【新教材】 金属材料(人教版2019必修第一册)
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金属材料 第一课时合金课件2022--2023学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
【铝合金】
思考与交流
➢ 钢铁用于制作武器虽然坚固，但是太沉重
了，不利于搬运或携带，能否将钢铁材料 改进 换做更轻的铝呢？为什么？
铝合金
➢ 铝有一个致命的弱点：太软了，不够坚固
应用
硬：刀枪不入 轻：身轻如燕 耐腐蚀：百毒不侵
航空、航天、汽车、消费电子、机械制造等
【铝合金】
【资料卡片】
铝合金
纯铝的硬度和强度较小,不适合制造机器零件。 向铝中加人少量的合金元素,如 Cu、 Mg、 Si、 Mn、 Zn及稀土元素等,可制成铝合金，并成为目前用途广泛的合金之一。
有很强的抗腐蚀能力。 ➢ 用途：生活中常见的医疗器材、厨房用具
和餐具等,很多都是用不锈钢制造的;有些 地铁列车的车体材质也是不锈钢。
超级钢
【铁合金】
2017年8月24日，我国宣布已经成功完成某种性 能优异的超级钢的研制。
我国研制的这种超级钢具有优异的强度和延展 性的结合。这种超级钢中含Mn 10%、C 0.47%、 Al 2%、V 0.7%，这种合金配方低廉，强度很大。
【金属元素猜一猜】
猜一猜 有一种“后来者居上”的金属元素，它在地壳中的含量由大到小排名第三，同时 也是地壳中含量最多的金属元素，你知道它是哪一种金属元素吗？
【铝及其氧化物】
铝的小故事
人类发现铝很晚，炼铝技术成熟得更晚。如果倒退到18世纪 中旬，你家的房子可能不如你家的窗户值钱——因为它的价 格超过黄金。
决定
合金的性能
合金的用途
对组成元素
定量研究
定性研究
【铁合金】
启示2：合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等 来加以调节。
启示3：科学研究需要以大量的实验为依据，通过实验研究，研制出具有不同性能 的合金材料，制成不同的产品，为生活增添便利。
新教材人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料 教案教学设计
第三章铁金属材料教案1.1铁及其氧化物 ........................................................................................................... - 1 -1.2铁及其化合物 ........................................................................................................... - 3 -2.1合金 ........................................................................................................................... - 5 -2.2物质的量在化学方程式计算中的应用.................................................................... - 7 -1.1铁及其氧化物【教学目标】1.认识铁元素在自然界中的存在形态及铁的冶炼历史。
2.从氧化还原反应角度认识铁与氧化剂反应的产物；认识铁与水蒸气反应的条件及生成物的确定方法。
【教学重难点】铁与水蒸气的反应【教学过程】1.新课导入[情境]我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁，比欧洲早近2000年，并且我国铁矿石的储量居世界第一，从1996年开始我国年钢产量连续超1亿吨，位居世界首位。
经过技术改革，现代高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。
在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。
[教师活动]请学生写出上述反应。
2.新课讲授第一节铁及其化合物[板书]1.铁及铁的氧化物[复习巩固]请学生阅读教材，掌握铁元素及其存在并填空。
高中化学(新人教版)必修第一册：金属材料【精品课件】
解析：不锈钢中添加的合金元素主要是 Ni 和 Cr，Ni、Cr 元素的加入 使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。
答案：A
3．下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( )
A．盛放食醋
B．烧煮开水
C．用金属丝擦洗表面的污垢 D．用碱水洗涤
解析：食醋中含有的醋酸呈酸性，能与铝发生反应而腐蚀；用金属丝 擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝层，使铝裸露在外继续被腐蚀；而用碱 水洗涤也同样不行，因为铝能跟碱反应而被腐蚀。
