高中化學(xué)合金教案3新人教版選修1

1、合金教學(xué)目標(biāo)：1.使學(xué)生初步了解合金。2認(rèn)識金屬與合金在性能上的主要差異。3知道生活中常見合金的組成，了解新型合金的用途。了解易拉罐的主要成分。教學(xué)重點：認(rèn)識金屬與合金在性能上的主要差異。教學(xué)方法：調(diào)查或?qū)嶒灐⒉殚嗁Y料。課時劃分：一課時教學(xué)過程：思考與交流1、什么是合金？你日常生活中的金屬制品那些是合金？2、為什么我們使用的金屬材料主要是合金？而不是純金屬？3、查閱資料，填寫制造下列汽車配件所用的金屬或合金，并解釋使用這些材料的原因。汽車配件金屬或合金使用原因電線芯汽車外殼燈絲發(fā)動機排氣管過渡我們?nèi)粘Ｉ钪兴媒饘倩旧隙际呛辖穑蚴呛辖鹋c純金屬相比具有優(yōu)越的性能，下面我們認(rèn)識合金。板書 第

2、三章 探索生活中材料第一節(jié) 合金一、認(rèn)識合金自學(xué)合金第一自然段。板書合金：就是兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。特點：合金比它的成分金屬具有許多良好的物理的、化學(xué)的或機械的等方面的性能，一般地說，合金的熔點比它的各成分金屬的熔點都低。 思考為什么合金具有良好的機械性能？投影講解根據(jù)圖3-1講解合金比純金屬硬度大更堅硬的原因。學(xué)與問根據(jù)圖解釋合金熔點為什么一般比各成分熔點低？提示：原子之間吸引力減弱。板書二、使用合金1、鐵合金投影講解 生鐵的含碳量在24.3，還含有硅、錳及少量硫、磷等雜質(zhì)，機械性能硬而脆，易斷裂，可鑄不可鍛；鋼中的含碳量一般在0.032之間，其

3、它雜質(zhì)含量也比生鐵少，基本上不含硫和磷。機械性能比生鐵優(yōu)良，硬而韌，有彈性，延展性好，可鑄可鍛，易加工。練習(xí)1.生鐵的含碳量在_之間，還含有等雜質(zhì)，主要的機械性能_。鋼的含碳量在_之間，與生鐵比較其它雜質(zhì)含量_，主要的機械性能_。講述鋼可以分為碳素鋼和合金鋼兩大類，根據(jù)含碳量的不同。工業(yè)上一般把含碳量低于0.3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的叫做低碳鋼；含碳量在0.30.6（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）之間的叫做中碳鋼；含碳量在0.6（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以上的叫做高碳鋼。合金鋼是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，從而使鋼具有各種不同特殊性能，如強度、硬度大，可塑性、韌性好，耐磨，耐腐蝕，以及其它許多優(yōu)良性能

4、。投影不銹鋼制品：講述 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人民生活水平的提高，不銹鋼的裝飾品、餐具、炊具已經(jīng)進(jìn)入許多家庭。不銹鋼制品外觀光潔、美觀，不易污染、不生銹，因此受到人們的青睞。 不銹鋼中除鐵以外，還含有抗腐蝕性很強的鉻和鎳。鉻的含量一般在13以上，鎳的含量也在10%左右。例如，有一種不銹鋼的成分除鐵以外，其他元素含量如下： Cr（鉻）17.0%19.0%；Ni（鎳）8.0%11.0%； C（碳）0.14%；Si（硅）0.80%；Mn（錳）2.00%； P（磷）0.035%；S（硫）0.03%。練習(xí)2.在下列物質(zhì)名稱后的括號內(nèi)填上符合該物質(zhì)的組成成分和用途的序號。(1)低碳鋼( )(2)高碳鋼( )

