铝 金属材料教学课件

一、了解常见金属的代表物——铝 的还原性 二、认识铝的化学性质与其他常见 金属的不同 三、能够运用观察、实验、比较的 方法来研究物质的性质
一、铝与铝合金
1、铝的物理性质： 银白色的轻金属，有较强的韧性、延展性，有良 好的导电、导热性。
铝质容器
铝质散热器
铝质电线
铝箔
食品包装材料 香烟包装材料
知识巩固：
1、除去镁粉中的少量铝粉，可选用的试剂（Ｃ ）Fra bibliotekA、稀盐酸
B、稀硝酸
C、氢氧化钠溶液 D、氯化铵溶液
２、相同质量的铝片分别跟足量的氢氧化钠溶液 和盐酸反应，发出氢气的质量( A )
A、一样多 B、跟氢氧化钠反应放出的多 C、跟盐酸反应放出的多 D、无法比较
3、铝热剂中铝的作用是 （ c ）
A．催化剂
B．氧化剂
C．还原剂
D．填充剂
4、把Al和Fe3O4粉配成铝热剂，分成两等份，前 一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足
量的盐酸充分反应，后一份直接加入足量的氢氧
化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成气
体的物质的量之比为
（c ）
A. 1︰3
B. 9︰8
C. 3︰4
D. 4︰3
5、向硫酸铝溶液里滴入Ba(OH)2溶液,当SO42－ 恰好完全沉淀时，其中铝元素的存在形式为
甲
乙
丙
实验序号
合金品质/mg 255
385
459
气体体积/mL 280
336
336
(1) 甲组实验中，盐酸（选填“过量”、“适量”、 或“不足量”，下同） ；乙组实验中盐酸 。 (2) 求实验中盐酸的物质的量浓度。
39.不要让未来的你，讨厌现在的自己，困惑谁都有，但成功只配得上勇敢的行动派。 2.生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。——马克思 35.正路并不一定就是一条平平坦坦的直路，难免有些曲折和崎岖险阻，要绕一些弯，甚至难免误入歧途。——朱光潜 5.世上只有想不通的人，没有走不通的路。 81.有教养的人的遗产，比那些无知的人的财富更有价值。——德谟克里特 12.一时的挫折往往可以通过不屈的搏击，变成学问及见识。 50.忧劳可以兴国，逸豫可以亡身，自然之理也。——欧阳修 97.书和人一样，也是有生命的一种现象，它也是活的、会说话的东西。——高尔基 96.青年时期是豁达的时期，应该利用这个时期养成自己豁达的性格。——罗素 96.如果错过了太阳时你流了泪，那么你也要错过群星了。——泰戈尔 3.修改自己就是修改世界，天生我材必有用，自己是整个宇宙中很重要的一个程序，要相信自己的潜力。 4.人生的价值，即以其人对于当代所做的工作为尺度。——徐玮 98.青年应当有朝气，敢作为。——鲁迅 28.天下绝无不热烈勇敢地追求成功,而能取得成功的人。——拿破仑一世 22.心随境转是凡夫，境随心转是圣贤。 29.涓滴之水终可磨损大石，不是由于它力量大，而是由于昼夜不舍的滴坠。只有勤奋不懈的努力才能够获得那些技巧，因此，我们可以确切 地说：说：不积跬步，无以致千里。——贝多芬 11.浪花，从不伴随躲在避风港的小表演，而始终追赶着拼搏向前的巨轮。

，
推测其性质
。
性能
【过渡】那么金属铝还有哪些特殊的性质呢？我们通过几 个实验来探索一下
【科学探究】铝箔与氧气 1、用坩埚钳夹住一小块儿铝箔 （厚度约为0.1mm），在酒精灯 上加热至熔化，轻轻晃动。
2、再取一块铝箔，用砂纸仔细 打磨，除去表面的保护膜，再 加热至熔化。
【问】
1、铝箔与氧气的实验为什么要做两次？
【课堂练习】
1、下列关于铝的叙述中，不正确的是：
A、铝是地壳中含量最多的金属元素
B、在常温下，铝不能与氧气反应
B
C、铝是一种比较活泼的金属
D、在化学反应中，铝易失电子是还原剂
2、铝具有较强的抗腐蚀性，主要因为
A.铝不活泼 B.具有两性
D
C.铝与氧气在常温下不反应
D.铝表面在常温下能形成一层致密的氧化物薄膜
将点燃的木条分别放在2支 根据你对铝的认识完成下列问题
铝与氧气在常温下不反应
试管口，你看到了什么现象？ Al + CuSO4－
。
金属铝的性质已经学习，你能自己总结一下吗？
Cu B.
2、 Al + HCl－
；
金属铝良好的导电性、导热性、延展性以及抗腐蚀性。
除了氧气之外，金属还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化，生成相应的氯化物或硫化物。
2Alห้องสมุดไป่ตู้2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2↑
H 的物质的量之比为 。 你能写出相应的方程式吗？
2 过一段时间后，将点燃的木条分别放在2支试管口，你看到了什么现象？
【科学探究】铝箔与氧气
除了氧气之外，金属还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化，生成相应的氯化物或硫化物。

