第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 第1课时 铁合金 铝和铝合金 教学目标 1.结合生活了解合金的构成和优良性能。了解铁合金、铝合金的分类和性能,强化性能决定用途的观念。培养学生“科学精神与社会责任”的核心素养。 2.通过实验探究铝和氧化铝的性质,认识两性氧化物的性质。培养学生“变化观念与科学探究”的核心素养。 重点和难点 重点:合金的构成和优良性能 铁合金、铝合金的分类和性能 难点:两性氧化物的性质 ◆知识点一 铁合金 1.合金 (1)合金的概念 合金是指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。属于混合物。 (2)合金的性质 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。 ①硬度:合金的硬度一般比其成分金属的硬度大。 ②熔点:合金的熔点一般比其成分金属的熔点低。 2.铁合金 (1)生铁 ①生铁的含碳量为2%~4.3%。 ②性能及用途: 生铁硬度大、抗压,性脆,可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料。 (2)钢 ①钢的含碳量为0.03%~2%。 ②钢有良好的延展性,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等。 ③钢是用量最大,用途最广的合金,钢的分类如下: 合金钢具有:强度、硬度大,可塑性、韧性好,耐磨,耐腐蚀的特殊性能。 (3)不锈钢 ①合金元素:不锈钢是最常见的一种合金钢,它的合金元素主要是铬和镍。 ②性能:大气中比较稳定,不容易生锈,具有很强的抗腐蚀能力。 ③用途:医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等。 (4)超级钢 ①合金元素:Mn、C、Al、V。 ②性能:强度很大,在应用时能够实现钢板的轻薄化。 ③用途:汽车、航空和航天等领域。 即学即练 1.化学与科技、生产、生活有密切的关系,下列叙述不正确的是 A.生石灰、氯化钙以及铁粉都是食品包装袋中常用的干燥剂 B.漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂 C.生铁的含碳量比钢大,具有硬度大、抗压等优良性能,可以用于制造管道、机座、下水井盖 D.新型储氢合金材料的研究和开发为氢气能源的实际应用起到重要的推动作用 【答案】A 【解析】A.生石灰、氯化钙具有较强的吸水性,都是食品包装袋中常用的干燥剂,但铁粉具有还原性,主要作为脱氧剂,A错误; B.漂白粉主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分为Ca(ClO)2,具有强氧化性、漂白性,也可以杀菌消毒,B正确; C.生铁的含碳量比钢大,具有硬度大、抗压等优良性能,可以用于制造管道、机座、下水井盖,C正确; D.氢气的沸点很低,常温为气体、易燃,不便于储存和运输,所以研发新型储氢合金材料将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用,D正确; 故选A。 2.钢是用量最大、用途最广的合金。钢中含量最高的元素是 A.铁 B.碳 C.硅 D.锰 【答案】A 【解析】钢是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称,其含量最高的元素是铁,故答案选A。 3.合金的使用对于促进生产发展,改善人类生活发挥了巨大作用。下列关于合金的说法中正确的是 A.稀土金属可用于生产合金 B.我国使用最早的合金是钢 C.生铁的含碳量比钢的含碳量低 D.合金的熔点一定比各金属成分的低 【答案】A 【解析】A.稀土金属可以用于生产合金,能够提高合金的性能,A正确; B.我国使用最早的合金是青铜,B错误; C.生铁的含碳量为2%~4%,钢的含碳量为0.03%~0.2%,生铁的含碳量比钢的含碳量高,C错误; D.合金的熔点大多数情况下,比各成分金属的低,但是汞与其它金属形成合金时,合金的熔点大于汞,D错误; 故选A。 ◆知识点二 铝和铝合金 1.铝和铝合金 (1)铝是地壳中含量最多的金属元素,是银白色金属,常温下就能 ... ...
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