高中化学选修1：-3-1合金教学提纲

1、高中化学选修1：-3-1合金金属材料金属材料思考：思考：1、金属有哪些特性？、金属有哪些特性？ 2、观察我们周围的材料，有哪些是金属材料？、观察我们周围的材料，有哪些是金属材料？ 它们分别是由哪些金属制造的？它们分别是由哪些金属制造的？导电性、导热性、延展性、导电性、导热性、延展性、硬度大，熔点高。硬度大，熔点高。生铁铸造的铁锅、下水井盖生铁铸造的铁锅、下水井盖生活中的不锈钢制品生活中的不锈钢制品用锰钢制成的钢轨用锰钢制成的钢轨高压锅高压锅（由铝合金制造）（由铝合金制造）飞机外壳飞机外壳由硬铝制造由硬铝制造黄铜制品黄铜制品青铜器青铜器一、认识合金一、认识合金1、什么是合金？、什么是合金？ 合金

2、是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）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。熔合而成的具有金属特性的物质。 2、为什么我们使用的金属材料主要是合金，而不是、为什么我们使用的金属材料主要是合金，而不是纯金属？纯金属？ 合金与金属相比，除具有金属的特性外，还具有许合金与金属相比，除具有金属的特性外，还具有许多比各成分金属更优良的物理、化学或机械的性能多比各成分金属更优良的物理、化学或机械的性能 。 如：硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。如：硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。3、使用合金材料是否一定比纯金属材料好呢？、使用合金材料是否一定比纯金属

3、材料好呢？ 查阅资料，填写下列汽车配件所用的金属或合金，查阅资料，填写下列汽车配件所用的金属或合金，并解释使用这些材料的原因。并解释使用这些材料的原因。汽车配件汽车配件金属或合金金属或合金使用原因使用原因电线芯电线芯汽车外壳汽车外壳灯丝灯丝发动机发动机排气管排气管金属（金属（Cu）导电能力强导电能力强合金合金强度大，质量轻强度大，质量轻金属金属熔点高熔点高合金合金耐高温、强度大耐高温、强度大合金合金耐腐蚀耐腐蚀思考题：思考题： 1、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢 ？ 2、我们在日常生活中使用的合金有铁合金、铝合金、我们在日常生活中使用的合金有铁合

4、金、铝合金、铜合金等，这些合金的组成是怎么样的？铜合金等，这些合金的组成是怎么样的？请阅读课本请阅读课本P44 45页。页。金属与合金的结构比较：金属与合金的结构比较：二、使用合金二、使用合金我们很少使用纯金属，而主要使用合金。我们很少使用纯金属，而主要使用合金。铝合金锅铝合金锅钛合金羽毛球拍钛合金羽毛球拍镍镍合合金金门门锁锁生铁生铁钢钢（含碳量在（含碳量在2 24.34.3之间之间, ,还含硅、锰还含硅、锰及少量硫、磷及少量硫、磷 ）碳素钢碳素钢低碳钢低碳钢（含碳（含碳0.30.30.60.6）高碳钢高碳钢（含碳（含碳0.030.030.30.3）中碳钢中碳钢（含碳（含碳0.60.62 2

5、）合金钢合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素等合金元素( (如不锈钢如不锈钢) )钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。含碳量越高，韧性越差，硬度越高。司母戊鼎司母戊鼎青铜：青铜：主要含主要含铜和锡铜和锡，有良好的强度和塑性、，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、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。齿轮等。黄铜：黄铜：主要含主要含铜和锌铜和锌，有良好的强度和，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机

6、器零件、仪表和日用品。器零件、仪表和日用品。白铜：白铜：主要含主要含铜和镍铜和镍，它不容易生铜，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。绿，常用于制造精密仪器和装饰品。工业上常用铜合金来制造各种机械零件工业上常用铜合金来制造各种机械零件名称名称组成组成主要性质主要性质主要用途主要用途铝合金铝合金含有含有10%-30%10%-30%的镁的镁硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮船火箭、飞机、轮船等制造业等制造业硬铝硬铝含铜含铜4%4%、镁、镁0.5%0.5%、锰锰0.5%0.5%、硅、硅0.7%0.7%硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机