用途广泛的稀土金属 (1)稀土金属有着广泛的用途，它既可单独使用，也可用于生产 合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而， 稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 (2)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光 材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及 农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。
2．氧化铝 (1)和盐酸反应：1□9_A_l_2O__3＋__6_H__C_l_=_=_=_2_A_l_C_l_3＋__3_H_。2O (2)和氢氧化钠溶液反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。 结论：像 Al2O3 这类既能与酸反应生成□ 20__盐_和__水___，又能与碱反 应生成□ 21_盐__和__水___的氧化物，叫做两性氧化物。 3．常见的铝合金 (1)铝合金中，常含有的合金元素：C_u_、__M_g_、__S_i_、__M__n_、__Z_n__及稀 土元素等。
【解析】 Al 与 NaOH 溶液的反应过程如下：2Al＋6H2O===2Al(OH)3 ＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。H2O 中的氢元素由＋1 价 变为 0 价，H2O 得电子，是氧化剂，H2 是还原产物；Al 元素的化合价由 0 价变为＋3 价，化合价升高被氧化，Al 是还原剂，NaAlO2 是氧化产物。
答案：A
3．下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( )
A．盛放食醋
B．烧煮开水
C．用金属丝擦洗表面的污垢 D．用碱水洗涤
解析：食醋中含有的醋酸呈酸性，能与铝发生反应而腐蚀；用金属丝 擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝层，使铝裸露在外继续被腐蚀；而用碱 水洗涤也同样不行，因为铝能跟碱反应而被腐蚀。
用途广泛的稀土金属 (1)稀土金属有着广泛的用途，它既可单独使用，也可用于生产 合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而， 稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 (2)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光 材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及 农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。
2．氧化铝 (1)和盐酸反应：1□9_A_l_2O__3＋__6_H__C_l_=_=_=_2_A_l_C_l_3＋__3_H_。2O (2)和氢氧化钠溶液反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。 结论：像 Al2O3 这类既能与酸反应生成□ 20__盐_和__水___，又能与碱反 应生成□ 21_盐__和__水___的氧化物，叫做两性氧化物。 3．常见的铝合金 (1)铝合金中，常含有的合金元素：C_u_、__M_g_、__S_i_、__M__n_、__Z_n__及稀 土元素等。
【解析】 Al 与 NaOH 溶液的反应过程如下：2Al＋6H2O===2Al(OH)3 ＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。H2O 中的氢元素由＋1 价 变为 0 价，H2O 得电子，是氧化剂，H2 是还原产物；Al 元素的化合价由 0 价变为＋3 价，化合价升高被氧化，Al 是还原剂，NaAlO2 是氧化产物。
第三章 铁 金属材料(单元解读)高一化学(人教版2019必修第一册)
03 教学策略
教学内容
教学策略
2.从物质类别和元素价态视角构建铁元素知识结构和认知模型 铁元素是典型的变价金属元素，且涉及物质种类较多，学生学习过程 中会感觉知识零乱，不系统。教学中可先引导学生回顾旧知，再依次列出 铁、氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氢氧化铁、氯化铁、硫酸亚铁等价
一、铁及 态物质，再从物质类别和铁元素化合价两个维度形成建构化的物质框架。 其化合物 借助学习钠及其化合物的思路和方法，以及物质分类、离子反应、氧化还
01 教材解读
【单元解读】
本单元第二节介绍了铁合金、铝合金和新型合金材料，最后介绍了物质的量在 化学方程式计算中的应用。铁合金是重要的金属材料，教材编排金属材料内容是鉴 于金属材料在国计民生中有着广泛的应用，同时反映化学在生产、生活实际的联系。 通过了解金属材料的重要作用和面临的挑战，可以激发学生的爱国热情和社会责任 感。课程标准没有把铝作为本单元典型的金属元素介绍铝及其化合物，但在“原子 结构与元素周期律”中提到了铝元素，本单元只是基于铝和铝合金也是常用的金属 材料与铁合金一起编排进行学习，从金属材料的腐蚀与保护的视角，介绍了铝与酸、 碱的反应，氧化铝与酸、碱的反应，以及两性氧化物的概念等。教材最后编排“物 质的量在化学方程式计算中的应用”内容，主要是为了分散教学的难点。
