化学选修1第三章探索生活材料第一节合金
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高中化学(人教版选修1)教案：第3章探索生活材料第1节合金.doc
第三章探索生活材料第一节合金第一节合金一、教学设计在义务教育课程标准教科书和高中课程标准必修教科书化学1中，关于合金已经介绍了很多。
如何遵照课程标准的要求，在义务教育阶段和高屮必修课程的基础上，使学生对合金的认识有进一步的深入和提高，这是编写本节教科书吋主要考虑的问题。
本节包括“认识合金”和“使用合金”两部分内容。
在“认识合金”中，采用图示（图3-1）的形式，将纯金属和合金的结构加以比较，指出在纯金屈内，原子的排列十分规整，而合金内由于加入了其他元素的原子，使得原子层之间的相对滑动变得困难，因而性能发生了改变。
目的是使学生对合金与纯金属在性能上的差异（如硕度、熔点等）从结构角度有个大致了解，从而对合金的认识更深入一步。
在“使用合金”中，介绍了铁合金、铝合金、铜合金，以及新型合金如储氢合金等。
在介绍这几种常见合金的组成、性能和用途的同时，重点强调：由于含碳量不同，钢和生铁的性能有很大差异；向钢中加入不同的合金元素（如Cr、Mn、Ni等），可制得不同性能的合金钢。
以进一步强化“合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类含量和生成合金的条件等来加以调节”这一基本观念。
本节教学重点：金属和合金在性能上的主要差异及其原因，铁合金、铝合金和铜合金的组成、性能和用途。
本节教学难点：合金的结构与性能之间的关系，合金元素的种类、含量对合金性能的影响。
教学建议如下：1?注意处理好与义务教育阶段和高小必修课程的合理衔接。
关于铁合金、铝合金、铜合金的组成、性能和用途，学生已有知识基础，可以采取学生自学、总结的方式。
例如，对于铁合金，可引导学生以列表的形式加以归纳和总结。
生铁炼钢生铁〈白口铁）碳的存在形式：F®C特点：硬而脆，不宜迸行铸造和机械加工用途：主要用于炼钢铸造生铁〈灰口铁）碳的再在形式：片状石墨铁（含碳量为2% 〜4.3%）特点：具有良好的切削和铸适性能，但强度较差，不能毅轧用途：制造各种铸件等合球墨铸铁碳的存在形式：球状石墨特点：某些性能接近钢，但价格比钢便宜用途：在某些场合可代替钢，如制造齿轮、阀门等金钢（含碳量为碳索钢种类：低碳銅：含碳量低于0・3%;中碳訥：含碳量为4 3%〜0.6%; 高碳钢：含碳量高于0.6%用進：低歳钢和中碳钢常用于制造机械零件、钢管铮，高碳钢常用干制造刀具、量具和模具等0. 03%〜2%)合金钢在碳素钢中加人一种或几种其他元素制戒的具有特殊性能的钢。
人教版高中化学选修一课件3.1合金
高中化学课件
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高中化学新课程选修1《化学与生活》
第三章 探索生活材料
第一节 合金
湖南科技大学化学化工学院 彭巍
思考与交流（P.44)
1、什么是合金？你日常生活中见 到的金属制品中哪些属于合金， 试举三个例子。
合金是由两种或两种以上金属 或非金属熔合而成的具有金属特性 的物质。
日常生活中常用的金属制品
思考：为什么在纯金属加入其他元素形成合金பைடு நூலகம்以后，它的性能与纯金属有很大的差异呢？
纯金属和合金的结构不同
二、使用合金
由于组成
１、铁合金：根据含碳量的高低
生铁
（硬度大、抗压性 强、性脆，于用制
造机座、管道）
不同，导 致在性能 、应用上 均不同。
铁 2%~4.3% 合 金 0.03%~2% 钢
碳 低碳钢 ＜0.3%
机座、管道
不锈钢 Fe.Cr.Ni.C 医疗器材、厨具、餐具
硬铝 Al.Cu.Mg. 飞机和宇宙飞船的外壳 Mn.Si
黄铜 Cu.Zn 机器零件、仪表和日用品
青铜 Cu.Sn 机器零件如轴承、齿轮等
课堂练习
1、有关合金的叙述不正确的是 C
A、合金的熔点比它的各成分金属的熔点低 B、合金的硬度和强度一般比纯金属高 C、合金一定是金属熔合而成的物质 D、硬铝、黄铜和钢均为合金
2、用于飞机制造业的重要材料是 A
A、Mg－Al合金 B、Cu－Sn合金