4、无论你觉得自己多么了不起，也永 远有人 比更强 ;无论 你觉得 自己多 么不幸 ，永远 有人比 你更不 幸。 5、也许有些路好走是条捷径，也许有 些路可 以让你 风光无 限，也 许有些 路安稳 又有后 路，可 是那些 路的主 角，都 不是我 。至少 我会觉 得，那 些路不 是自己 想要的 。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己 ，到底 怕不怕 ，输不 输的起 。不必 害怕， 不要后 退，不 须犹豫 ，难过 的时候 就一个 人去看 看这世 界。多 问问自 己，你 是不是 已经为 了梦想 而竭尽 全力了 ?
Al能与酸或碱起反应
2.Al与氨水反应能生成H2吗？
不能! Al与强碱反应才能生成H2
铝热反应
现象：
发出耀眼的光芒，有熔融物生成
化学方程式：
高温
2Al + Fe2O3 == 2Fe + Al2O3
铝热剂
问题探究
1.铝热反应的原理？
Al把某些金属从它的氧化物中置换出来
2.能写出下列方程式吗？
Al与V2O5
113.人生的目的有二：先是获得你 想要的 ；然后 是享受 你所获 得的。 只有最 明智的 人类做 到第二 点总与 幽默的 人相伴 ，健康 总与阔 达的人 相伴。 20、对所学知识内容的兴趣可能成 为学习 动机。 ——赞 科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手 好闲好 。—— 约翰·贝 勒斯
22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数 学使人 周密， 自然哲 学使人 精邃， 伦理学 使人庄 重，逻 辑学使 人善辩 。—— 培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考 ，劳动 的结果 ，我们 认识了 世界的 奥妙， 于是我 们就真 正来改 变生活 了。— —高尔 基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下 苦功， 三个字 ，一个 叫下， 一个叫 苦，一 个叫功 ，一定 要振作 精神， 下苦功 。—— 毛泽东

第四章 第二节铝 金属材料
二、金属与金属材料
回顾练习：
铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加 工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作 窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途 无关的性质是（ B）
A．不易生锈 C．密度小
B．导电性好 D．强度高
教学目标 1．知识与技能： 了解金、银和铜的主要性质；通过认识常见的金属材料， 能够对寻找、开发新材料形成一定的基本认识；通过对金 属的通性、铝及其化合物、材料的分类等的概括整合，提 高比较、归纳、概括的能力。 2.过程与方法： 通过对不锈钢不易锈蚀原理的认识，进一步体会金属性质 与金属材料间的密切关系。 3.情感态度与价值观： 了解金、银和铜作为材料在工业生产和高科技领域的应 用，感受化学与生产生活的密切关系，体会化学对科技进 步的重要影响,提升对化学与社会关系的认识。
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月5日星期 五2021/3/52021/3/52021/3/5
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/52021/3/5Marc h 5, 2021
自学天地
冶金工业上对金属材料的分类
练习1：
下列金属中属于黑色金属的是 （A） A．铁 B．金 C．银 D．铜
河
北
河
沧 州 铁 狮
北 沧 州
子
铁
狮
子
、 、
国产56式7.62毫米普通钢芯弹
不锈钢防盗
交流研讨 1.人们对铁的使用经历了“铁——普通钢—— 不锈钢等特种钢的演变过程，为什么？

