高中化學(xué)教案新人教版選修1合金3（精華版）

1、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(dòng)機(jī)排氣管過渡 我們?nèi)粘Ｉ钪兴媒饘倩旧隙际呛辖?，原因是合金與純金屬相比合金教學(xué)目標(biāo)：1. 使學(xué)生初步了解合金。2. 認(rèn)識(shí)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(diǎn)： 認(rèn)識(shí)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?yàn)、查閱資料。課時(shí)劃分 ：一課時(shí)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。具有優(yōu)越的性能，下面

2、我們認(rèn)識(shí)合金。 板書第三章探索生活中材料第一節(jié) 合金一、認(rèn)識(shí)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(diǎn)：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(jī)械的等方面的性能，一般地說，合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)都低。思考 為什么合金具有良好的機(jī)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(jiān)硬的原因。 學(xué)與問 根據(jù)圖解釋合金熔點(diǎn)為什么一般比各成分熔點(diǎn)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 2 4.3 ，還含有硅、錳及少量硫、磷等雜質(zhì)，機(jī)械性能硬而脆，

3、易斷裂，可鑄不可鍛；鋼中的含碳量一般在0.03 2之間，其它雜質(zhì)含量也比生鐵少，基本上不含硫和磷。機(jī)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(jī)械性能含碳量在 之間，與生鐵比較其它雜質(zhì)含量 ，主要的機(jī)械性能 。 。鋼的 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0.3 0.6 （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

4、特殊性能，如強(qiáng)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。 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(qiáng)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%

5、。 練習(xí)2. 在下列物質(zhì)名稱后的括號(hào)內(nèi)填上符合該物質(zhì)的組成成分和用途的序號(hào)。(1) 低碳鋼()(2) 高碳鋼()(3)不銹鋼()(4) 鑄造生鐵 ()a. 含碳 2 4.3 b. 含碳低于 0.3 c.含碳高于 0.6 d. 含鎳、鉻a. 鑄造鑄件b. 機(jī)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(huì)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

6、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(qiáng)度和硬度較小，不適合制造機(jī)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 13.5 ） 的熔點(diǎn)為 564，比純鋁或硅的熔點(diǎn)低，而且它在凝固時(shí)收縮率又很小。因而，這種合金適合鑄造。又如，硬鋁（含cu4、mg0.5 、mn0.5 、si 0.7 ）（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的強(qiáng)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?cè)谄?、船舶、飛機(jī)等制造業(yè)上以及在日常生活里的用途很廣。 實(shí)踐活動(dòng) 通過調(diào)查或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，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

7、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(chǔ)氫合金是怎樣儲(chǔ)氫的？常用那些合金材料做儲(chǔ)氫金屬材料？ 使用時(shí)氫氣怎樣放出？5

8、、. 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(shí)， nah是氧化劑 d 、nah與h2 o反應(yīng)時(shí)， h2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 投影 閱讀 資料卡片泡末金屬 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)p 53 1、2、3、4、5、6 板書設(shè)計(jì) 第三章探索生活中材料第一節(jié) 合金一、認(rèn)識(shí)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(diǎn)：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(jī)械的等方面的性能，一

9、般地說，合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)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(shí)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(gè)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(shì)，增強(qiáng)其耐蝕性。例如在 cu中加 au，在 ni 中加入 cu、c

10、r 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(shí)驗(yàn)證明，在不銹鋼中，含cr 量一般應(yīng)大于 13%時(shí)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?yàn)榉茄趸运岵灰资购辖鹕裳趸ぃ瑫r(shí)對(duì)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 (o

11、h)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(zhǎng)期工作。能在高于700 的高溫下工作的金屬通稱耐熱合金?！澳蜔帷笔侵钙湓诟邷叵履鼙３肿銐驈?qiáng)度和良好的抗氧化性。提高鋼鐵高溫強(qiáng)度的方法很多，從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的化學(xué)觀點(diǎn)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(qiáng)度大小，主要與原子中未成對(duì)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(qiáng)。因此，在鋼中加入 cr、mo、w等原子的效果最佳。

12、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(qiáng)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?cè)诮饘冁I的基礎(chǔ)上，又增加了共價(jià)鍵的成分，因此硬度極大，熔點(diǎn)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(qiáng)度。利用合金方法，除鐵基耐熱合金外，還可制得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金，它們?cè)诟邷叵戮哂辛己玫臋C(jī)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

13、，只能被氫氟酸和中等濃度的強(qiáng)堿溶液所侵蝕。特別是鈦對(duì)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，可在相當(dāng)高的溫度下長(zhǎng)時(shí) 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(zhǎng)加工成型，其最大伸長(zhǎng)可達(dá)到 2 000%。而一般合金的塑性加工的伸長(zhǎng)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(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門，它是火箭、導(dǎo)彈和航天飛機(jī)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(jià)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磁性合金在電力、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)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