2019-2020年高中化學(xué) 《常見(jiàn)合金的組成及應(yīng)用》教案 蘇教版選修1.doc

2019-2020年高中化學(xué) 《常見(jiàn)合金的組成及應(yīng)用》教案 蘇教版選修1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(jiàn)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)、查閱資料教學(xué)過(guò)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、閱讀P86表3-3，了解生活中常見(jiàn)的合金種類(lèi)的主要組成元素和具體應(yīng)用合金種類(lèi)主要組成元素常用生活器件碳鋼鐵、碳刀具黃銅銅、鋅門(mén)鎖及家庭裝修材料等青銅銅、錫青銅器白銅銅、鎳餐具堅(jiān)鋁鋁、銅、鎂、錳門(mén)窗框架鎂鋁合金鎂、鋁計(jì)算機(jī)和照相機(jī)外殼武德合金鉛、錫、鉍、鎘保險(xiǎn)絲焊錫鉛、錫焊接時(shí)使用的材料【過(guò)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具有優(yōu)越的性能，下面我們認(rèn)識(shí)合金板書(shū)】3.1.2　常見(jiàn)合金的組成及應(yīng)用一、認(rèn)識(shí)合金【閱讀】P86“常見(jiàn)合金的組成及應(yīng)用”第一自然段板書(shū)】1、合金的定義：合金是由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)資料】目前制得的純金屬只有80多種，但合金已達(dá)數(shù)千種。

青銅是人類(lèi)歷史上使用最早的合金，鋼（鐵合金）是目前生產(chǎn)、使用量最大的合金2、合金的物理性質(zhì)：（1）一般情況下，合金比純金屬硬度更大、更堅(jiān)固2）多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的熔點(diǎn)都低合金是混合物，但與其它的混合物不同，合金有固定的熔、沸點(diǎn)）（3）一般來(lái)說(shuō)，合金的性質(zhì)并不是各成分的性質(zhì)的總和，合金比它的成分金屬具有許多良好的物理的、化學(xué)的和機(jī)械的性能4）合金的性能可以通過(guò)所填加的合金元素的種類(lèi)、合金和生成合金的條件來(lái)加以調(diào)節(jié)如生鐵的熔點(diǎn)比純鐵的低） 【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)硬的原因提問(wèn)】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過(guò)渡】P87有一個(gè)“交流與討論”欄目，請(qǐng)同學(xué)們利用課前查閱的資料，討論不同鐵合金的應(yīng)用【板書(shū)】二、使用合金1、鐵合金【投影】【講解】根據(jù)含碳量的不同，鐵的合金分為生鐵和鋼生鐵的含碳量在2％～4％，還含有硅、錳及少量硫、磷等雜質(zhì)，機(jī)械性能硬而脆，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__鋼的含碳量在__之間，與生鐵比較其它雜質(zhì)含量__，主要的機(jī)械性能__講述】鋼可以分為碳素鋼和合金鋼兩大類(lèi)，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%。

練習(xí)】2.在下列物質(zhì)名稱(chēng)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％ 　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(xiě)出用鹽酸除去鐵銹有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式提問(wèn)】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）【過(guò)渡】P87有一個(gè)“調(diào)查研究”欄目，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合實(shí)例，說(shuō)明鋁合金具有哪些優(yōu)越特性投影】幾種鋁合金用途：【板書(shū)】2、鋁合金【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Cu 4％、Mg 0.5％、Mn 0.5％、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(lèi)很多，它們?cè)谄?chē)、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(guò)調(diào)查或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確定易拉罐的成分投影】3、銅合金：【講述】 Cu與Zu的合金稱(chēng)黃銅，其中Cu占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(lèi)使用歷史最久的金屬材料，它是Cu～Sn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】[小資料]：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%[小資料]（答案：1、具有一定的硬度，能耐磨損和抗腐蝕2、通過(guò)硬幣的價(jià)值體現(xiàn)出金屬材料價(jià)值；三種金屬的價(jià)值：鎳＞銅＞鋁3、鑄造硬幣所用合金的實(shí)際價(jià)值應(yīng)低于面值過(guò)渡】人類(lèi)已經(jīng)進(jìn)入了21世紀(jì)，被譽(yù)為“21世紀(jì)金屬”的是什么金屬，由此金屬形成的合金具有什么特性呢？【閱讀】P88第一自然段【板書(shū)】4、新型合金（1）鈦合金 被譽(yù)為“21世紀(jì)金屬”的鈦所形成的合金，具有質(zhì)量輕、硬度大、耐腐蝕、良好的抗氧化性，可作為人造骨的材料，又被稱(chēng)為“親生物金屬”。

資料】鈦和鈦合金有優(yōu)異的耐蝕性，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(mén)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(guò)30%由于上述優(yōu)異性能，鈦享有“未來(lái)的金屬”的美稱(chēng)鈦合金已廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)，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(mén)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投影】用鈦合金制成的人造關(guān)節(jié)圖【投影】記憶合金制成的眼鏡框架【板書(shū)】（2）形狀記憶合金【閱讀】拓展視野—神奇的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，它是一種特殊的合金，有一種不可思議的性質(zhì)，即使把它揉成一團(tuán)，一旦達(dá)到一定溫度，它便能在瞬間恢復(fù)到原來(lái)的形狀。

由鎳和鈦組成的合金具有記憶能力，稱(chēng)為NT合金具有這種形狀記憶效應(yīng)的合金，除鎳鈦合金外，還先后發(fā)現(xiàn)銅、鋅、金、鎘、鎳、鋁等約20種合金，其中“記憶力”最好的是NT合金形狀記憶合金的應(yīng)用范圍廣泛，除了可用于溫度控制裝置、集成電路引線、汽車(chē)零件與機(jī)械零件外，由于其與生物體的相容性好、耐蝕性強(qiáng)，還可用于骨折部位的固定、人造心臟零件、牙齒矯正等醫(yī)用材料由于NT合金成本昂貴，目前正在研制廉價(jià)的銅系形狀記憶合金本課小結(jié)】 【作業(yè)】P91第3、4題 。