教材首先介绍了金属材料的分类和合金的优良性能，从微观上分析了合金 性能不同于金属的原因，体现了宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
铁合金介绍了生铁和钢、碳素钢、合金钢的组成、性能等。引导学生阅读 资料卡片内容，可提高学生的社会责任感。铝和铝合金由于课程标准中没有要 求系统介绍铝及其化合物的知识，因此，教材只从材料的角度介绍了铝、氧化
3．通过探究铝、氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物，丰富对金
化学必修第一册第三章第二节 合金
形状记忆合金制成的水龙头 上的温度调节装置
形状记忆合金制成的 移动跳跃的机器人
钛合金
镍钴合金
钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天 、生物工程和电子工业等领域。
练习
1．下列物质，不属于合金的是（ D） A．硬铝 B．黄铜 C．钢铁 D．水银
一、金属分类
按色泽分 黑色金属——铁、锰、铬三种。 有色金属——除“铁、锰、铬”三种外。
按密度分 轻金属——密度小于4.5g/cm3——K、Na、Mg、Al等
重金属——密度大于4.5g/cm3——Fe、Cu、Hg、Pb等 金
属
按熔点分 低熔点金属——K、Na、Mg、Al等
高熔点金属——W、Fe、Cu、Pb等
铁和碳的合金
中碳钢 0.3~0.6% 高碳钢 ＞0.6%
钢
合金钢: 在碳素钢中加入铬 锰 钨 镍 钼 钴 硅 等合金
阅读教材P74资料卡片
合金钢也叫特种钢,是在碳素钢里适量地加人一种或几种合金元素,使钢的组织 结构发生变化,从而使钢具有各种特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好, 耐磨, 耐腐蚀等。
立即产生气泡，将点燃 的木条放在试管口可观 察到淡蓝色火焰。
反应方程式
偏铝酸钠
两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧 化物,例如Al2O3。
5、钛合金：
（1）钛：具有银白色金属光泽，密度4.5g/cm3，熔
金属钛
点很高（1725℃），沸点3260℃。具有良好的延性和展
性。在常温下，钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，
纯金属与合金的结构比较
合金化学性质优越：改变纯金属的配比，可以得到不同性能的合金。 合金机械性能优越：如不锈钢的耐腐蚀性比纯铁好
3.1.1铁的单质(教学课件)-高中化学人教版(2019)必修第一册
高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
Hale Waihona Puke 思考讨论大部分金属在自然界是以化合态存在的，常见金属是如何 冶炼的？
（1）物理方法 用于提取最不活泼的金属（Au、Pt） （2）化学方法 金属的冶炼方法与金属活动性顺序有关
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
电解法
热还原法
探究铁与水蒸气反应
结合生活经验可知，铁不能与冷水和热水反应。
阅读教材，思考下列问题： 1.铁水或钢水注入模具之前，为什么要对模具进行干燥处理？ 2.铁与水蒸气反应的气体产物是什么？
探究铁与水蒸气反应
探究铁与水蒸气反应
描述反应现象 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2 写出反应方程式 3Fe + 4H₂O（g） 高温 Fe₃O₄ + 4H₂
热分解法
02 铁的性质
物理性质
纯铁为银白色，有金属光泽， 有延展性和导热性，能导电， 能被磁铁吸引，在磁场作用下， 铁自身也能产生磁性。
铁的密度为7.86g/cm3，熔点 1535℃，沸点2750℃。
化学性质
铁与非金属反应：4Fe + 3O2 ＝2Fe2O3
高温
2Fe + 3Cl2 ＝ 2FeCl3 铁与酸反应：Fe +2HCl＝FeCl2+H2 ↑ 铁与盐溶液反应：Fe+CuSO4 ＝ Cu+FeSO4
回答下列问题： (1)写出有关反应的化学方程式： __3_F_e__+_4_H__₂O__（__g_）___高__温____F_e_₃_O__₄_+__4_H_₂____。
(2)干燥管C中盛放的药品是_碱__石__灰__(或__无__水__C__a_C_l_2等__)_，作用是 _除__去__H_2_中__的__水__蒸__气__。 (3)在D处画出用简单方法(用试管)收集氢气的装置图(所需其他仪器自 选)。 (4)圆底烧瓶中盛装的是水，该装置的主要作用是_为__反_应__提__供__持__续__不__ 断__的__水__蒸__气__；圆底烧瓶底部放入几片碎瓷片，碎瓷片的作用是 _防__止__液__体__暴__沸__。 (5)实验开始时应先点燃_酒__精__灯__，理由是_先__点__燃__酒__精__灯__，__产__生__的__水__蒸__ __气__排__净__装__置__中__的__空__气__后__，__再__点__燃__酒__精__喷__灯__，__防__止__F_e_与__O_2_反__应__。
Hale Waihona Puke 思考讨论大部分金属在自然界是以化合态存在的，常见金属是如何 冶炼的？