C、Al－Si合金
D、不锈钢
耐磨 抗腐蚀 不能太昂贵：低于合金价值
铸币合金成分
一元：钢芯镀镍 五角：钢芯镀铜 一角：铝合金
三种金属价值：镍>铜>铝
考虑物质的用途时， 需要考虑那些因素？
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高中化学新课程选修1《化学与生活》
第三章 探索生活材料
第一节 合金
湖南科技大学化学化工学院 彭巍
思考与交流（P.44)
1、什么是合金？你日常生活中见 到的金属制品中哪些属于合金， 试举三个例子。
合金是由两种或两种以上金属 或非金属熔合而成的具有金属特性 的物质。
日常生活中常用的金属制品
思考：为什么在纯金属加入其他元素形成合金பைடு நூலகம்以后，它的性能与纯金属有很大的差异呢？
纯金属和合金的结构不同
二、使用合金
由于组成
１、铁合金：根据含碳量的高低
生铁
（硬度大、抗压性 强、性脆，于用制
造机座、管道）
不同，导 致在性能 、应用上 均不同。
铁 2%~4.3% 合 金 0.03%~2% 钢
碳 低碳钢 ＜0.3%
机座、管道
不锈钢 Fe.Cr.Ni.C 医疗器材、厨具、餐具
硬铝 Al.Cu.Mg. 飞机和宇宙飞船的外壳 Mn.Si
黄铜 Cu.Zn 机器零件、仪表和日用品
青铜 Cu.Sn 机器零件如轴承、齿轮等
课堂练习
1、有关合金的叙述不正确的是 C
A、合金的熔点比它的各成分金属的熔点低 B、合金的硬度和强度一般比纯金属高 C、合金一定是金属熔合而成的物质 D、硬铝、黄铜和钢均为合金
2、用于飞机制造业的重要材料是 A
A、Mg－Al合金 B、Cu－Sn合金
C、Al－Si合金
D、不锈钢
耐磨 抗腐蚀 不能太昂贵：低于合金价值
铸币合金成分
一元：钢芯镀镍 五角：钢芯镀铜 一角：铝合金
三种金属价值：镍>铜>铝
考虑物质的用途时， 需要考虑那些因素？
高中化学第三章探索生活材料第1节合金课件选修1高中选修1化学课件
含铝 6%、钒 4%
耐高温、耐腐 蚀、高强度
用于宇航、飞机、 造船、化学工业
有光泽、易加工、
加入银、铜、稀土
金饰品、电子元
耐磨、耐腐蚀、易
元素等
件、钱币、笔尖
导电
12/6/2021
第二十页，共三十四页。
(1)纯铁比铁合金更耐腐蚀。 (2)铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝的硬度和强度较小，不适于制造 机器零件等。向铝中加入少量的合金元素，如 Cu、Mg、Si、Mn、Zn 及稀土元 素等，可制成铝合金，铝合金是目前用途广泛的合金之一。 (3)铜能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金，黄铜是铜锌 合金，青铜是铜锡合金，白铜是铜钴镍合金。
12/6/2021
第二十三页，共三十四页。
【解析】 焰色反应呈绿色，表明此合金中含有铜，相同质量的合金分别
与 H2SO4 溶液，NaOH 溶液反应放出等体积的 H2，表明合金中有金属元素 Al，
且不含比铜活泼的其他金属，否则与酸反应放出的 H2 多。
2Al ～
3H2
54 g
67.2 L
m(Al)
9.96 L
2．下列金属中，遇到稀硫酸或氢氧化钠溶液都能放出氢气的是( )
A．银
B．铝
C．镁
D．铁
B [银、镁、铁均与 NaOH 溶液不反应。2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑， 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。]
12/6/2021
第二十七页，共三十四页。
3．下列物质中，不属于合金的是( )
第三章 探索生活 材料 (shēnghuó) 第一节 合金(héjīn)
12/6/2021
第一页，共三十四页。
高中化学第三章 探索生活材料课件人教版选修1
C．d > b > a > c
D．b > a > d > c
第三章 探索生活材料
学习目标:
1、了解硅酸盐工业及一些产品 2、对化学与生产、生活实际的联系有进一步
第的认三识节 玻璃、陶瓷和水泥
学习重点：
