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(共27张PPT)
第三章 铁 金属材料
第1课时
第二节 金属材料
=
+
+ ？
好锅
制作美味又健康的酸汤鱼
熔点较高，导热一般，质地较软，易生锈
熔点高，导热好，质地软， 易生锈
熔点较高，导热较差，质地硬，易碎，高温时易炸裂。
熔点高，导热好，质地轻软，不易生锈
常用锅具大比拼
纯铁锅
纯铝锅
纯铜锅
砂锅
1、铝的化学性质
易失去3e-
Al
Al3+
结构
性质
决定
Al
活泼性：
Fe
>
2.如何证实铝表面存在致密氧化膜的存在？
4Al+3O2 2Al2O3
还原性，活泼
思考1.铝的性质活泼，但为何铝制品耐腐蚀？
方案 实验步骤 宏观现象 微观探析
1
2
先 Al2O3 + 6H+ 2Al3++3H2O
后 2Al + 6H+ 2Al3+ +3H2↑
取两支试管分别放入一片未刮过的铝片和刮过的铝片并加入适量HCl
刮过的铝片先产生气泡
2、验证铝表面致密氧化膜
取两支试管分别放入一片未刮过的铝片和刮过的铝片并加入适量NaOH
刮过的铝片先产生气泡
先 Al2O3＋2OH-＋3H2O 2[Al(OH)4]-
后 2Al＋2OH-＋6H2O 2[Al(OH)4]-＋ ↑
H2
提供实验仪器、物品：铝片、砂纸、盐酸、氢氧化钠、试管
两性氧化物
两性氧化物
纯铝锅是否适合制作美味又健康的酸汤鱼？
资料卡片
铝元素在体内累积到一定程度后，可能引起记忆力减退、过早衰老、消化功能紊乱等负面影响。
纯铁：质地较软，易生锈
资料卡片
铁是人体中必需的微量量元素中含量最高的一个，中国营养学会建议成人每天铁摄入量为10-20mg。
铁锅遇到酸性食物，产生的Fe2+并进一步氧化成Fe3+，可以增加食物中的含铁量，对补铁有微小的作用。
思考：如何增大它的硬度和耐腐蚀性呢？
力气大比拼：1.掰一掰 铁丝 钢丝
3、合金
生铁：含铁和碳（0.2％～4.3％）
钢：含铁和碳（0.03％～2％）
铁合金
纯铁丝和钢丝都为铁制品，为什么硬度不同？
纯Fe结构模型
钢结构模型
纯Fe内原子的排列十分规整
钢内原子层之间的相对滑动变得十分困难
3、合金
力气大比拼：2.掰一掰 锯条 钢丝
都是钢，为什么硬度又不同？
3、合金
C%（<0.3）
C%（0.3~0.6）
C%（>0.6）
低碳钢
中碳钢
高碳钢
含碳量越高，韧性越 ，硬度越 。
差
高
碳素钢
3、合金
思考：如何提高纯铁的硬度？
加碳
如何提高耐腐蚀性？请阅读课本P78资料卡片
Fe+C
3、合金
+Ni+Cr.....=不锈钢
碳素钢
+合金元素
C%（<0.3）
C%（0.3~0.6）
C%（>0.6）
低碳钢
中碳钢
高碳钢
合金钢
钢
生铁
铁合金
思考：综上所述，金属的性能可通过哪些方式加以调节？
改变元素种类、含量等方式加以调节
思考：1.神州号飞船，外壳用铝还是铁？为什么？
2.能否用纯铝？为什么？
神州十七
3.如何增大它的硬度和强度？
纯铝：质轻，但硬度和强度较小
3、合金
资料卡片
常见添加材料：
Cu:可提高强度和硬度、耐腐蚀性、加工性能、耐高温性。
Si：可提高合金的强度和耐腐蚀性
Mg: 是一种轻质金属，可以提高合金的强度和韧性
Mn: 可提高合金的强度和耐腐蚀性，同时还能提高金属的加工性能
Co: 提高金属红热时的耐磨性
【活动】结合资料卡片，对纯铝进行改造，使之更适于制作飞船外壳。
神州十七
纯铝：质轻，但硬度和强度较小
+
硬铝：密度小，强度高、抗腐蚀能力强
少量合金（Cu、Mg、Si、稀土元素等）
C919
3、合金
钛合金
钛合金
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：
组成：以钛为基础加入其他金属元素（常有：钼、钒、铬、锰、铜、铁、硅等）
性质：强度高、热强度高、抗腐蚀性好
用途：航天器的燃料贮箱、构架和火箭壳体，人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机。
钛合金
耐热合金
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：
组成：以镍为基础加入Fe, C, Co
性质：耐高温
用途：航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等 高温部件
钛合金
储氢合金
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：
组成：常见以Mg, Ti, Nb, V, Zr和稀土类金属为主，添加Cr, Fe, Mn, Co, Ni, Cu
性质：易活化，吸氢量大；
用途：贮存氢气
钛合金
记忆合金
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：
组成：Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si
性质：超弹性
用途：航空航天、生物医疗
代
公元前6000年青铜器时代
公元前500年
铁器时代
铝合金
单击此处添加文本具体内容
钛合金
20世纪
钢文明时代
未来
大风泱泱，大潮滂滂，
与天地共存，与日月同光，
让精益求精、不断创新的工匠精神永流传壮哉！我中国少年，责无旁贷！
课后作业
假如你是材料设计师，你会选择哪些金属设计可乐罐？
想一想：
THANKS
谢谢聆听

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