（1）物理方法 用于提取最不活泼的金属（Au、Pt） （2）化学方法 金属的冶炼方法与金属活动性顺序有关
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
电解法
热还原法
探究铁与水蒸气反应
结合生活经验可知，铁不能与冷水和热水反应。
阅读教材，思考下列问题： 1.铁水或钢水注入模具之前，为什么要对模具进行干燥处理？ 2.铁与水蒸气反应的气体产物是什么？
探究铁与水蒸气反应
探究铁与水蒸气反应
描述反应现象 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2 写出反应方程式 3Fe + 4H₂O（g） 高温 Fe₃O₄ + 4H₂
热分解法
02 铁的性质
物理性质
纯铁为银白色，有金属光泽， 有延展性和导热性，能导电， 能被磁铁吸引，在磁场作用下， 铁自身也能产生磁性。
铁的密度为7.86g/cm3，熔点 1535℃，沸点2750℃。
化学性质
铁与非金属反应：4Fe + 3O2 ＝2Fe2O3
高温
2Fe + 3Cl2 ＝ 2FeCl3 铁与酸反应：Fe +2HCl＝FeCl2+H2 ↑ 铁与盐溶液反应：Fe+CuSO4 ＝ Cu+FeSO4
回答下列问题： (1)写出有关反应的化学方程式： __3_F_e__+_4_H__₂O__（__g_）___高__温____F_e_₃_O__₄_+__4_H_₂____。
(2)干燥管C中盛放的药品是_碱__石__灰__(或__无__水__C__a_C_l_2等__)_，作用是 _除__去__H_2_中__的__水__蒸__气__。 (3)在D处画出用简单方法(用试管)收集氢气的装置图(所需其他仪器自 选)。 (4)圆底烧瓶中盛装的是水，该装置的主要作用是_为__反_应__提__供__持__续__不__ 断__的__水__蒸__气__；圆底烧瓶底部放入几片碎瓷片，碎瓷片的作用是 _防__止__液__体__暴__沸__。 (5)实验开始时应先点燃_酒__精__灯__，理由是_先__点__燃__酒__精__灯__，__产__生__的__水__蒸__ __气__排__净__装__置__中__的__空__气__后__，__再__点__燃__酒__精__喷__灯__，__防__止__F_e_与__O_2_反__应__。
铁盐和亚铁盐(共17张PPT)高一化学人教版(2019)必修第一册
元素
人体内质量分数%
日需量( mg/天 )
Fe
6.0×10-3
13
F
3.7×10-3
3
Zn
3.3×10-3
13
Cu
1.0×10-4
5
……
……
……
补铁药物
主任务：如果你是药品质检员，想要检测该补铁剂中铁元素含量与存在形式，你会怎么做呢？
补铁剂预处理：药片研磨成粉末，加水溶解，过滤，收集滤液。
几种情况？
方法2：加入NaOH溶液
实验探究1：在氯化铁和硫酸亚铁溶液中分别滴加氢氧化钠溶液
Fe3+ + 3OH- =Fra bibliotekFe(OH)3↓
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
离子检验方法
Fe3+
几滴KSCN溶液
溶液变红色
Fe2+
几滴KSCN溶液
溶液不变色
实验探究2
实验探究：Fe2+和Fe3+的检验
方法3：加入KSCN溶液
【思考】能否用此方法检验Fe2+的存在
化合价升高，失电子，被氧化
加氧化剂
氧化剂：O2、Cl2、Br2、 KMnO4 、HNO3 、 H2O2
【现象】溶液变为红色
实验探究3：向盛有FeCl2溶液的试管中滴加KSCN溶液,再向其中滴加双氧水
①样品溶液中只含有Fe2+； ②样品溶液中只含有Fe3+； ③样品溶液中含有Fe2+和Fe3+。
补铁剂中的铁元素的存在形式？
【思考﹡交流】如何检验Fe2+和Fe3+？
人体内质量分数%
日需量( mg/天 )
Fe
6.0×10-3
13
F
3.7×10-3
3
Zn
3.3×10-3
13
Cu
1.0×10-4
5
……
……
……
补铁药物
主任务：如果你是药品质检员，想要检测该补铁剂中铁元素含量与存在形式，你会怎么做呢？
补铁剂预处理：药片研磨成粉末，加水溶解，过滤，收集滤液。
几种情况？
方法2：加入NaOH溶液
实验探究1：在氯化铁和硫酸亚铁溶液中分别滴加氢氧化钠溶液
Fe3+ + 3OH- =Fra bibliotekFe(OH)3↓
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
离子检验方法
Fe3+
几滴KSCN溶液
溶液变红色
Fe2+
几滴KSCN溶液
溶液不变色
实验探究2
实验探究：Fe2+和Fe3+的检验
方法3：加入KSCN溶液
【思考】能否用此方法检验Fe2+的存在
化合价升高，失电子，被氧化
加氧化剂
氧化剂：O2、Cl2、Br2、 KMnO4 、HNO3 、 H2O2
【现象】溶液变为红色
实验探究3：向盛有FeCl2溶液的试管中滴加KSCN溶液,再向其中滴加双氧水
①样品溶液中只含有Fe2+； ②样品溶液中只含有Fe3+； ③样品溶液中含有Fe2+和Fe3+。
补铁剂中的铁元素的存在形式？
【思考﹡交流】如何检验Fe2+和Fe3+？
高中化学人教版(2019)必修第一册教案：实验活动2 铁及其化合物的性质
教案【教材分析】本节教学内容是人教版高中化学必修第一册第三章《铁金属材料》实验活动2《铁极其化合物的性质》。
