第三章第2節(jié) 課時(shí)1 《鐵合金 鋁和鋁合金》課件（高中化學(xué)人教版2019必修一）

第二節(jié)

金屬材料課時(shí)1鐵合金鋁和鋁合金人教版2019必修第一冊(cè)

第三章

鐵

金屬材料素養(yǎng)目標(biāo)宏觀辨識(shí)與微觀探析：

以鐵合金、鋁合金為例，能從元素組成上對(duì)合金進(jìn)行分類，并認(rèn)識(shí)不同類型金屬材料組成、性能與應(yīng)用的聯(lián)系，強(qiáng)化性能決定用途的觀念。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：

通過(guò)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察進(jìn)行適度的推理，建立證據(jù)意識(shí)，能基于證據(jù)對(duì)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，通過(guò)分析推理加以證實(shí)。科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：

通過(guò)完成鋁及其化合物的實(shí)驗(yàn)，初步體驗(yàn)有序地、全面地、敏銳地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能準(zhǔn)確地用語(yǔ)言描述，嘗試對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析、歸納，了解科學(xué)探究的基本方法，培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力。教學(xué)目標(biāo)本節(jié)重點(diǎn)鋁、氧化鋁與鹽酸和氫氧化鈉的反應(yīng)規(guī)律、兩性氧化物概念本節(jié)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究鋁及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，兩性氧化物概念的理解1了解合金的概念，并能聯(lián)系純金屬與合金的微觀結(jié)構(gòu)解釋二者性能的差異。2.以鐵合金、鋁合金為例，能從元素組成上對(duì)合金進(jìn)行分類，并認(rèn)識(shí)不同類型金屬材料組成、性能與應(yīng)用。3.認(rèn)識(shí)兩性氧化物，豐富對(duì)金屬多樣性的認(rèn)識(shí)。新課導(dǎo)入你知道嗎？

你知道這些硬幣的材料有什么不一樣么？鋼芯鍍鎳鋼芯鍍銅鋁合金認(rèn)識(shí)合金壹鐵合金貳知識(shí)導(dǎo)航叁鋁和鋁合金課堂思考請(qǐng)你舉例！

請(qǐng)你說(shuō)一說(shuō)生活中常見(jiàn)的金屬材料氯化鐵溶液01認(rèn)識(shí)合金課堂思考請(qǐng)你回憶！

你還記得什么是合金嗎？我們看段有趣的視頻了解合金一、認(rèn)識(shí)合金課堂探究了解認(rèn)識(shí)

探究學(xué)習(xí)1.金屬材料：是指金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。2.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90多種幾千種在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬制得的具有金屬特征的混合物。物理變化，故合金中各成分保持各自原有的化學(xué)性質(zhì)。典例精講【例1】(雙選)合金是不同種金屬(也包括非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種具有金屬特性的熔合物，下表中金屬難與表中其他金屬形成二元合金的元素是BD

FeCuZnAgAuW熔點(diǎn)/5960.810633380沸點(diǎn)/℃30002595907221227075627A.FeB．ZnC．AgD．W并非所有的金屬都能形成合金，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)高于另一金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金。課堂思考請(qǐng)你思考！為什么合金應(yīng)用如此廣泛？具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能課堂探究了解認(rèn)識(shí)一、認(rèn)識(shí)合金

對(duì)比學(xué)習(xí)3.合金的性能：具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能，如合金的硬度、熔點(diǎn)不同于其成分金屬。不銹鋼護(hù)欄鐵制護(hù)欄①具有金屬通性④硬度大于各成分金屬③熔點(diǎn)低于各成分金屬②導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于各成分金屬⑤其抗腐蝕能力一般強(qiáng)于組成它們的金屬合金是混合物,不是純凈物。合金的物理性質(zhì)通常不同于它的成分金屬！合金的化學(xué)性質(zhì)通常相同于它的成分金屬！課堂思考你知道嗎？

為什么合金硬度比成分金屬大？差異原因在純金屬內(nèi)加入其他元素形成合金以后，結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，使合金的性能與純金屬有很大的差異。課本P78課堂思考請(qǐng)你思考！

