鎳合金門鎖鋁合金餐具金屬的分類冶金工業(yè)分類黑色金屬：鐵、鈷、鎳有色金屬：鋁、鎂、鉀、鈉等按金屬的密度分輕金屬：密度小于4.5g/cm3，如Al、Mg、K、Na等重金屬：密度大于4.5g/cm3，如Cu、Pb、Cd、Hg等金屬材料包括純金屬及其合金鐵合金01閱讀教材：閱讀課本P78-81頁，思考與討論下列問題。自學(xué)?沉浸思考5分鐘思考1：什么是合金？什么是鐵合金？有哪些類型？有哪些理化性質(zhì)？我們先來看一下視頻，認(rèn)識(shí)一下合金的知識(shí)合金的定義金屬元素的混合物合金是由兩種或兩種以上金屬元素混合而成的均勻物質(zhì)，具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。改善金屬性能通過合金化，可以改善單一金屬的硬度、強(qiáng)度、耐腐蝕性等性能，滿足不同應(yīng)用需求。非金屬元素的加入除了金屬元素外，合金中還可以加入少量非金屬元素，如碳，以進(jìn)一步調(diào)整合金的性能。合金的分類按成分分類合金按主要成分可分為二元合金、三元合金等，如不銹鋼是鐵和鉻的二元合金。按性能分類根據(jù)合金的性能特點(diǎn)，可以分為結(jié)構(gòu)合金和功能合金，如記憶合金具有形狀記憶功能。按用途分類合金根據(jù)其用途可以分為工具合金、軸承合金等，例如青銅常用于制作軸承。合金優(yōu)良性能合金中各成分金屬保持了其原有的化學(xué)性質(zhì)。合金的物理、化學(xué)及機(jī)械性能優(yōu)于各成分金屬。合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的低。合金的硬度一般比它的各成分金屬的高。注意：1.不是任意兩種金屬就可以形成合金，兩種金屬形成合金，其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內(nèi)都能熔化，若一種金屬的熔點(diǎn)大于另一種金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金。2.合金是混合物，不是純凈物;合金的用途比純金屬更廣泛;合成合金的過程是物理變化，不是化學(xué)變化鐵合金生鐵（含碳2%-4.3%）鋼（含碳0.03%-2%）硬度大、抗壓、性脆、可以鑄造成型，是制作機(jī)座、管道的重要材料具有良好的延展性、機(jī)械性能好，可鍛軋和鑄造，廣泛用于制造機(jī)械和交通工具目前用量最大、用途最廣的合金鐵合金的分類鋼的分類其中不銹鋼是一種重要的合金鋼，合金元素主要是______和______，在大氣中比較穩(wěn)定，不易生銹，抗蝕能力強(qiáng)，常用于制造醫(yī)療器械、廚房用具和餐具，以及地鐵列車的車體等。0.3%～0.6%

0.3%

0.6%～2%

鉻

鎳

鉻Cr—防氧化元素鎳Ni—防腐蝕元素合金鋼（特種鋼）：在碳素鋼里適量地加入一種或幾種合金元素，使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而使鋼具有各種特殊性能，如強(qiáng)度、硬度大，可塑性、韌性好，耐磨，耐腐蝕等。，在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、硅等合金元素，使其具有特殊性能不銹鋼硅鋼錳鋼趁熱打鐵A合金相對(duì)于純金屬制成的金屬材料來說優(yōu)點(diǎn)是(

)①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大②一般合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的更低③改變?cè)系呐浔?，改變生成合金的條件，可得到具有不同性能的合金④合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)⑤合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛A．①②③⑤ B．②③④C．①②④ D．①②④⑤銅合金黃銅：青銅：白銅：含Cu、Zn等——耐腐蝕，耐磨，可塑性強(qiáng)，硬度較小。含Cu、Sn等——硬而脆，強(qiáng)度大含Cu、Ni（少量Mn）等——制酒具等知識(shí)拓展：銅合金鋁和鋁合金、新型合金02閱讀教材：閱讀課本P81-84頁，思考與討論下列問題。自學(xué)?沉浸思考4分鐘思考2：鋁和氧化鋁有哪些理化性質(zhì)？什么是鋁合金？有什么優(yōu)良性能？什么是新型合金？有什么特點(diǎn)？鋁Al（物理性質(zhì)）常溫下為固體，鋁呈銀白色，密度約為2.7g·cm?3，僅為鐵的1/3，是一種輕金屬。外觀與密度鋁的熔點(diǎn)為660℃，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性，其導(dǎo)電性能僅次于銀和銅。熔點(diǎn)與導(dǎo)性存在鋁在地殼中的含量?jī)H次于______和______，居第三位。在自然界中鋁元素以________態(tài)存在。氧