5、(3)不銹鋼( )(4)鑄造生鐵( )A.含碳24.3 B.含碳低于0.3C.含碳高于0.6 D.含鎳、鉻a.鑄造鑄件 b.機器零件c.化工設(shè)備的耐酸塔 d.刀具3.鋼鐵的生銹與什么有關(guān)？鐵銹的主要成分是什么？若鐵銹的主要成分以Fe2O3表示，寫出用鹽酸除去鐵銹有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。學(xué)與問某些情況下（如海水中），不銹鋼仍會生銹，為什么？（提示：仍含雜質(zhì)，形成原電池）自學(xué)資料卡片鋼中合金元素作用。（閱讀拓展資料：特種綱）投影幾種鋁合金用途：板書2、鋁合金、銅合金講述 鋁是地殼中含量最多的金屬元素。純鋁的強度和硬度較小，不適合制造機械零件等。制成鋁合金可改善性能。例如，鋁硅合金（含Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1

6、3.5）的熔點為564，比純鋁或硅的熔點低，而且它在凝固時收縮率又很小。因而，這種合金適合鑄造。又如，硬鋁（含Cu 4、Mg 0.5、Mn 0.5、Si 0.7）（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的強度和硬度都比純鋁大，幾乎相當(dāng)于鋼材，且密度較小。鋁合金的種類很多，它們在汽車、船舶、飛機等制造業(yè)上以及在日常生活里的用途很廣。實踐活動通過調(diào)查或設(shè)計實驗，確定易拉罐的成分投影銅合金：講述 Cu與Zu的合金稱黃銅，其中Cu占60%90%、Zn占40%10%，有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性，可用作各種儀器零件。青銅是人類使用歷史最久的金屬材料，它是CuSn合金。白銅是Cu-Ni合金，有優(yōu)異的耐蝕性和高的電阻，故可用作苛刻腐蝕

7、條件下工作的零部件和電阻器的材料。投影閱讀資料卡片：K金是指黃金和其它金屬混合在一起的合金，K金的量度單位，是將純金分為24份。根據(jù)在首飾中的黃金含量就分成不同的K金，所以24K是指純金，18K含黃金量就是18/24=75.0%。思考與交流閱讀新型合金板書3、新型合金練習(xí)4、儲氫合金是怎樣儲氫的？常用那些合金材料做儲氫金屬材料？使用時氫氣怎樣放出？5、.氫化鈉（NaH）是一種離子化合物，NaH與H2O反應(yīng)放出H2，下列敘述中正確的是A、NaH在水中呈酸性B、NaH中的氫離子可被還原成H2C、NaH與H2O反應(yīng)時，NaH是氧化劑 D、NaH與H2O反應(yīng)時，H2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物投影閱讀資料

8、卡片泡末金屬練習(xí)6、什么是泡末金屬？泡末金屬有那些性質(zhì)及主要用途。小結(jié)略作業(yè)P53 1、2、3、4、5、6板書設(shè)計 第三章 探索生活中材料第一節(jié) 合金一、認(rèn)識合金合金：就是兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。特點：合金比它的成分金屬具有許多良好的物理的、化學(xué)的或機械的等方面的性能，一般地說，合金的熔點比它的各成分金屬的熔點都低。二、使用合金1、鐵合金2、鋁合金、銅合金3、新型合金知識拓展： 特種合金（1）耐蝕合金金屬材料在腐蝕性介質(zhì)中所具有的抵抗介質(zhì)侵蝕的能力，稱金屬的耐蝕性。純金屬中耐蝕性高的通常具備下述三個條件之一：熱力學(xué)穩(wěn)定性高的金屬。易于鈍化的金屬。表面

9、能生成難溶的和保護(hù)性能良好的腐蝕產(chǎn)物膜的金屬。因此，工業(yè)上根據(jù)上述原理，采用合金化方法獲得一系列耐蝕合金，一般有相應(yīng)的三種方法：提高金屬或合金的熱力學(xué)穩(wěn)定性，即向原不耐蝕的金屬或合金中加入熱力學(xué)穩(wěn)定性高的合金元素，使形成固溶體以及提高合金的電極電勢，增強其耐蝕性。例如在Cu中加Au，在Ni中加入Cu、Cr等，即屬此類。不過這種大量加入貴金屬的辦法，在工業(yè)結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用是有限的。加入易鈍化合金元素，如Cr、Ni、Mo等，可提高基體金屬的耐蝕性。在鋼中加入適量的Cr，即可制得鉻系不銹鋼。實驗證明，在不銹鋼中，含Cr量一般應(yīng)大于13%時才能起抗蝕作用，Cr含量越高，其耐蝕性越好。這類不銹鋼在氧化介