1、生产水泥、玻璃、陶瓷的原理和主要原料 2、水泥、玻璃和陶瓷的组成、性质和用途
以含硅物质为原料，经加工制 得硅酸盐产品的工业称为硅酸盐 工业。
（混合物、纯净物）
玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。
这是因为玻璃是一种 玻璃态
物质，没有固
定的
熔点
。
2.下列关于玻璃的叙述正确的是（ AB ）
4、有a、b、c、d四种金属。将a与b连接起来，浸入
电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度的
盐酸中，d比a反应强烈。将铜浸入b的盐溶液里，无明
显变化。如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。
据此判断它们的活动性顺序由强到弱的为： (
)
A．a > c > d > b
B
B．d > a > b > c
思考：为什么在纯金属加入其他元素形成合金 以后，它的性能与纯金属有很大的差异呢？
纯金属和合金的结构不同
二、使用合金
1、铁合金
用途：生铁硬度大，
抗压，性脆，可以铸
生铁：含碳量为2% ~ 4.3% 造成型，是制造机座、
铁碳合金：
管道的重要材料
钢：含碳量为0.03% ~ 2%
用途：钢有良好 的延展性，机械
Fe-2e-=Fe2+
其他反应
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 +2H2O+ O2= 4Fe(OH)3 4Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈
第三章 探索生活材料第一节 合金 (1)(共23张PPT)
谢谢
【例1】 工业生产中，常将两种或多种金属(或金属与非金 属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特 性的熔合物——合金。这是制取合金的常用方法之一。仅
D 根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是( )
金属 Zn Ag Al Cu Fe
熔点/℃ 419.5 960.8 660 1 083 1 535
钛和钛合金
（ 21世纪重要的金属材料 ）
优良性能： ①与人体有很好的相容性 ②熔点高，密度小，可塑性好，易于加工。 ③抗腐蚀性能好，抗压力能力好。
亲
生
深
物 金 属
空 中 金
海 金 属
属
新型合金
（3）耐热合金 （4）形状记忆合金 （5）泡沫合金
用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？
资源丰富 无毒轻便 耐磨耐腐蚀 美观、易加工
归纳整理 纯金属
1、金属材料 合 金
2、合金的特性 （和组成它们的纯金属相比）
（1）硬度比成分金属大 （2）熔点比成分金属低 （3）抗腐蚀性比成分能性好 （4）耐磨性强
3、合金比纯金属具有更广泛的用途
【练习】
1.下列物质中，属于金属材料的是（ ＡＢ）
A. 钢 B. 铜 C. 氧化铁 D. 碳
2.下列各组物质中属于单质的一组是（ B ）
合金（钢） 强度大，质量轻
金属（w）
熔点高
合金（铝） 耐高温、强度大
合金（钢） 耐腐蚀
一、合金的定义
由两种或两种以上的金属(或金属
与非金属)熔合而成的具_金__属__特___性
的物质叫做合金。
注意： 1.至少两种材料，且至少1种为金属 2.合金是混合物
合金特性
一般来说，合金比其纯金属硬度大， 熔点低 根据添加不同材料， 可以提高抗腐蚀性，抗氧化性， 耐磨性，机械性能好，延展性， 韧性，降低脆性等等。
高中化学选修1课件：第三章 探索生活材料
强度和硬度都 比纯铝和纯镁 大
火箭、飞机、 轮船等制造业
硬铝
含铜4%、 镁0.5%、 锰0.5%、 硅0.7%
强度和硬度都 比纯铝大
火箭、飞机、 轮船等制造业
名称 组成
主要性质
主要用途
黄铜
生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金. 二者的比较见下表:
生铁
钢