7、、轮船火箭、飞机、轮船等制造业等制造业钛合金钛合金含铝含铝6%6%、钒、钒4%4%耐高温、耐腐蚀、耐高温、耐腐蚀、高强度高强度用于飞机、宇航、用于飞机、宇航、化学工业化学工业金合金金合金加入银、铜、稀加入银、铜、稀土元素等土元素等有光泽、易加工、有光泽、易加工、耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀金饰品、电子元件、金饰品、电子元件、钱币、笔尖钱币、笔尖 铝质饮料罐在饮料业的发展中起到了举铝质饮料罐在饮料业的发展中起到了举足轻重的作用，至今仍广泛使用。足轻重的作用，至今仍广泛使用。 储氢合金可用于以储氢合金可用于以H2为燃料的汽车。为燃料的汽车。由钛、钒、铁、铝组成的钛合金常用于制造飞机的起落架由钛、钒、铁、铝

8、组成的钛合金常用于制造飞机的起落架 喷气式飞机的发动机片是由镍、铁、碳和钴组成的喷气式飞机的发动机片是由镍、铁、碳和钴组成的镍合金制造的，能承受镍合金制造的，能承受1200的高温。的高温。 中国的改革总设计师邓小平同志早在中国的改革总设计师邓小平同志早在19921992年春南巡时就年春南巡时就指出：指出：“中东有石油，中国有稀土，中东有石油，中国有稀土，一定要把稀土的一定要把稀土的事情办好，把中国稀土的优势发挥出来。事情办好，把中国稀土的优势发挥出来。”课堂思考题课堂思考题 铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对

9、国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中，和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中，铜元素可表现为铜元素可表现为0、+1、+2。 （1）在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜（即：曾青）在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜（即：曾青 CuSO4 跟铁反应生成铜），跟铁反应生成铜）， 试写出该反应的离子方程试写出该反应的离子方程式：式： 。 （2）尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈）尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈 即：即：铜绿，化学式铜绿，化学式Cu2 OH 2CO3， 其中生成铜绿的反应物除铜外还其中生成铜绿的反应物除铜外还有有O2、CO2和和H2

10、O。试写出保护铜制品的方。试写出保护铜制品的方法：法： 。 （3）铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质）铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。 铜的熔点是铜的熔点是1183 4，铁的熔点是，铁的熔点是1534 8 。FeCu2+Fe2+Cu 干燥空气中保存干燥空气中保存 铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型低，容易冶炼铸造成型 练习：练习：1、有关合金的叙述不正确的是、有关合金的叙述不正确的是 A、合金的熔

11、点比它的各成分金属的熔点低、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、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、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、硬铝、黄铜和钢均为合金2、用于飞机制造业的重要材料是、用于飞机制造业的重要材料是 A、MgAl合金合金 B、CuSn合金合金 C、AlSi合金合金 D、不锈钢、不锈钢3、下列关于镁铝合金的说法正确的是、下列关于镁铝合金的说法正确的是 A、熔点比镁、铝都高、熔点比镁、铝都高 B、熔点比镁、铝都低、熔点比镁、铝都低 C、硬度比镁、铝都小、硬度比镁、铝都小 D、硬度比镁、铝都大、

12、硬度比镁、铝都大 CABD4、向一铝制易拉罐中充满、向一铝制易拉罐中充满 CO2 后，再往罐中注入足量后，再往罐中注入足量的质量分数为的质量分数为 20% 的的 NaOH 溶液，立即严封罐口，不溶液，立即严封罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起一会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象。来，解释上述实验现象。（1）易拉罐开始变瘪的原因是：）易拉罐开始变瘪的原因是：_， _反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：_。（2）易拉罐又鼓胀起来的原因是：）易拉罐又鼓胀起来的原因是：_ _其反应的离子方程式为：其反应的离子方程式为：NaOH与与 CO2反应，反应，罐内压强减小，大气压将