沪教九年级化学上册第2节 金属的性质和应用 第2课时（导学案）（原卷）

第2节金属的性质和应用第2课时合金及其应用一、知识目标1.准确理解合金的概念，能列举常见合金如青铜、不锈钢、生铁等的组成成分。2.通过实验探究和数据分析，掌握合金与组成它的纯金属在硬度、熔点、抗腐蚀性等性能方面的差异。3.了解常见合金（生铁与钢、不锈钢、黄铜、(18K)金和(24K)金）的特点及用途，知晓几种特殊合金（钛和钛合金、镍钛合金、贮氢合金）的性能和应用领域。4.了解我国钢铁工业的发展现状，知道我国在钢铁生产方面的成就与不足。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识合金在生产生活中的广泛应用，从微观角度理解合金性能改变的原因。2.科学探究与创新意识：通过实验探究合金与纯金属的性能差异，培养科学探究能力和创新思维。3.科学态度与社会责任：感受金属材料对人类的重要性，增强“化学就在身边”的意识，认识到我国钢铁工业发展的现状，激发为推动钢铁技术创新贡献力量的责任感。一、学习重点1.合金的概念、合金的性能特点及常见合金的用途，我国钢铁工业的发展现状。二、学习难点1.理解合金性能优于纯金属的原因，能根据实际需求选择合适的合金材料。合金及其应用1．合金概念合金是指。金属材料包括和。合金的特点合金有许多优良的物理、化学或机械性能。合金的硬度一般比各成分金属；多数合金的熔点于组成它的成分金属。合金之最人类历史上使用最早的合金是，目前最常见、使用最广泛的合金是。合金的性能2．铁的两种合金——生铁和钢区别含碳量其他元素机械性能机械加工本质差异生铁Si、Mn、S、P(少量)可铸造，不能锻轧含碳量不同钢Si、Mn等可铸、可锻、可延压含碳量不同3．一些常见合金的特性和用途名称主要组成元素特性用途黄铜坚硬、耐腐蚀制造机器零件、电器零件等青铜耐腐蚀、易铸造成型制造形状复杂的铸件、精致的工艺品、塑像等硬铝铝、铜、镁、锰质轻而坚硬制造飞机、汽车，作建筑材料等焊锡锡、铅熔点低、能粘接金属焊接电子元件、金属片等不锈钢（含铬10.5%上的铁合金）铁、铬、镍制造医疗器械、化工设备、日用品等碳素钢铁、碳作建筑材料，制造机器零件、铁轨、船舶、桥梁等武德合金铋、铅、锡、镉制造电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等我国钢铁工业的发展时间我国钢铁工业的状况或成就1949年钢年产量仅15.8万吨，位居世界第26位1996年钢年产量首次突破1亿吨，跃居世界第一1997年∼2021年连续保持世界第一2022年粗钢产量达10.2亿吨，占世界钢产量的一半多合金及其应用（一）新课导入问题思考：1.问题思考：观看钢铁侠系列电影中钢铁侠穿着战衣战斗的片段后，思考电影里提到的钢铁侠不同型号战衣材料（金钛合金、普通合金钢、镀铬钛和钢合金）都属于合金，结合生活中厨房用的不锈钢餐具、防盗窗、首饰等，想一想合金和纯金属有什么不一样呢？合金及其应用1.阅读教材相关内容，思考合金的定义是什么？并举例说明常见合金的组成成分。2.老师进行比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片（铝合金）和铝片的光泽与颜色，并将它们互相刻画比较硬度的实验。观察实验现象，思考能得出什么结论？3.查阅资料可知焊锡（锡铅合金）主要用于焊接金属等；武德合金（铅、铋、锡和镉组成的合金）可用于制电路保险丝等。根据表格中纯金属和合金的熔点数据，能得到什么启示？4.综合以上实验和数据，归纳合金的性能特点。5.阅读教材，思考生铁和钢的含碳量分别是多少，以及它们的性能有什么差异？“百炼成钢”蕴涵的化学原理是什么？6.阅读教材，思考钛和钛合金有哪些性能特点，以及它的用途有哪些？7.镍钛合金和贮氢合金分别有什么特点和用途？二、我国钢铁工业的发展问题思考1.阅读教材相关内容，思考我国钢铁工业目前的现状是怎样的？为了促进我国钢铁工业的发展，我们应该怎么做？1．下列合金(金属)的比较，不正确的是A．含碳量：生铁＞钢 B．抗腐蚀性：青铜＞铜C．硬度：生铁＞纯铁 D．熔点：焊锡＞锡2．镁铝合金作为一种优良的金属材料，在航天领域中具备广泛的应用前景。下列有关该合金的描述中涉及化常性质的是A．密度小为轻量化材料B．具有优良的耐腐蚀性C．具有较高的硬度D．熔点低易加工成各种结构的零部件3．推理是化学学习中常用的思维方法。以下推理中正确的个数是①有机物中都含有碳元素，则含有碳元素的化合物都是有机物②合金属于金属材料，则合金中的元素一定都是金属元素③铁是人体必需的微量元素，则人体摄入铁越多，越有利于人体健康④中和反应生成盐和水，则有盐和水生成的反应一定是中和反应A．0个 B．1个 C．2个 D．3个4．科技前沿