含碳量 __2_%__～__4_.3_%__ ___0_.0_3_%__～__2_%_____
组成 元素
__铁__、__碳_____ ___铁__、__碳_____, 合金钢 中还有其他元压、 有良好的__延__展__性___,
生活中常见的医疗器 械、厨房用具和餐具等很多都是用不锈钢制 成的. 2.铝合金和铜合金 (1)硬铝: 合金元素为__C_u_、__M__g_、__M__n___和Si等. 硬铝密度小, 强度高、抗腐蚀性强. 适用于制 造飞机和航天器.
(2)黄铜: 合金元素是___Z_n___. 青铜: 合金元素是____S_n____. 3.新型合金 (1)储氢合金 ①储氢合金: 能够大量吸收____H_2___, 并与H2 结合成金属氢化物的材料. ②对储氢合金的要求: ___储__氢__量____大, 金属氢 化物既容易形成,
高中化学选修1
第三章 探索生活材料
第一节 合金
课程标准导航 1.了解合金的定义及特点. 2.认识纯金属与合金在性能上的主要差异, 知 道生活中常见合金的组成. 3.了解铁合金、铝合金和铜合金的组成、性能 和用途.
新知初探自学导引
自主学习 一、认识合金 合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非 金属)熔合而成的具有金属特性的物质. 二、使用合金 1.铁合金 (1)生铁和钢的比较
高中化学人教版选修1 第三章第一节 合金 课件(18张)
（2）铜合金：我国使用最早的合金
青铜：主要含铜和锡，有良好的强
度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用
于制机器零件如轴承、齿轮等。
司母戊鼎
黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、 易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表
和日用品。
（3）铝合金的组成、性质和用途
名称 组成 含有10%30%的镁 主要性质 主要用途
4、新型合金
（1）储氢合金
（2）钛合金
（3）耐热合金 （4）形状记忆合金 （5）泡沫合金
同学们要想了解更多的新型合金及性能， 可网上查询。 网址:/p-93147710386.html
课堂练习： １、制造焊锡时，把铅加进锡的重要原因： （ C） A.增加强度 B. 增加硬度 C.降低熔点 D. 增强抗腐蚀能力 ２、钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料，它们 具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、 易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它 们的主要性能，下列用途不切合实际的是（ A） A．用来做保险丝 B．用于制造航天飞机 C．用来制造人造骨 D．用于制造船舶 3、下列金属材料中不属于合金的是（ D） A.钢 B.青铜 C.生铁 D.钛
生铁 （含碳量在2％～4.3％之间,还含硅、 锰及少量硫、磷 ）
根 据 低碳钢（含碳0.03％～0.3％） 含 碳素钢 （含碳0.3％～0.6％） 中碳钢 （0.03％～2％） 碳 高碳钢（含碳0.6％～2％ ） 钢 量
合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、
镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)
钢:用量最大,用途最广的合金
含碳量越低，韧性越好，硬度越低； 含碳量越高，韧性越差，硬度越高。
学与问：P45 日常生活中常用的不锈钢在大气中抗腐 蚀能力很强，但在海水中会被腐蚀。你对这 有什么启示？ 启示1. 不锈钢的“不锈”是相对的，是与使 用条件、使用环境有关的 。 启示2. 对生活的启示： 使用金属材料，要注意使用环境， 控制好环境能有效地减小金属的腐蚀损耗 。
高中化学第三章探索生活材料第一节合金课件新人教版选修1
第七页，共27页。
