第2節(jié)金屬的性質(zhì)和應(yīng)用第2課時(shí)合金及其應(yīng)用一、知識目標(biāo)1.準(zhǔn)確理解合金的概念，能列舉常見合金如青銅、不銹鋼、生鐵等的組成成分。2.通過實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)分析，掌握合金與組成它的純金屬在硬度、熔點(diǎn)、抗腐蝕性等性能方面的差異。3.了解常見合金（生鐵與鋼、不銹鋼、黃銅、(18K)金和(24K)金）的特點(diǎn)及用途，知曉幾種特殊合金（鈦和鈦合金、鎳鈦合金、貯氫合金）的性能和應(yīng)用領(lǐng)域。4.了解我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，知道我國在鋼鐵生產(chǎn)方面的成就與不足。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.宏觀辨識與微觀探析：從宏觀上認(rèn)識合金在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用，從微觀角度理解合金性能改變的原因。2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過實(shí)驗(yàn)探究合金與純金屬的性能差異，培養(yǎng)科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。3.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：感受金屬材料對人類的重要性，增強(qiáng)“化學(xué)就在身邊”的意識，認(rèn)識到我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，激發(fā)為推動(dòng)鋼鐵技術(shù)創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量的責(zé)任感。一、學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.合金的概念、合金的性能特點(diǎn)及常見合金的用途，我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。二、學(xué)習(xí)難點(diǎn)1.理解合金性能優(yōu)于純金屬的原因，能根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的合金材料。合金及其應(yīng)用1．合金概念合金是指。金屬材料包括和。合金的特點(diǎn)合金有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能。合金的硬度一般比各成分金屬；多數(shù)合金的熔點(diǎn)于組成它的成分金屬。合金之最人類歷史上使用最早的合金是，目前最常見、使用最廣泛的合金是。合金的性能2．鐵的兩種合金——生鐵和鋼區(qū)別含碳量其他元素機(jī)械性能機(jī)械加工本質(zhì)差異生鐵Si、Mn、S、P(少量)可鑄造，不能鍛軋含碳量不同鋼Si、Mn等可鑄、可鍛、可延壓含碳量不同3．一些常見合金的特性和用途名稱主要組成元素特性用途黃銅堅(jiān)硬、耐腐蝕制造機(jī)器零件、電器零件等青銅耐腐蝕、易鑄造成型制造形狀復(fù)雜的鑄件、精致的工藝品、塑像等硬鋁鋁、銅、鎂、錳質(zhì)輕而堅(jiān)硬制造飛機(jī)、汽車，作建筑材料等焊錫錫、鉛熔點(diǎn)低、能粘接金屬焊接電子元件、金屬片等不銹鋼（含鉻10.5%上的鐵合金）鐵、鉻、鎳制造醫(yī)療器械、化工設(shè)備、日用品等碳素鋼鐵、碳作建筑材料，制造機(jī)器零件、鐵軌、船舶、橋梁等武德合金鉍、鉛、錫、鎘制造電路保險(xiǎn)絲、自動(dòng)滅火和防爆安全裝置等我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展時(shí)間我國鋼鐵工業(yè)的狀況或成就1949年鋼年產(chǎn)量僅15.8萬噸，位居世界第26位1996年鋼年產(chǎn)量首次突破1億噸，躍居世界第一1997年～2021年連續(xù)保持世界第一2022年粗鋼產(chǎn)量達(dá)10.2億噸，占世界鋼產(chǎn)量的一半多合金及其應(yīng)用（一）新課導(dǎo)入問題思考：1.