不銹鋼護(hù)欄與鐵制護(hù)欄材質(zhì)上的不同鐵制護(hù)欄不銹鋼護(hù)欄生鐵鋼02鐵合金課堂探究二、鐵合金

重點(diǎn)掌握1.鐵碳合金：生鐵和鋼是含碳量不同兩種鐵碳合金，主要由碳元素和鐵元素，以及少量其他元素融合而成的合金由于含碳量不同，鋼和生鐵在性能上有很大的差異。生鐵鋼含碳量：2%～4.3%性能：硬度大，抗壓，性脆，可鑄造成型鐵、碳化學(xué)成分：制造機(jī)座、管道應(yīng)用：含碳量：性能：0.03%～2%良好的延展性，機(jī)械性能好，可鍛軋和鑄造鐵、碳化學(xué)成分：制造機(jī)械、交通工具等應(yīng)用：課堂探究二、鐵合金重點(diǎn)掌握對(duì)比學(xué)習(xí)2.鋼是用量最大、用途最廣的合金鋼碳素鋼合金鋼（特種鋼）化學(xué)成分含碳量不同低碳鋼含碳量低于0.3%中碳鋼含碳量為0.3%~0.6%高碳鋼含碳量高于0.6%韌性、焊接性好，但強(qiáng)度低，用于制造鋼板、鋼絲和鋼管等。強(qiáng)度高，韌性及加工性好，用于制造鋼軌、車輪和建材等硬而脆，熱處理后彈性好，用于制造器械、彈篢和刀具等課堂探究二、鐵合金重點(diǎn)理解對(duì)比學(xué)習(xí)3.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課堂探究二、鐵合金探究學(xué)習(xí)重點(diǎn)理解

在碳素鋼中，由于含碳量不同，高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼的性能有很大差異；向碳素鋼中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金鋼。這對(duì)你有什么啟示？思考與討論鋼：①含碳量越低，韌性越好，

硬度越低；

②含碳量越高，韌性越差，

硬度越高。⒈合金元素不同，其性能不同⒉結(jié)構(gòu)決定性能，性能決定其用途⒊合金的性能可以通過(guò)所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來(lái)加以調(diào)節(jié)。典例精講【例2】下列關(guān)于鐵和鐵合金的有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)工業(yè)上用CO將鐵礦石中的鐵還原出來(lái)不銹鋼抗腐蝕性能好，長(zhǎng)期使用絕對(duì)不會(huì)生銹制造鐵軌、船舶、橋梁的碳素鋼是鐵和碳的合金使用鐵鍋燒菜能為人提供微量的鐵元素B

課堂思考請(qǐng)你思考！為什么鐵合金、鋁合金是生活、生產(chǎn)中使用最廣泛的金屬材料？鋁是地殼中含量最多的金屬。鋁密度小，雖然很活潑，但表面覆蓋著致密的氧化物薄膜,保護(hù)內(nèi)部金屬不易被腐蝕。03鋁和鋁合金課堂探究三、鋁和鋁合金重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)1.鋁的物理性質(zhì)常溫下為固體銀白色金屬延展性好質(zhì)地軟具有金屬光澤電和熱的良導(dǎo)體2.鋁元素的原子結(jié)構(gòu)易失去3個(gè)電子還原性課堂思考請(qǐng)你思考！

鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，為什么我們通?？匆?jiàn)鐵生銹而沒(méi)有看到鋁生銹？鋁被氧化后在表明生成一層致密的氧化層，阻止鋁繼續(xù)被氧化，因此鋁具有良好的抗腐蝕性。而鐵被氧化后，在表面形成疏松多孔的鐵銹，能吸收水分和二氧化碳以及氧氣，加速內(nèi)部鐵的持續(xù)氧化。課堂探究三、鋁和鋁合金重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)3.常溫下，在空氣中鋁與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化。4Al+3O22Al2O3氧化鋁膜和氧化鐵膜的微觀形態(tài)氧化鋁膜氧化鐵膜