10、質(zhì)中有很好的抗蝕性，但在非氧化性介質(zhì)如稀硫酸和鹽酸中，耐蝕性較差。這是因為非氧化性酸不易使合金生成氧化膜，同時對氧化膜還有溶解作用。加入能促使合金表面生成致密的腐蝕產(chǎn)物保護(hù)膜的合金元素，是制取耐蝕合金又一途徑。例如，鋼能耐大氣腐蝕是由于其表面形成結(jié)構(gòu)致密的化合物羥基氧化物FeOx·(OH)23-2x，它能起保護(hù)作用。鋼中加入Cu與P或P與Cr均可促進(jìn)這種保護(hù)膜的生成，由此可用Cu、P或P、Cr制成耐大氣腐蝕的低合金鋼。 (2)耐熱合金一般的金屬材料都只能在500 600 下長期工作。能在高于700 的高溫下工作的金屬通稱耐熱合金。“耐熱”是指其在高溫下能保持足夠強度和良好的抗氧化性。

11、提高鋼鐵高溫強度的方法很多，從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的化學(xué)觀點看，大致有兩種主要方法：一是增加鋼中原子間在高溫下的結(jié)合力。研究指出，金屬中結(jié)合力，即金屬鍵強度大小，主要與原子中未成對的電子數(shù)有關(guān)。從周期表中看，B元素金屬鍵在同一周期內(nèi)最強。因此，在鋼中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。二是加入能形成各種碳化物或金屬間化合物的元素，以使鋼基體強化。由若干過渡金屬與碳原子生成的碳化物屬于間隙化合物，它們在金屬鍵的基礎(chǔ)上，又增加了共價鍵的成分，因此硬度極大，熔點很高。例如，加入W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物，從而增加了鋼鐵的高溫強度。利用合金方法，除鐵基耐熱合金外

12、，還可制得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金，它們在高溫下具有良好的機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性。其中鎳基合金是最優(yōu)的超耐熱金屬材料，組織中基體是NiCrCo的固溶體和Ni3Al金屬化合物，經(jīng)處理后，其使用溫度可達(dá)1 000 1 100 。(3)鈦合金鈦和鈦合金有優(yōu)異的耐蝕性，只能被氫氟酸和中等濃度的強堿溶液所侵蝕。特別是鈦對海水很穩(wěn)定，將鈦或鈦合金放入海水中數(shù)年，取出后，仍光亮如初，遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼。液態(tài)的鈦幾乎能溶解所有的金屬，形成固溶體或金屬化合物等各種合金。合金元素如Al、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入，可改善鈦的性能，以適應(yīng)不同部門的需要。例如，Ti-Al-Sn合金有很高的熱穩(wěn)定性，可在相

13、當(dāng)高的溫度下長時間工作；以Ti-Al-V合金為代表的超塑性合金，可以50%150%地伸長加工成型，其最大伸長可達(dá)到2 000%。而一般合金的塑性加工的伸長率最大不超過30%。由于上述優(yōu)異性能，鈦享有“未來的金屬”的美稱。鈦合金已廣泛用于國民經(jīng)濟各部門，它是火箭、導(dǎo)彈和航天飛機不可缺少的材料。船舶、化工、電子器件和通訊設(shè)備以及若干輕工業(yè)部門中要大量應(yīng)用鈦合金，只是目前鈦的價格較昂貴，限制了它的廣泛使用。(4)磁性合金金屬中組成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素。目前使用的永磁合金有稀土鈷系、鐵鉻鈷系和錳鋁碳系合金。磁性合金在電力、電子、計算機、自動控制和電光學(xué)等新興技術(shù)領(lǐng)域中，有著日益廣泛的應(yīng)用。（5）形狀記憶合金形狀記憶合金是在20世紀(jì)60年代初期發(fā)現(xiàn)的，它是一種特殊的合金，有一種不可思議的性質(zhì)，即使把它揉成一團，一旦達(dá)到一定溫度，它便能在瞬間恢