2024年11月15日，搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射，这彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法，错误的是A．黄铜的硬度比纯铜的大 B．生铁的含碳量比钢的高C．生锈的铁制品没有回收价值 D．铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业5．金属制品与我们的日常生活密不可分。（1）铜丝和铝丝常用作导线，是因为它们具有良好的性。一般合金较其组成纯金属相比：硬度更。（2）早在明代宋应星所著的《天工开物》里就对铁器的生产和使用有所记载，到了现代，炼铁技术得到进一步发展。炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应，请写出该反应的化学方程式，该反应（填“属于”或“不属于”）置换反应。一、合金（1）概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的混合物。①合金是混合物；②形成合金的过程是物理变化；③合金各成分的化学性质不变。（2）性能：合金和组成其的纯金属相比较，硬度一般更大，熔点一般更低，抗腐蚀性更好。相互刻画，纯金属上有明显划痕（3）常见的合金合金铁的合金铜合金焊锡钛合金形状记忆合金生铁钢黄铜青铜成分含碳量2%～4.3%含碳量0.03%～2%铜锌铜锡铅锡合金钛与其他金属钛镍合金性能/用途坚硬韧性强//焊接金属制造人造骨制成人造卫星天线备注铁的合金主要含Fe、C，区别主要是含碳量不同红铜是纯铜熔点低与人体有很好的相容性具有形状记忆效应考点1合金及其应用1．分类是化学学习、研究的重要方法。下列有关分类正确的是A．煤是二次能源 B．甲烷是有机物 C．钢是单质 D．钙是人体中的微量元素2．区分下列各组物质的方法错误的是选项需区分的物质方法A合成纤维和羊毛观察颜色B铜和黄铜互相刻画，观察C空气和呼出的气体伸入燃着的木条，观察D氯化钠和硝酸铵加水溶解，测温度阅读下列材料，回答下列小题中华文明源远流长，文物承载着文明的记忆，如图是湖南省博物馆中的汉代铜牛形缸灯，这种青铜(一种合金，主要成分是铜和锡)灯以动物油脂(主要含碳、氢、氧三种元素)为燃料，其油料燃烧产生的气体或烟尘，可通过导烟管道进入牛腹中，腹中装有的清水能吸收烟尘。从而保持室内空气清洁。因此，又被称为环保灯。3．如图是铜和锡在元素周期表中的信息，下列说法错误的是A．铜的原子序数为29 B．锡原子核内中子数为50C．铜和锡均属于金属元素 D．铜和锡均能和氧气反应4．下列说法错误的是A．青铜属于金属材料B．将青铜放入稀盐酸中会有气泡产生C．博物馆用氮气作保护气保存珍贵文物，因为氮气无色无味D．“牛腹”中盛有的清水可以吸收烟尘5．科学思维是化学核心素养的重要组成部分。下列说法正确的是A．比较：通过互相刻划，可以比较铜片和黄铜片的硬度B．归纳：物质都是由分子构成的C．分类：烧碱、纯碱、熟石灰都属于碱D．分析：用嘴吹灭蜡烛与用灯帽盖灭酒精灯的灭火原理相同6．性质决定用途，用途反映性质。下列物质的用途与性质关联正确的是选项物质用途性质A石墨制作铅笔芯具有导电性B钛合金制造人造骨与人体有很好的相容性C汽油清洗油渍能与油渍反应D氮气作保护气是无色气体7．下列有关说法中正确的是A．将水喷向空中可以增加水中氧气的溶解度B．自行车链条可通过喷漆的方法防锈C．合金和纯金属的性能不同是因为组成发生了改变D．图书着火时可用干粉灭火器灭火8．“东风浩荡，威震寰宇”东风陆基洲际导弹在九三阅兵上震撼亮相，下列有关其说法中错误的是A．东风采用固体燃料推进，发射过程中能量转化为：化学能→内能→机械能B．