该部分的教学内容涉及到金属材料中铁及其化合物的重要化学性质以及检验铁离子是否存在的方法，之前的课时分别从物质类别和元素价态两个视角认识物质间的转化关系，是通过理论分析出铁及其化合物的化学性质等。
本节将通过实验探究的方法，用化学实验清晰的展示铁及其化合物在实验过程中的现象，透过实验现象去了解、认识和总结铁及其化合物的重要化学性质。
通过学习这部分知识，学生将认识铁及其化合物的重要化学性质；学会铁离子的检验方法；认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。
通过本节内容的学习，学生将认识到实践是检验真理的唯一标准。
【教学目标与核心素养】宏观辨识与微观探析：从宏观上观察铁、铁盐、亚铁盐的实验现象，从微观上找到铁及其化合物化学性质的区别与共同点，体会微观粒子的变化对宏观物质的性质的影响。
证据推理与模型认知：通过具体的化学实验，直观的观察到不同物质反应的现象，通过结合理论与实际感知化学学习的魅力，为后续的化学知识的学习奠定坚实的方法基础。
科学探究与创新意识：熟悉掌握铁及其化合物的相关实验现象，学会铁离子的检验方法，熟练掌握合金性能的调节方法，体会化学研究过程中的科学方法。
科学精神与社会责任：通过对不同合金性能调节方法的理解，认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化，建立高效学习的科学精神。
【教学重难点】熟知铁及其化合物的重要化学性质；学会铁离子的检验方法；认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。
【课前准备】学生复习铁极其化合物的讲解，预习本堂课的内容，提前了解化学实验中常使用的实验器材有哪些，并加以思考；教师准备好多媒体课件，以及课堂中需要使用的图片、实验器材。
【教学过程】引入：人类在四千五百多年前就开始使用铁器。
铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。
铁金属材料++整理与提升++课件++2024-2025学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
电子转移
Cl2 、O2、H2O2 等 （微观解释）
+2
FeCl2
宏观 物质
强氧化剂
价态化
还原剂
Fe 、Cu 、 I- 等
+3
FeCl3
宏观 物质
写出二者相互转化的离子反应方程式
练习
从元素价态的视角判断下列转化过程能否实现？ Cu2++Cu=2Cu+
Cu2+
Cu+
练习
基于物质物质类别和元素价态两个视角，设计从单质 铁获得硫酸亚铁的途径，并写出化学方程式。
人教版·高中化学·必修1
第三章 整理与提升
教学目标
1、能从物质类别的角度认识物质间的转化关系 2、能从元素价态的视角认识物质间的转化关系 3、认识化学的价值
重难点 提高知识的迁移能力
一、铁及其化合物
1、从物质类别的视角认识物质间的转化关系（以铁元素为例）
单质 氧化物
氢氧化物
盐
3
FeO
Fe
Fe3O4
感谢您的使用
1
Fe(OH)2
11
4
FeCl2
5
9 10
6
7
Fe2O3
Fe(OH)3
8
FeCl3
2
请写出化学方程式或离子反应方程式
练习
从物质类别的视角以铝元素为例写出物质间的转化关系
2
Al 1 Al2O3
6
3
4
Al(OH)
3
5
Al3+ 87
AlO2-
推测Al(OH)3和AlO2-之间可以相互转化吗？
2、从元素价态的视角认识物质间的转化关系
检验铁盐的方法是
Cl2 、O2、H2O2 等 （微观解释）
+2
FeCl2
宏观 物质
强氧化剂
价态化
还原剂
Fe 、Cu 、 I- 等
+3
FeCl3
宏观 物质
写出二者相互转化的离子反应方程式
练习
从元素价态的视角判断下列转化过程能否实现？ Cu2++Cu=2Cu+
Cu2+
Cu+
练习
基于物质物质类别和元素价态两个视角，设计从单质 铁获得硫酸亚铁的途径，并写出化学方程式。
人教版·高中化学·必修1
第三章 整理与提升
教学目标
1、能从物质类别的角度认识物质间的转化关系 2、能从元素价态的视角认识物质间的转化关系 3、认识化学的价值
重难点 提高知识的迁移能力
一、铁及其化合物
1、从物质类别的视角认识物质间的转化关系（以铁元素为例）
单质 氧化物
氢氧化物
盐
3
FeO
Fe
Fe3O4
感谢您的使用
1
Fe(OH)2
11
4
FeCl2
5
9 10
6
7
Fe2O3
Fe(OH)3
8
FeCl3
2
请写出化学方程式或离子反应方程式
练习
从物质类别的视角以铝元素为例写出物质间的转化关系
2
Al 1 Al2O3
6
3
4
Al(OH)
3
5
Al3+ 87
AlO2-
推测Al(OH)3和AlO2-之间可以相互转化吗？
2、从元素价态的视角认识物质间的转化关系
检验铁盐的方法是
金属材料课件-高一化学人教版(2019)必修第一册
（时间、温度等）
熔合条件 决定 组成结构
（元素种类、含量）
性质
（物理、化学、 机械性能等）
决定
用途
（相应的应 用领域）
三、新型合金
三、新型合金
三、新型合金
（课堂小结）
原料 材料 应用
组成与结构 性质/性能
铁合金及应用
用量最大、用途最广
一、铁合金
碳素钢Βιβλιοθήκη 合金钢（特种钢）决定
决定
微观结构
宏观性质
（元素的组成与含量）
（强度、韧性等）
用途
一、铁合金
一、铁合金
二、铝和铝合金
二、铝和铝合金
问题2：为什么铁合金、铝合金是生活生产中使用最广泛的金属材料？ 能否从原料来源角度进行解释？