硅

化合

易失去3個(gè)電子還原性鋁的化學(xué)性質(zhì)（與氧氣反應(yīng)）常溫下，鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁膜，這層氧化膜能阻止鋁進(jìn)一步被氧化，起到保護(hù)作用。01加熱時(shí)，鋁片只熔化不滴落，因其表面生成了氧化鋁薄膜。024Al+3O22Al2O3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：開始不太明顯，鋁片_________，有無色氣泡冒出，將點(diǎn)燃的木條放在試管口有_______實(shí)驗(yàn)原理：Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑鋁的化學(xué)性質(zhì)（與酸反應(yīng)），見課本P82頁【實(shí)驗(yàn)3-4】逐漸溶解爆鳴聲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管①中一開始無氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，鋁片______，有無色氣泡冒出，試管②中鋁片溶解，立即產(chǎn)生無色氣泡，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，都有_______實(shí)驗(yàn)原理：鋁的化學(xué)性質(zhì)（與堿反應(yīng)）見課本P82頁【實(shí)驗(yàn)3-5】溶解爆鳴聲Al2O3+2NaOH+3H2O==2Na[Al(OH)4]2Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+3H2↑①冶煉金屬______的原料；②良好的________材料。用途氧化鋁是白色固體，熔點(diǎn)2054℃，沸點(diǎn)2980℃，具有耐高溫、高硬度的特點(diǎn)。固體特性氧化鋁Al?O?（物理性質(zhì)）鋁

耐火

①氧化鋁既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)Al2O3

+6HCl==2AlCl3+3H2OAl2O3

+6H+==2Al3++3H2O與酸反應(yīng)Al2O3

+2NaOH+3H2O==2Na[Al(OH)4]與堿反應(yīng)Al2O3

+2OH-+3H2O==2Al(OH)4-四羥基合鋁酸鈉四羥基合鋁酸離子②兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水氧化鋁與酸、堿的反應(yīng)鋁合金鋁合金的定義鋁合金是由鋁與其他金屬元素組成的合金，具有輕質(zhì)、耐腐蝕等特性。鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域鋁合金廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、建筑裝飾等行業(yè)，如波音飛機(jī)的機(jī)身材料。鋁合金的性能優(yōu)勢(shì)鋁合金相比純鋁具有更高的強(qiáng)度和更好的加工性能，例如在高鐵車廂制造中的應(yīng)用。鋁合金硬鋁（含Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%）密度小、強(qiáng)度高、具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料。新型合金1.儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫合金工作原理儲(chǔ)氫合金金屬氫化物常溫、常壓吸收H2升溫或減壓釋放H2儲(chǔ)氫合金La-Ni合金和Ti-Fe合金新型合金鈦合金制作耐壓球殼由Ni、Fe、C和Co組成的鎳合金制作，耐熱記憶合金稀土金屬——冶金工業(yè)的維生素趁熱打鐵B1．下列關(guān)于鋁的說法中，不正確的是(

)A．能與鹽酸反應(yīng) B．常溫下不能與氧氣反應(yīng)C．能與NaOH溶液反應(yīng) D．地殼中含量最高的金屬元素C2.下列關(guān)于除雜試劑的選擇不正確的是(括號(hào)中的物質(zhì)為雜質(zhì))

（）

A．Fe2O3(Al2O3)：NaOH溶液

B．Cl2(HCl)：飽和食鹽水

C．NaHCO3(Na2CO3)：澄清石灰水

D．FeCl3(FeCl2)：Cl2鋁存在物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)硬鋁鋁、氧化鋁的性質(zhì)——與酸反應(yīng)鋁、氧化鋁的性質(zhì)——與堿反應(yīng)金屬材料合金鐵合金鋁合金生鐵鋼碳素鋼合金鋼鋁和氧化鋁課堂小結(jié)新型合金當(dāng)堂檢測(cè)1.下列關(guān)于合金的敘述中正確的是(

)A．合金是由兩種或多種金屬熔合而成的B．日常生活中用到的五角硬幣屬于銅合金C．合金在任何情況下都比單一金屬性能優(yōu)良D．鋼不屬于合金2.下列敘述正確的是(

)A．通過物理變化使鐵制品表面生成致密的氧化膜，可以防止生銹B．常見的合金鋼主要有硅鋼、錳鋼、鎢鋼和不銹鋼C．氧化物只能作氧化劑，不能作還原劑D．生鐵中的球墨鑄鐵，沒有機(jī)械強(qiáng)度，所以在任何場(chǎng)合都不可以代替鋼BB當(dāng)堂檢測(cè)3．中國(guó)國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)C919機(jī)身部分采用第三代新型鋁鋰合金材料。下列關(guān)于鋁鋰合金的認(rèn)識(shí)不正確的是(

)A．鋁鋰合金密度較小，強(qiáng)度較大，硬度大于純鋁，熔點(diǎn)低于鋰單質(zhì)B．改變?cè)系呐浔?，可以制得性能不同的鋁鋰合金C．鋁鋰合金具有金屬光澤，可導(dǎo)電