东风弹头部分采用钨合金外壳，利用了其熔点低的特性C．东风表面采用等离子隐身涂层，可有效躲避侦查D．东风采用第四代碳纤维-芳纶混杂复合材料作为发动机的壳体，因其密度小，可有效提升导弹航程9．下列说法正确的是A．熔点最高的金属钨，可以用作保险丝B．钢铁是使用最早的金属材料C．多数合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属更好D．汽车的铝合金车体喷漆的主要目的就是美观10．魅力化学，快乐实践。（1）烹饪乐厨：制作炊具的不锈钢硬度比纯铁更。（2）劳动绿廊：制作洒水壶的塑料属于（选填“天然”或“合成”）有机高分子材料。（3）书法天地：墨汁中含有石墨，石墨与金刚石物理性质差异大的原因是。（4）陶艺空间：硫酸锶（SrSO4）常用于制陶器，其中硫元素为+6价，则锶元素（Sr）的化合价为。11．金属材料的使用作为时代的标志，见证了人类文明的发展过程。请回答有关问题。（1）古：我国古代已经掌握了多种金属的冶炼技术。①《天工开物》中记载冶炼铁的过程，古人将木炭与铁矿石（主要成分为Fe2O3）堆人炉内，并鼓人空气，利用生成的CO冶炼铁，该反应的化学方程式为；操作中涉及“炒钢”，是将熔化的生铁导人敞口容器中并不断搅拌，目的是降低。②古代铁制品“烤蓝”是铁在高温下与水反应生成致密的氧化物保护膜以达到防锈的目的，其防锈原理是。（2）今：感动中国2021年度人物—彭士禄，被誉为“中国核潜艇之父”。钛合金等金属材料在核潜艇的制造中发挥了重要的作用，合金的硬度往往（填“强”或“弱”）于组成它的纯金属。金属钛在生产过程中发生的反应之一为TiO2+2Cl2+2CX+2CO，则X的化学式为。镁可在高温条件与氯化钛反应置换出金属钛，说明二者的金属活动性由强到弱的顺序是。12．2024年5月17日，中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线，顺利实现新能源汽车转型升级。（1）汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是。（2）铜制导线及主板将电池及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的(填写物理性质)。（3）新能源汽车使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力，LiFePO4中显-3价，则Li元素的化合价为价。（4）生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是___________(选填字母序号)。A．合金的强度一般比组成它们的纯金属更大B．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低C．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好13．Ⅰ、化学就在我们身边，人类的衣、食、住、行都离不开化学，请回答下列问题：Ⅱ、“嫦娥揽月、北斗指路、祝融探火……”中国航天砥砺奋进，“神舟十四”再探天河！神舟十四号飞船很多部件都用到了哈尔滨制造的铝合金，如轨道舱壳体结构、返回舱侧壁金属壳体等，这样可以有效地减轻飞船的重量。请结合上述内容，回答下列问题：（5）铝合金属于（填“混合物”或“纯净物”）。（6）铝合金的优良性能有______（填字母）等。A．密度小、硬度大 B．强度高、抗腐蚀性差14．人类在科技的推动下探索未知世界，金属材料的进步是人类进步的标志。（1）我国在夏、商时期即进入青铜器时代，历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。金属大规模被使用的先后顺序跟___________关系最大。A．金属的导电性 B．金属的价格 C．金属的活动性（2）春秋时期，我国已生产和使用铁器，如今钢铁已成为使用最多的合金材料。①《天工开物》中有我国古代炼铁的记载，若以赤铁矿为原料，反应过程的主要化学方程式为。②高炉炼铁的产品为生铁。生铁再炼钢即是减少的含量。③将制得的铁合金经锻压、拉伸做成铁锅，利用了金属的