一、铁合金
（合金小结）
第二节 金属材料
铁合金 铝和铝合金 新型合金
一、金属材料
历史上的金属材料
一、金属材料
现代生活中的金属材料
一、金属材料
宏观事实：
一、金属材料
问题1：结合结构模型解释合金的硬度为什么比纯金属大？
微观解释：
决定
微观结构
（原子的大小、 排列等）
宏观性质
（熔沸点、硬 度等）
决定
用途
一、铁合金
任务1：列举常见的金属材料，想想其性能与应用？
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【答案】A
6．下列物质中，既能与盐酸反应，又能与NaOH 溶液反应的是( ) ①NaHCO3 ②Al ③Al2O3 ④Na2CO3 ⑤(NH4)2SO3 A．①②③⑤ B．②③④ C．①③④⑤ D．①②④ 【答案】A
7．在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯，两个
烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液，天平处于
物理性质不同 D．合金的化学性质一般与其各成分金属的的
化学性质不同 【答案】D
2.工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其 熔化，冷却后得到具有金属特性的熔合物——合 金。试根据下表所列金属的熔点和沸点的数据 （其它条件均已满足），判断哪种金属不易跟其 它金属制得合金___________（填代号，双选）。
③分类
钢
碳素钢
低碳钢 中碳钢 高碳钢
合金钢
组成 元素
含碳 量
低于0.3%
Fe和C
Fe、C、Cr、 Mn、W、Ni、 Mo、Co、Si
0.3%-0.6% 高于0.6%
韧性、焊接 强度高、韧 硬而脆，
性能 性好，但强 性及加工性 热处理后
度低
好
弹性好
种类多，性能 差别大
用途
用于制造钢 板、钢丝、
钢管等
平衡状态，当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸
和碱都是足量的)充分反应后( )
A．天平保持平衡 B．左高右低
C．左低右高
D．无法确定
【答案】A
8．为了除去MgO中混有的少量杂质Al2O3，可选 用的试剂是( ) A．KOH溶液 B．氨水 C．稀盐酸 D．稀醋酸 【答案】A
本课结束
三．铝和铝合金
1．铝与氧化铝(铝是地壳中含量最多的金属元素)
(1)Al与O2反应： 常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成 一层 致密的氧化铝薄膜 。
其反应方程式为： 4Al＋3O2===2Al2O3
。
(2)Al、Al2O3与酸反应 将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，后来又放 出气体，有关反应的化学方程式为： Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O, 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 。
Al和Al2O3均易与酸、碱反应。
四．新型合金
新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实 际应用起到重要的推动作用。此外，钛合金、耐热合金 和形记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物 工程和电子工业等领域。
1.关于合金性质的说法中，错误的是 （ ） A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高 B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低 C．合金的物理性质一般与其各成分金属的的
铝表面存在一层致密的氧化铝薄膜
(3)Al、Al2O3与强碱的反应
(4)两性氧化物： 既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐 和水的氧化物叫做两性氧化物，如Al2O3。
2．铝合金——目前用途广泛的合金之一 （1）成分元素：除铝外，主要合金元素有铜、硅、镁、 锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。 （2）主要特性：铝合金密度低，但强度比较高，接近或 超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导 电性、导热性和抗蚀性 （3）主要用途：用于汽车、飞机、火箭、船舶制造及建 筑用门窗，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。 【思考】铝制餐具不宜长期存放酸、碱性食物原因是什么？
4．下列说法不正确的是( ) A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B．铝制品在生活中非常普遍，这是因为表面
覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于
制作照明弹 D．组成元素相同的合金性能相同 【答案】D