致密的氧化膜請(qǐng)你思考！鋁制餐具為何不易用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食品？課堂思考在一支試管中加入5mL鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。過(guò)一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，你觀察到什么現(xiàn)象?【實(shí)驗(yàn)3-4】課堂探究三、鋁和鋁合金重點(diǎn)理解4.鋁與稀鹽酸反應(yīng)探究學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象開(kāi)始不太明顯，鋁片_________，有無(wú)色氣泡冒出，將點(diǎn)燃的木條放在試管口有_______化學(xué)方程式離子方程式逐漸溶解爆鳴聲2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑典例精講三、鋁和鋁合金重點(diǎn)理解探究學(xué)習(xí)在兩支試管中分別加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支試管中放入一小塊鋁片，向另一支試管中放入用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)(除去表面的氧化膜)的一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。過(guò)一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條分別放在兩支試管口。你觀察到什么現(xiàn)象?【實(shí)驗(yàn)3-5】課堂探究三、鋁和鋁合金重點(diǎn)掌握實(shí)驗(yàn)探究5.鋁與氫氧化鈉反應(yīng)meiyangyang8602實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管①中一開(kāi)始無(wú)氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，鋁片______，有無(wú)色氣泡冒出，試管②中鋁片溶解，立即產(chǎn)生無(wú)色氣泡，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，都有_______化學(xué)方程式離子方程式溶解爆鳴聲2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)]4＋3H2↑2Al＋2OH－＋6H2O===2Al(OH)4－＋3H2↑課堂思考請(qǐng)你思考！

分析兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)鋁制品的化學(xué)性質(zhì)鋁片與鹽酸反應(yīng)鋁片與氫氧化鈉溶液反應(yīng)開(kāi)始不太明顯，隨后鋁片表面有氣泡產(chǎn)生，氣體遇到明火發(fā)生爆鳴開(kāi)始沒(méi)有明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后鋁片表面有氣泡產(chǎn)生，氣體遇到明火發(fā)生爆鳴①鋁表面有某種物質(zhì)，能與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，但不能產(chǎn)生氣體。②表面的物質(zhì)反應(yīng)完全之后，內(nèi)部的鋁能與鹽酸和氫氧化鈉溶液繼續(xù)反應(yīng)生成可燃性氣體。課堂探究三、鋁和鋁合金實(shí)驗(yàn)探究難點(diǎn)掌握6.氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)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)生成鹽和水課堂思考請(qǐng)你總結(jié)！

鋁制餐具為何不易用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食品？由于Al和Al2O3均能與酸、堿反應(yīng)，因此鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物。為什么生活中很少見(jiàn)到以純鋁為材料的制品？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。課堂探究三、鋁和鋁合金重點(diǎn)掌握實(shí)驗(yàn)探究7.鋁合金：鋁合金是目前用途廣泛的合金之一鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、塑性好、制造工藝簡(jiǎn)單、成本低、耐抗腐蝕等特點(diǎn)，主要用于建筑外墻材料及房屋的門(mén)窗，可制成汽車車輪骨架和飛機(jī)構(gòu)件等。課堂探究重點(diǎn)掌握三、鋁和鋁合金7.鋁合金：鋁合金是目前用途廣泛的合金之一主要組成元素主要特性主要用途鋁合金硬鋁Al、Mg、Cu、Si、Mn等(Mg0.5%、Cu4%、Si0.7%、Mn0.5%)密度小，強(qiáng)度和硬度都比純鋁的大，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力用于汽車、飛機(jī)、火箭、船舶等制造業(yè)鎂鋁合金Mg、Al強(qiáng)度和硬度都比純鋁和純鎂的大用于火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)典例精講【例3】為了除去MgO中混有的少量雜質(zhì)Al2O3，可選用的試劑是(

)

A．KOH溶液

B．氨水

C．稀鹽酸

D．稀醋酸A【例4】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)系呐浔龋梢灾频眯阅懿煌匿X鋰合金C．鋁鋰合金具有金屬光澤，可導(dǎo)電導(dǎo)熱D．鋁鋰合金的性質(zhì)與各成分金屬的性質(zhì)完全相同D課堂小結(jié)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隨堂演練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B(yǎng)2.下列敘述正確的是(

)A．通過(guò)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(jiàn)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(méi)有機(jī)械強(qiáng)度，所以在任何場(chǎng)合都不可以代替鋼B隨堂演練3.用鐵、鋁的混合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(1)操作X的名稱是________。(2)氣體A是________。(3)A與Cl2混合光照可能發(fā)生爆炸，生成________(填化學(xué)式)，A在該反應(yīng)中作為_(kāi)__