一、了解常见金属的代表物——铝 的还原性 二、认识铝的化学性质与其他常见 金属的不同 三、能够运用观察、实验、比较的 方法来研究物质的性质
一、铝与铝合金
1、铝的物理性质： 银白色的轻金属，有较强的韧性、延展性，有良 好的导电、导热性。
铝质容器
铝质散热器
铝质电线
铝箔
食品包装材料 香烟包装材料
观察与思考
Al片打磨后浸入NaOH 溶液中一段时间， 观察到的现象是： Al片表面有气泡冒出
练一练 写出该反应的化学方程式： 2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4] + 3 H2↑
四羟基合铝酸钠
总结与交流 今天你学到了什么？
铝的物理性质与用途 铝的化学性质： 1、与某些非金属单质反应 2、与某些金属氧化物反应 3、与酸反应 4、与强碱溶液反应——（特性）
知识巩固：
1、除去镁粉中的少量铝粉，可选用的试剂（Ｃ ）
A、稀盐酸
B、稀硝酸
C、氢氧化钠溶液 D、氯化铵溶液
２、相同质量的铝片分别跟足量的氢氧化钠溶液 和盐酸反应，发出氢气的质量( A )
A、一样多 B、跟氢氧化钠反应放出的多 C、跟盐酸反应放出的多 D、无法比较
3、铝热剂中铝的作用是 （ c ）
Fe+2HCl Fe+CuSO4
FeCl2+H2↑ FeSO4+Cu
相同点：都能与非金属单质、酸反应
不同点：钠比铁活泼,如钠在常温下会与水反应
（1）、跟氧气反应
铝在氧气中燃烧，放 出大量的热，发出耀 眼的白光。
0
4 Al+
3 O2
点燃
+3
2 Al2O3
（2）、与氧化铁反应

Al能与酸或碱起反应 2、Al与氨水反应能生成H2吗？
不能! Al与强碱反应才能生成H2 ！
随堂练习
某课外活动小组做如下实验：往一铝制易拉罐 内充满CO2，然后往罐内注入足量的NaOH溶液， 立即用胶布严封罐口，过一段时间后，发现罐内 凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起， 试解释: 1、罐壁内凹而瘪的原因是 CO2溶于与NaOH溶液，压强减小 ,
既能与强酸反应， ⑴两性氢氧化物： 又能与强碱反应的氢氧化物。 例：Al(OH) 3
Al(OH)3 +3H+＝2Al3++3H2O Al(OH)3 +OH-＝[Al (OH) 4]四羟基合铝酸根离子
⑵Al(OH) 3物理性质及用途：
不溶于水的白色胶状物， 有吸附性，可作净水剂。
⑶Al(OH) 3制取方法：
将5g三氧化二铁粉末和2g铝粉
混合均匀放在 “纸漏斗”中，上面
加少量氯酸钾并在混合物中插一根
镁条，观察发生的现象。 发出耀眼的光芒，有红色熔融物生成 现象：
问题探究
思考：
1、引发此反应的操作是什么？
2、镁条、氯酸钾在这个反应中起
什么作用？
3、该反应的条件是什么？
4、此反应是放热反应还是吸热反应？ 5、此反应属于什么反应类型？ 6、铝和氧化镁是否反应？ 7、铝热反应的用途？
还原剂 氧化剂 四羟基合铝酸钠
【学用结合】：
写出下列离子反应的离子方程式： ①铝丝与稀硫酸反应:
2Al+6H+=2Al3++3H2↑