5．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材 料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、 可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很 好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途 不切合实际的是( ) A．用来做保险丝 B．用于制造航天飞机 C．用来制造人造骨 D．用于家庭装修，做钛合金装饰门
用于制造钢 轨、车轮、
建材等
用于制造 器械、弹 簧、刀具
等
④常用合金钢 a．不锈钢 合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni)。 性能：大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的 抗腐蚀能力。 用途：医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车 体材质等。 b．超级钢 合金元素：Mn、C、Al、V。 性能：强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。 用途：汽车、航空和航天等领域。
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
第一课时 金属材料
【考纲要求】 1.认识金属单质与合金在性能上的主要差异； 2.知道铁合金的主要成分及性能； 3.了解金属铝的性质及铝合金的应用； 4.了解新型合金应用。
一．合金
金属材料包括纯金属和它们的合金，日常使用的 金属材料，大多数属于合金。 1.合金的概念 由纯金属(或金属与非金属)制得的金属材料。 2.合金的一般性质 （1）硬度：合金的硬度及机械加工性能一般高 于各成分金属。 （2）熔点：合金的熔点一般低于各成分金属。
金属
Fe Cu
Zn
Ag
Au W
熔点（℃）1535 1083 419.5 960.8 1063 3380
沸点（℃）3000 2595 907 2212 2707 5637
A.Zn B.Fe C.W 【答案】AC
D.Ag
3．下列所用材料不属于合金的是( ) A．家用的铝窗 B．温度计用的水银 C．铸造用的黄铜 D．建筑用的钢筋 【答案】B
二．铁合金
铁合金：生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。
1.生铁 ①生铁的含碳量为2%～4.3%。 ②性能及用途 生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、 管道的重要材料。 2.钢 ①钢的含碳量为0.03%～2%。 ②性能及用途 钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛 用于制造机械和交通工具等。
6．下列物质中，既能与盐酸反应，又能与NaOH 溶液反应的是( ) ①NaHCO3 ②Al ③Al2O3 ④Na2CO3 ⑤(NH4)2SO3 A．①②③⑤ B．②③④ C．①③④⑤ D．①②④ 【答案】A
7．在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯，两个
烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液，天平处于
物理性质不同 D．合金的化学性质一般与其各成分金属的的
化学性质不同 【答案】D
2.工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其 熔化，冷却后得到具有金属特性的熔合物——合 金。试根据下表所列金属的熔点和沸点的数据 （其它条件均已满足），判断哪种金属不易跟其 它金属制得合金___________（填代号，双选）。
③分类
钢
碳素钢
低碳钢 中碳钢 高碳钢
合金钢
组成 元素
含碳 量
低于0.3%
Fe和C
Fe、C、Cr、 Mn、W、Ni、 Mo、Co、Si
0.3%-0.6% 高于0.6%
韧性、焊接 强度高、韧 硬而脆，
性能 性好，但强 性及加工性 热处理后
度低
好
弹性好
种类多，性能 差别大
用途
用于制造钢 板、钢丝、
钢管等
平衡状态，当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸
和碱都是足量的)充分反应后( )
A．天平保持平衡 B．左高右低
C．左低右高
D．无法确定
【答案】A
8．为了除去MgO中混有的少量杂质Al2O3，可选 用的试剂是( ) A．KOH溶液 B．氨水 C．稀盐酸 D．稀醋酸 【答案】A
本课结束
三．铝和铝合金
1．铝与氧化铝(铝是地壳中含量最多的金属元素)
(1)Al与O2反应： 常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成 一层 致密的氧化铝薄膜 。
其反应方程式为： 4Al＋3O2===2Al2O3
。
(2)Al、Al2O3与酸反应 将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，后来又放 出气体，有关反应的化学方程式为： Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O, 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 。