2．铝合金和铜合金。 (1)硬铝：合金元素含C__u_、__M__g_、__M_n__、_S__i __等。硬铝 密度小，硬度高、抗腐蚀性强，适用于制造飞机和航天器。 (2)黄铜：合金元素是_C__u_、__Z_n__；青铜：合金元素是 __C__u_、__S_n__。
第八页，共27页。
第二十二页，共27页。
解析：A.镁的金属性比铝强；C.镁和铝原子的最外层 电子数前者为 2，后者为 3；D.只有铝的氧化物可以与氢 氧化钠溶液反应。
答案：B
第二十三页，共27页。
[例 2] 铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法 正确的是( )
A．不锈钢是铁合金，只含金属元素 B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 D．铁合金的硬度和强度均低于铁
金饰品、电子 元件、钱币、 笔尖
TiFe合 金
Ti、Fe
室温下吸收H2 快，且吸收H2 量大，稍稍加 热放H2速率快
储氢合金
第十八页，共27页。
[例 1] 现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜 色合金制造。取合金样品进行如下实验(每一步试剂均过 量)，由此可以推知该合金的组成可能为( )
A．Al、Mg(OH)2、Si、S B．Al、Fe、Mg、Si C．Al、Si、C、CuO D．Al2O3、SiO第十一页，共27页。
解析：考查合金的定义，合金是由两种或两种以上的 金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
答案：C
第十二页，共27页。
2．下列物质不属于合金的是( ) A．不锈钢 B．高碳钢 C．金刚石 D．白铜 答案：C
第十三页，共27页。
3．生铁和钢的主要区别是( ) A．生铁和钢的主要成分都是铁，但二者的含碳量不 同，性能也不同 B．生铁和钢都是碳的合金 C．生铁就是含杂质较多的钢，钢就是含杂质较少的 生铁 D．生铁是混合物，钢是纯净物
2．铝合金和铜合金。 (1)硬铝：合金元素含C__u_、__M__g_、__M_n__、_S__i __等。硬铝 密度小，硬度高、抗腐蚀性强，适用于制造飞机和航天器。 (2)黄铜：合金元素是_C__u_、__Z_n__；青铜：合金元素是 __C__u_、__S_n__。
第八页，共27页。
第二十二页，共27页。
解析：A.镁的金属性比铝强；C.镁和铝原子的最外层 电子数前者为 2，后者为 3；D.只有铝的氧化物可以与氢 氧化钠溶液反应。
答案：B
第二十三页，共27页。
[例 2] 铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法 正确的是( )
A．不锈钢是铁合金，只含金属元素 B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 D．铁合金的硬度和强度均低于铁
金饰品、电子 元件、钱币、 笔尖
TiFe合 金
Ti、Fe
室温下吸收H2 快，且吸收H2 量大，稍稍加 热放H2速率快
储氢合金
第十八页，共27页。
[例 1] 现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜 色合金制造。取合金样品进行如下实验(每一步试剂均过 量)，由此可以推知该合金的组成可能为( )
A．Al、Mg(OH)2、Si、S B．Al、Fe、Mg、Si C．Al、Si、C、CuO D．Al2O3、SiO第十一页，共27页。
解析：考查合金的定义，合金是由两种或两种以上的 金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
答案：C
第十二页，共27页。
2．下列物质不属于合金的是( ) A．不锈钢 B．高碳钢 C．金刚石 D．白铜 答案：C
第十三页，共27页。
3．生铁和钢的主要区别是( ) A．生铁和钢的主要成分都是铁，但二者的含碳量不 同，性能也不同 B．生铁和钢都是碳的合金 C．生铁就是含杂质较多的钢，钢就是含杂质较少的 生铁 D．生铁是混合物，钢是纯净物