問題思考：觀看鋼鐵俠系列電影中鋼鐵俠穿著戰(zhàn)衣戰(zhàn)斗的片段后，思考電影里提到的鋼鐵俠不同型號戰(zhàn)衣材料（金鈦合金、普通合金鋼、鍍鉻鈦和鋼合金）都屬于合金，結(jié)合生活中廚房用的不銹鋼餐具、防盜窗、首飾等，想一想合金和純金屬有什么不一樣呢？合金及其應(yīng)用1.閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，思考合金的定義是什么？并舉例說明常見合金的組成成分。2.老師進(jìn)行比較黃銅片（銅鋅合金）和銅片、硬鋁片（鋁合金）和鋁片的光澤與顏色，并將它們互相刻畫比較硬度的實(shí)驗(yàn)。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考能得出什么結(jié)論？3.查閱資料可知焊錫（錫鉛合金）主要用于焊接金屬等；武德合金（鉛、鉍、錫和鎘組成的合金）可用于制電路保險(xiǎn)絲等。根據(jù)表格中純金屬和合金的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)，能得到什么啟示？4.綜合以上實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，歸納合金的性能特點(diǎn)。5.閱讀教材，思考生鐵和鋼的含碳量分別是多少，以及它們的性能有什么差異？“百煉成鋼”蘊(yùn)涵的化學(xué)原理是什么？6.閱讀教材，思考鈦和鈦合金有哪些性能特點(diǎn)，以及它的用途有哪些？7.鎳鈦合金和貯氫合金分別有什么特點(diǎn)和用途？二、我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展問題思考1.閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，思考我國鋼鐵工業(yè)目前的現(xiàn)狀是怎樣的？為了促進(jìn)我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，我們應(yīng)該怎么做？1．下列合金(金屬)的比較，不正確的是A．含碳量：生鐵＞鋼 B．抗腐蝕性：青銅＞銅C．硬度：生鐵＞純鐵 D．熔點(diǎn)：焊錫＞錫2．鎂鋁合金作為一種優(yōu)良的金屬材料，在航天領(lǐng)域中具備廣泛的應(yīng)用前景。下列有關(guān)該合金的描述中涉及化常性質(zhì)的是A．密度小為輕量化材料B．具有優(yōu)良的耐腐蝕性C．具有較高的硬度D．熔點(diǎn)低易加工成各種結(jié)構(gòu)的零部件3．推理是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的思維方法。以下推理中正確的個(gè)數(shù)是①有機(jī)物中都含有碳元素，則含有碳元素的化合物都是有機(jī)物②合金屬于金屬材料，則合金中的元素一定都是金屬元素③鐵是人體必需的微量元素，則人體攝入鐵越多，越有利于人體健康④中和反應(yīng)生成鹽和水，則有鹽和水生成的反應(yīng)一定是中和反應(yīng)A．0個(gè) B．1個(gè) C．2個(gè) D．3個(gè)4．科技前沿

2024年11月15日，搭載天舟八號貨運(yùn)飛船的長征七號遙九運(yùn)載火箭在我國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，這彰顯了中國航天的力量，在航天科技中會用到大量金屬材料。下列有關(guān)金屬材料的說法，錯(cuò)誤的是A．黃銅的硬度比純銅的大 B．生鐵的含碳量比鋼的高C．生銹的鐵制品沒有回收價(jià)值 D．鋁合金被廣泛用于火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)5．金屬制品與我們的日常生活密不可分。（1）銅絲和鋁絲常用作導(dǎo)線，是因?yàn)樗鼈兙哂辛己玫男浴Ｒ话愫辖疠^其組成純金屬相比：硬度更。（2）早在明代宋應(yīng)星所著的《天工開物》里就對鐵器的生產(chǎn)和使用有所記載，到了現(xiàn)代，煉鐵技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，該反應(yīng)（填“屬于”或“不屬于”）置換反應(yīng)。