Al和Al2O3均易与酸、碱反应。
四．新型合金
新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实 际应用起到重要的推动作用。此外，钛合金、耐热合金 和形记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物 工程和电子工业等领域。
1.关于合金性质的说法中，错误的是 （ ） A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高 B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低 C．合金的物理性质一般与其各成分金属的的
铝表面存在一层致密的氧化铝薄膜
(3)Al、Al2O3与强碱的反应
(4)两性氧化物： 既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐 和水的氧化物叫做两性氧化物，如Al2O3。
2．铝合金——目前用途广泛的合金之一 （1）成分元素：除铝外，主要合金元素有铜、硅、镁、 锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。 （2）主要特性：铝合金密度低，但强度比较高，接近或 超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导 电性、导热性和抗蚀性 （3）主要用途：用于汽车、飞机、火箭、船舶制造及建 筑用门窗，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。 【思考】铝制餐具不宜长期存放酸、碱性食物原因是什么？
4．下列说法不正确的是( ) A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B．铝制品在生活中非常普遍，这是因为表面
覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于
制作照明弹 D．组成元素相同的合金性能相同 【答案】D
5．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材 料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、 可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很 好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途 不切合实际的是( ) A．用来做保险丝 B．用于制造航天飞机 C．用来制造人造骨 D．用于家庭装修，做钛合金装饰门
用于制造钢 轨、车轮、
建材等
用于制造 器械、弹 簧、刀具
等
④常用合金钢 a．不锈钢 合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni)。 性能：大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的 抗腐蚀能力。 用途：医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车 体材质等。 b．超级钢 合金元素：Mn、C、Al、V。 性能：强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。 用途：汽车、航空和航天等领域。
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
第一课时 金属材料
【考纲要求】 1.认识金属单质与合金在性能上的主要差异； 2.知道铁合金的主要成分及性能； 3.了解金属铝的性质及铝合金的应用； 4.了解新型合金应用。
一．合金
金属材料包括纯金属和它们的合金，日常使用的 金属材料，大多数属于合金。 1.合金的概念 由纯金属(或金属与非金属)制得的金属材料。 2.合金的一般性质 （1）硬度：合金的硬度及机械加工性能一般高 于各成分金属。 （2）熔点：合金的熔点一般低于各成分金属。
金属
Fe Cu
Zn
Ag
Au W
熔点（℃）1535 1083 419.5 960.8 1063 3380
沸点（℃）3000 2595 907 2212 2707 5637
A.Zn B.Fe C.W 【答案】AC
D.Ag
3．下列所用材料不属于合金的是( ) A．家用的铝窗 B．温度计用的水银 C．铸造用的黄铜 D．建筑用的钢筋 【答案】B
二．铁合金
铁合金：生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。
1.生铁 ①生铁的含碳量为2%～4.3%。 ②性能及用途 生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、 管道的重要材料。 2.钢 ①钢的含碳量为0.03%～2%。 ②性能及用途 钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛 用于制造机械和交通工具等。