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金属材料

铁合金 铝和铝合金

【教材分析】

本节课时为必修1中第三章第二节中第一课时内容。在学习本课题时，学生已经学习了金属钠、铁及其重要化合物。在此基础上，进一步学习铝及其化合物、合金金属材料应用的相关知识。铝和氧化铝是中学化学元素化合物的核心知识，是学生理解和落实两性氧化物和两性氢氧化物概念的主要知识载体，也是高中化学元素化合物知识学习的难点之一。合金金属材料在国民经济中的有着重要的地位，此部分的内容的体现了教材的时代感，反映教学与生产、生活实际的联系。学好本部分知识，将有助于辩证的认识问题，开阔知识视野；学会从化学的角度观察、分析、了解物质世界，提高自身的科学素养。

【核心素养】

证据推理与模型认知：通过对化学实验现象的观察，以此为证据，进行适度的推理，对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实。

科学探究与创新意识：通过铝及其化合物的实验，体验如何观察实验现象，如何准确用语言描述，并对实验现象进行分析、推理，了解科学探究的基本方法。培养初步的科学探究能力。

科学精神与社会责任：通过对合金的学习，认识化学在社会发展中的重要作用，体验科学技术是第一生产力。

【教学重难点】

铝及其化合物的性质

【教学过程】

【引入】2020年，美国为了阻碍中国的发展，限制了芯片技术，我国也采取了一些措施反制美国，如限制稀土的出口美国。我们为什么限制稀土出口？稀土是什么物质呢？稀土是化学周期表中镧系元素和钪、钇等金属元素的总称，稀土有工业"黄金"之称，如由稀土制成的铁铝镁等合金，可用于尖端武器，如隐身飞机。

合金是什么物质呢？

【板书】金属材料

一、合金

【投影】一、合金

1．定义：由两种或两种以上的金属与金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

2．性质：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面又不同于各成分金属。

(1)硬度：合金的硬度一般大于成分金属。

(2)熔点：合金的熔点多数低于成分金属。

【讲述】为什么合金硬度比成分金属大？

[提示]纯金属所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金硬度变大。

【过渡】在生活中使用量最大，应用范围最广的金属是铁，但是并不是铁的单质，而是铁合金。

【板书】二、铁合金

【投影】二、铁合金

【讲解】生活中有两种常见的铁合金，生铁和钢。生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量在2％～4.3％之间，其特性是硬度大、抗压、性脆（歇后语：打破沙锅—问(纹)到底）、可以铸造成型，多用于制造机座、管道等。钢的含碳量在0.03％～2％之间，延展性和机械性能好、可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具。

钢是用量最大，用途最广的合金。根据其化学成分，可分为碳素钢和合金钢。碳素钢又根据含碳量不同，可分为高碳钢、中碳钢、低碳钢。合金钢又叫特种钢，是在碳素钢里适当的加入一种或者几种合金元素。使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有某些特殊性能。

【投影】

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【讲解】不锈钢是生活中最常见的一种合金钢。它的合金元素是铬(Cr)和镍(Ni)。它的特性我们知道就是不生锈，抗腐蚀，常用来制造餐具、医疗器械等。

同学们阅读74页资料卡片，了解一下一些合金元素的主要作用和性能。

【过渡】生活生产中用量最大的金属是铁，用量第二的金属非铝莫某某。

【板书】三、铝和铝合金

【投影】三、铝和铝合金

【讲解】铝是地壳中含量最多的金属元素，但自然界中并没有铝单质存在，都是化合物形式。这是因为铝性质比较活泼，常温下就可与空气中的氧 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 钴耐热合金

下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是（ ）

盛放食醋 B.烧煮开水 C.用金属丝擦洗表面的油污 D.用碱水洗涤

相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下体积之比为（ ）

A.1:1 B.1:6 C.2:3 D.3:2

下列关于合金的说法中，正确的是（ ）

合金的熔点一定比各成分金属的低

在我国使用最早的合金是钢

生铁的含碳量为0.03%—2%

稀土金属可以用来生产合金

下列关于铝的说法中，正确的是（ ）

铝的化学性质不活泼

铝不与酸、碱反应

常温下铝不与氧气反应

铝表面容易形成一层致密的氧化物保护膜

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