20（必修1）3.2.1 铁合金 铝和铝合金（2）（教案2）

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第三章　铁 金属材料
第二节第一课时铁合金 铝和铝合金


本节课是必修Ⅰ中第三章第二节中的第一课时内容，包括铝和氧化铝的性质。铝的氧化铝是中学化学元素化合物的核心知识，是学生理解和落实两性氧化物和两性氢氧化物概念的主要知识载体，也是整个高中化学元素化合物知识学习的难点之一。学好本部分的知识，将有助于学生辨证的认识问题，开阔知识视野；学会从化学的角度观察、分析、了解物质世界，提高自身的科学素养。


教学目标
1、了解铁合金、铝合金的性质和用途。
2、通过铝、氧化铝与盐酸和氢氧化钠的反应，掌握铝与酸和碱的反应规律
核心素养
1、通过安排与他人合作完成布置的探究活动与任务，培养主动参与交流、团队合作的精神；
2、通过实验或观察或找出金属在生产、生活中的应用，提高学习化学的兴趣，增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。


重点： 通过铝、氧化铝与盐酸和氢氧化钠的反应，掌握铝与酸和碱的反应规律
难点： 通过铝、氧化铝与盐酸和氢氧化钠的反应，掌握铝与酸和碱的反应规律


查阅铁合金、铝和铝合金相关内容，预习课本。


【思考与交流】
1、什么是合金？你日常生活中的金属制品那些是合金？
2、为什么我们使用的金属材料主要是合金？而不是纯金属？
【过渡】我们日常生活中所用金属基本上都是合金，原因是合金与纯金属相比具有优越的性能，下面我们认识合金。
一、认识合金
【教师讲述】合金：就是两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
特点：合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能，一般地说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。
【思考】为什么合金具有良好的机械性能？
【投影】


【讲解】根据图3-1讲解合金比纯金属硬度大更坚硬的原因。
【学与问】根据图解释合金熔点为什么一般比各成分熔点低？提示：原子之间吸引力减弱。
【投影】铁合金
【讲解】 生铁的含碳量在2％～4.3％，还含有硅、锰及少量硫、磷等杂质，机械性能硬而脆，易断裂，可铸不可锻；钢中的含碳量一般在0.03％～2％之间，其它杂质含量也比生铁少，基本上不含硫和磷。机械性能比生铁优良，硬而韧，有弹性，延展性好，可铸可锻，易加工。
【讲述】钢可以分为碳素钢和合金钢两大类，根据含碳量的不同。工业上一般把含碳量低于0.3％（质量分数）的叫做低碳钢；含碳量在0.3％～0.6％（质量分数）之间的叫做中碳钢；含碳量在0.6％（质量分数）以上的叫做高碳钢。合金钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种不同特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀，以及其它许多优良性能。
【投影】不锈钢制品：
【讲述】 随着科学技术的进步和人民生活水平的提高，不锈钢的装饰品、餐具、炊具已经进入许多家庭。不锈钢制品外观光洁、美观，不易污染、不生锈，因此受到人们的青睐。
不锈钢中除铁以外，还含有抗腐蚀性很强的铬和镍。铬的含量一般在13％以上，镍的含量也在10%左右。例如，有一种不锈钢的成分除铁以外，其他元素含量如下：
Cr（铬）17.0%～19.0%；Ni（镍）8.0%～11.0%； C（碳）≤0.14%；Si（硅）≤0.80%；Mn（锰）≤2.00%； P（磷）≤0.035%；S（硫）≤0.03%。
【投影】几种铝合金用途：
【讲述】 铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝的强度和硬度较小，不适合制造机械零件等。制成铝合金可改善性能。例如，铝硅合金（含Si质量分数为13.5％）的熔点为564℃，比纯铝或硅的熔点低，而且它在凝固时收缩率又很小。因而，这种合金适合铸造。又如，硬铝（含Cu 4％、Mg 0.5％、Mn 0.5％、Si 0.7％）（均为质量分数）的强度和硬度都比纯铝大，几乎相当于钢材，且密度较小。铝合金的种类很多，它们在汽车、船舶、飞机等制造业上以及在日常生活里的用途很广。
【设问】：同学再思考一下，活泼的铝不易被腐蚀的原因是什么呢？我请一位同学上台来帮我完成一下实验。
【观察与思考】：
1.观察久置铝片的颜色
2.将该铝片部分浸入4mol·L-1氢氧化钠溶液中，静置一段时间后，取出观察颜色。
【提问】：从白色表面变成银白色说明什么？氢氧化钠与谁反应了？
【讲解】：同学们说得对，铝表面有氧化膜，前面我们学习了氧化铝的两性，知道氧化铝能被氢氧化钠溶液反应溶解了。铝在空气中表现出良好的抗腐蚀性是因为它在空气中被氧气氧化，形成致密的氧化膜，阻止反应的进一步进行。
【讲述】：前面我们学习过氧化铝与氢氧化铝既能与酸反应，也能与碱反应，铝单质是否也能与酸碱都反应，同学们完成一下实验3、实验4。
【活动与探究】：
实验3、铝条伸入盐酸中。
实验4、铝条伸入氢氧化钠溶液中。
【提问】：请几个同学说一说观察到的现象。有发现什么问题吗？
2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑                  Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑        Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
【教师讲述】铝是两性金属、氧化铝是两性氧化物。
【课堂小结投影】