一、合金（1）概念：在金屬中加熱融合某些金屬或非金屬，制得具有金屬特征的混合物。①合金是混合物；②形成合金的過程是物理變化；③合金各成分的化學(xué)性質(zhì)不變。（2）性能：合金和組成其的純金屬相比較，硬度一般更大，熔點(diǎn)一般更低，抗腐蝕性更好。相互刻畫，純金屬上有明顯劃痕（3）常見的合金合金鐵的合金銅合金焊錫鈦合金形狀記憶合金生鐵鋼黃銅青銅成分含碳量2%～4.3%含碳量0.03%～2%銅鋅銅錫鉛錫合金鈦與其他金屬鈦鎳合金性能/用途堅(jiān)硬韌性強(qiáng)//焊接金屬制造人造骨制成人造衛(wèi)星天線備注鐵的合金主要含F(xiàn)e、C，區(qū)別主要是含碳量不同紅銅是純銅熔點(diǎn)低與人體有很好的相容性具有形狀記憶效應(yīng)考點(diǎn)1合金及其應(yīng)用1．分類是化學(xué)學(xué)習(xí)、研究的重要方法。下列有關(guān)分類正確的是A．煤是二次能源 B．甲烷是有機(jī)物 C．鋼是單質(zhì) D．鈣是人體中的微量元素2．區(qū)分下列各組物質(zhì)的方法錯(cuò)誤的是選項(xiàng)需區(qū)分的物質(zhì)方法A合成纖維和羊毛觀察顏色B銅和黃銅互相刻畫，觀察C空氣和呼出的氣體伸入燃著的木條，觀察D氯化鈉和硝酸銨加水溶解，測溫度閱讀下列材料，回答下列小題中華文明源遠(yuǎn)流長，文物承載著文明的記憶，如圖是湖南省博物館中的漢代銅牛形缸燈，這種青銅(一種合金，主要成分是銅和錫)燈以動(dòng)物油脂(主要含碳、氫、氧三種元素)為燃料，其油料燃燒產(chǎn)生的氣體或煙塵，可通過導(dǎo)煙管道進(jìn)入牛腹中，腹中裝有的清水能吸收煙塵。從而保持室內(nèi)空氣清潔。因此，又被稱為環(huán)保燈。3．如圖是銅和錫在元素周期表中的信息，下列說法錯(cuò)誤的是A．銅的原子序數(shù)為29 B．錫原子核內(nèi)中子數(shù)為50C．銅和錫均屬于金屬元素 D．銅和錫均能和氧氣反應(yīng)4．下列說法錯(cuò)誤的是A．青銅屬于金屬材料B．將青銅放入稀鹽酸中會有氣泡產(chǎn)生C．博物館用氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣保存珍貴文物，因?yàn)榈獨(dú)鉄o色無味D．“牛腹”中盛有的清水可以吸收煙塵5．科學(xué)思維是化學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分。下列說法正確的是A．比較：通過互相刻劃，可以比較銅片和黃銅片的硬度B．歸納：物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的C．分類：燒堿、純堿、熟石灰都屬于堿D．分析：用嘴吹滅蠟燭與用燈帽蓋滅酒精燈的滅火原理相同6．性質(zhì)決定用途，用途反映性質(zhì)。下列物質(zhì)的用途與性質(zhì)關(guān)聯(lián)正確的是選項(xiàng)物質(zhì)用途性質(zhì)A石墨制作鉛筆芯具有導(dǎo)電性B鈦合金制造人造骨與人體有很好的相容性C汽油清洗油漬能與油漬反應(yīng)D氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣是無色氣體7．下列有關(guān)說法中正確的是A．將水噴向空中可以增加水中氧氣的溶解度B．自行車鏈條可通過噴漆的方法防銹C．合金和純金屬的性能不同是因?yàn)榻M成發(fā)生了改變D．圖書著火時(shí)可用干粉滅火器滅火8．“東風(fēng)浩蕩，威震寰宇”東風(fēng)陸基洲際導(dǎo)彈在九三閱兵上震撼亮相，下列有關(guān)其說法中錯(cuò)誤的是A．東風(fēng)采用固體燃料推進(jìn)，發(fā)射過程中能量轉(zhuǎn)化為：化學(xué)能→內(nèi)能→機(jī)械能B．東風(fēng)彈頭部分采用鎢合金外殼，利用了其熔點(diǎn)低的特性C．東風(fēng)表面采用等離子隱身涂層，可有效躲避偵查D．東風(fēng)采用第四代碳纖維-芳綸混雜復(fù)合材料作為發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體，因其密度小，可有效提升導(dǎo)彈航程9．下列說法正確的是A．熔點(diǎn)最高的金屬鎢，可以用作保險(xiǎn)絲B．鋼鐵是使用最早的金屬材料C．多數(shù)合金的抗腐蝕性比組成它的純金屬更好D．