②铝片与氢氧化钠溶液反应: 2Al+2OH¯+6H2O=2 [Al(OH)4] ¯+ 3H2↑

相变行为
铝及铝合金在加热或冷却过程中会 发生相变，如固溶处理、时效处理 等，对材料的力学性能、耐蚀性等 产生重要影响。
合金元素对组织的影响
常见合金元素
铜、镁、锌、硅等，可通过固溶强化、时效强化等方式提高铝合 金的力学性能。
合金元素的作用机制
合金元素可以溶入铝基体形成固溶体，或者与铝形成化合物产生弥 散强化效果，从而改善材料的性能。
降低韧性。
组织缺陷的影响
铝合金中可能存在的组织缺陷如 气孔、夹杂等，会对材料的力学 性能、耐蚀性等产生不良影响。
04
铝金属材料的力学性能
拉伸性能与冲击韧性
拉伸性能
铝金属材料在拉伸过程中表现出 良好的塑性和延展性，能够承受 较大的拉伸应力而不发生断裂。
冲击韧性
铝金属材料在冲击载荷作用下能 够吸收大量能量，表现出较高的 冲击韧性，适用于承受冲击或碰 撞的场合。
层建筑、大跨度建筑等复杂结构的施工。
交通运输领域的应用
汽车制造
铝合金可用于汽车车身、发动机、底盘等部件的制造，可减轻车身 重量，提高燃油经济性和行驶性能。
轨道交通
铝合金可用于制造地铁、轻轨、高铁等轨道交通车辆的车体、车门、 座椅等，具有轻量化、节能环保等优点。
航空航天
铝合金在航空航天领域具有广泛应用，如飞机机身、机翼、尾翼等部 件的制造，以及航天器的结构件、燃料箱等。
合金元素对组织的影响
不同合金元素的添加会改变铝合金的晶体结构、晶粒大小、相组成 等，进而影响材料的力学性能、耐蚀性、加工性能等。
组织结构对性能的影响
晶粒大小的影响
晶粒细化可以提高材料的强度和 韧性，改善加工性能；而晶粒粗
化则可能导致材料脆性增加。
相组成的影响

第三章： 第三章：几种重要的金属
第一节： 第一节：铝和铝 的重要化合物
金属的分类
分类1 分类1： 黑色金属： 黑色金属：铁、铬、锰 有色金属： 有色金属：其余金属 常见金属：铁、铜、铝等 常见金属： 稀有金属： 稀有金属：钼、铍、钪等
分类2 分类2：
分类3 分类3：
轻金属：密度＜ 如铝、 轻金属：密度＜4.5g/cm3，如铝钠 重金属：密度＞ 如铁、 重金属：密度＞4.5g/cm3，如铁、金
n(沉淀) 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 1 2 3 4 5 6 n(NaOH)
②Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O ① ② ③
金属的物理性质 金属的密度、 4.金属的密度、硬度、熔点等 金属的密度 硬度、 性质差别较大 5.大多数金属具有延展性 大多数金属具有延展性 6.一般都是电和热的良导体 一般都是电和热的良导体
常见金属物理性质之最
密度最大的金属 Os>Ir>Pt铂 铂 密度最小的金属 Li锂 锂 W钨 熔点最高的金属 W钨 熔点最低的金属 Hg汞 汞 硬度最大的金属 Cr铬 铬 延展性最好的金属 Au金 金 导电性最好的金属 Ag>Cu>Al
Al3+ + 3NH3·H2O ＝ Al(OH)3↓+ 3NH4+ H 2Al(OH)3 ＝ Al2O3 + 3H2O
实验演示： 实验演示： 氢氧化铝分别与盐酸和氢氧化钠反应 思考： 思考： 从上述实验中，试判断Al(OH) 从上述实验中，试判断Al(OH)3具 有什么性质？ 有什么性质？ 制备Al(OH)3，选用弱碱溶液（氨水） 制备Al(OH) 选用弱碱溶液（氨水） 还是强碱溶液好？为什么？ 好，还是强碱溶液好？为什么？ 试从电离平衡、 试从电离平衡、化学平衡原理解 为何既能溶于酸， 释Al(OH)3为何既能溶于酸，又能溶 于强碱溶液。 于强碱溶液。

货币
Au
电子元件
装饰品
航空、航天
牙科材料 货 币 催化剂
装饰品
A g
化学电源
水管 货币
催化剂
Cu
铜芯片 电线、电缆
本节内容结束
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4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基 11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰 15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东 18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫· 托尔斯泰 20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰· 贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。 53、希望是厄运的忠实的姐妹。 54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。 55、领导的速度决定团队的效率。 56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。 57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。 58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。 59、不要说你不会做！你是个人你就会做！ 60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。 61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。 62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。 63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。 64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。 65、再冷的石头，坐上三年也会暖。 66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？ 67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！ 68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。 69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。 70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 71、胜利，是属于最坚韧的人。 72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。 73、只要路是对的，就不怕路远。 74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。 24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。 25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。 26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。 27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。 28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。 29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。 30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。 31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。 32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。 33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。 34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。 35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。 36、失败者任其失败，成功者创造成功。 37、世上没有绝望的处境，只有对处境绝望的人。 38、天助自助者，你要你就能。 39、我自信，故我成功；我行，我一定能行。 40、每个人都有潜在的能量，只是很容易：被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。 41、从现在开始，不要未语泪先流。 75、自己选择的路，跪着也要走完。