汽車的鋁合金車體噴漆的主要目的就是美觀10．魅力化學(xué)，快樂實(shí)踐。（1）烹飪樂廚：制作炊具的不銹鋼硬度比純鐵更。（2）勞動(dòng)綠廊：制作灑水壺的塑料屬于（選填“天然”或“合成”）有機(jī)高分子材料。（3）書法天地：墨汁中含有石墨，石墨與金剛石物理性質(zhì)差異大的原因是。（4）陶藝空間：硫酸鍶（SrSO4）常用于制陶器，其中硫元素為+6價(jià)，則鍶元素（Sr）的化合價(jià)為。11．金屬材料的使用作為時(shí)代的標(biāo)志，見證了人類文明的發(fā)展過程。請回答有關(guān)問題。（1）古：我國古代已經(jīng)掌握了多種金屬的冶煉技術(shù)。①《天工開物》中記載冶煉鐵的過程，古人將木炭與鐵礦石（主要成分為Fe2O3）堆人爐內(nèi)，并鼓人空氣，利用生成的CO冶煉鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；操作中涉及“炒鋼”，是將熔化的生鐵導(dǎo)人敞口容器中并不斷攪拌，目的是降低。②古代鐵制品“烤藍(lán)”是鐵在高溫下與水反應(yīng)生成致密的氧化物保護(hù)膜以達(dá)到防銹的目的，其防銹原理是。（2）今：感動(dòng)中國2021年度人物—彭士祿，被譽(yù)為“中國核潛艇之父”。鈦合金等金屬材料在核潛艇的制造中發(fā)揮了重要的作用，合金的硬度往往（填“強(qiáng)”或“弱”）于組成它的純金屬。金屬鈦在生產(chǎn)過程中發(fā)生的反應(yīng)之一為TiO2+2Cl2+2CX+2CO，則X的化學(xué)式為。鎂可在高溫條件與氯化鈦反應(yīng)置換出金屬鈦，說明二者的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是。12．2024年5月17日，中國一汽鹽城分公司首款新能源汽車“奔騰小馬”投產(chǎn)下線，順利實(shí)現(xiàn)新能源汽車轉(zhuǎn)型升級。（1）汽車烤漆工藝既能助力汽車美觀，更能防止車身生銹。其防銹原理是。（2）銅制導(dǎo)線及主板將電池及汽車部分零部件連接成高度協(xié)調(diào)的運(yùn)行系統(tǒng)，說明銅具有優(yōu)良的(填寫物理性質(zhì))。（3）新能源汽車使用含磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)的鋰電池為汽車提供動(dòng)力，LiFePO4中顯-3價(jià)，則Li元素的化合價(jià)為價(jià)。（4）生產(chǎn)汽車使用大量合金。下列對合金的認(rèn)識正確的是___________(選填字母序號)。A．合金的強(qiáng)度一般比組成它們的純金屬更大B．合金的熔點(diǎn)一般比組成它們的純金屬更低C．合金的抗腐蝕性能一般比組成它們的純金屬更好13．Ⅰ、化學(xué)就在我們身邊，人類的衣、食、住、行都離不開化學(xué)，請回答下列問題：Ⅱ、“嫦娥攬?jiān)?、北斗指路、祝融探火……”中國航天砥礪奮進(jìn)，“神舟十四”再探天河！神舟十四號飛船很多部件都用到了哈爾濱制造的鋁合金，如軌道艙殼體結(jié)構(gòu)、返回艙側(cè)壁金屬殼體等，這樣可以有效地減輕飛船的重量。請結(jié)合上述內(nèi)容，回答下列問題：（5）鋁合金屬于（填“混合物”或“純凈物”）。（6）鋁合金的優(yōu)良性能有______（填字母）等。A．密度小、硬度大 B．強(qiáng)度高、抗腐蝕性差14．人類在科技的推動(dòng)下探索未知世界，金屬材料的進(jìn)步是人類進(jìn)步的標(biāo)志。（1）我國在夏、商時(shí)期即進(jìn)入青銅器時(shí)代，歷史上遺留下來的銅制品遠(yuǎn)比鐵制品多。金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟___________關(guān)系最大。A．金屬的導(dǎo)電性 B．金屬的價(jià)格 C．金屬的活動(dòng)性（2）春秋時(shí)期，我國已生產(chǎn)和使用鐵器，如今鋼鐵已成為使用最多的合金材料。①《天工開物》中有我國古代煉鐵的記載，若以赤鐵礦為原料，反應(yīng)過程的主要化學(xué)方程式為。②高爐煉鐵的產(chǎn)品為生鐵。生鐵再煉鋼即是減少的含量。③將制得的鐵合金經(jīng)鍛壓、拉伸做成鐵鍋，利用了金屬的