第一節(jié)　合金 (10)

1、合 金1、什么是合金？你日常生活中的金屬制品那些是合金？2、為什么我們使用的金屬材料主要是合金？而不是純金屬？思考與交流合金1、什么是合金？ 合金是由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 2、為什么我們使用的金屬材料主要是合金，而不是純金屬？ 合金與金屬相比，除具有金屬的特性外，還具有許多比各成分金屬更優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械的性能 。 如：硬度大、熔點(diǎn)低、密度小、耐磨、耐腐蝕等。汽車配件金屬或合金使用原因電線芯汽車外殼燈絲發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管銅、鋁導(dǎo)電性好延展性好低碳鋼易加工便宜鎢熔點(diǎn)高鋁合金密度小、強(qiáng)度大耐腐蝕不銹鋼耐腐蝕 3.查閱資料，填寫下列汽車配件所用的金屬或合

2、金，并解釋使用這些材料的原因。思考題：（1）、為什么合金的性能與純金屬有很大的差異呢 ？金屬與合金的結(jié)構(gòu)比較：改變了金屬原子有規(guī)則的層狀結(jié)構(gòu)（2）我們?cè)谌粘Ｉ钪惺褂玫暮辖鹩需F合金、鋁合 金、銅合金等，這些合金的組成是怎么樣的？生 鐵： 鋼：不銹鋼：硬 鋁：黃 銅：青 銅：鐵 + 碳鐵 + 碳 或 鐵 + 碳及其他金屬（合金鋼）鐵 + 鉻（Cr）、鎳（Ni）鋁 + 銅、鎂、錳、硅銅 + 鋅銅 + 錫（Sn）學(xué)與問(wèn)鋼鐵的生銹與什么有關(guān)？鐵銹的主要成分是什么？若鐵銹的主要成分以Fe2O3表示，寫出用鹽酸除去鐵銹有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。二 、使用合金鐵合金生鐵（鐵碳合金，含碳2%4.3%，硬度大、抗壓

3、性強(qiáng)、性脆，用于制造機(jī)座、管道）鋼含碳0.03%2%，延展性、機(jī)械性能好，用于制造機(jī)械和交通工具。碳素鋼高碳鋼（硬度較大）中碳鋼低碳鋼（韌性較好）合金鋼不銹鋼（Cr18%,Ni8%）錳鋼（增加強(qiáng)度和韌性）密度小、強(qiáng)度大、抗腐蝕力強(qiáng)。 鋁是地殼中含量最多的金屬元素。純鋁的硬度較小，不適于制造機(jī)器零件等。向鋁中加入少量的合金元素如Cu Mg Si Mn Zn及稀土元素等可制成鋁合金。如硬鋁：含Cu4% Mg0.5% Mn0.5%Si0.7%3、焰色反應(yīng)很多金屬或3 、銅合金：銅合金黃銅：青銅：白銅：含Cu Zn耐腐蝕，耐磨，可塑性強(qiáng)，硬度較小。含Cu Sn Pb等硬而脆，強(qiáng)度大含Ni Zn（少量M

4、n）制灑具等2、鋁合金：常識(shí)：24K金和18K金 純金質(zhì)軟，不適合直接制造首飾。 向純金中加入一定量的銅或銀，可以制成硬度較大的金合金，用于制造金首飾等。其成色常用K數(shù)表示。K數(shù)越高表示金會(huì)含量越高。如：24K（99.5%以上），18K（約75%）。P.51頁(yè) 思考與交流3、新型合金儲(chǔ)氫合金鈦合金耐熱合金記憶合金泡沫金屬 廣泛用于衛(wèi)星、航空航天、生物工程和電子工業(yè)領(lǐng)域。歸納與整理1、能解釋合金與純金屬在性能上的差異。2、認(rèn)識(shí)一些重要的合金。合金主要成分用途舉例生鐵Fe.C機(jī)座、管道不銹鋼Fe.Cr.Ni.C醫(yī)療器材、廚具、餐具硬鋁Al.Cu.Mg.Mn.Si飛機(jī)和宇宙飛船的外殼黃銅Cu.Zn一

5、些器皿青銅Cu.Sn資料金屬之最熔點(diǎn)最低的金屬是-汞熔點(diǎn)最高的金屬是-鎢密度最小的金屬是-鋰密度最大的金屬是-鋨硬度最小的金屬是-銫硬度最大的金屬是-鉻最活潑的金屬是-銫最穩(wěn)定的金屬是-金延性最好的金屬是-鉑展性最好的金屬是-金練習(xí)：1、有關(guān)合金的敘述不正確的是 A、合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低 B、合金的硬度和強(qiáng)度一般比純金屬高 C、合金一定是金屬熔合而成的物質(zhì) D、硬鋁、黃銅和鋼均為合金2、用于飛機(jī)制造業(yè)的重要材料是 A、MgAl合金 B、CuSn合金 C、AlSi合金 D、不銹鋼3、下列關(guān)于鎂鋁合金的說(shuō)法正確的是 A、熔點(diǎn)比鎂、鋁都高 B、熔點(diǎn)比鎂、鋁都低 C、硬度比鎂、鋁都小 D

6、、硬度比鎂、鋁都大 CABD4、向一鋁制易拉罐中充滿 CO2 后，再往罐中注入足量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20% 的 NaOH 溶液，立即嚴(yán)封罐口，不一會(huì)兒就發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過(guò)一會(huì)易拉罐又鼓脹起來(lái)，解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（1）易拉罐開始變癟的原因是：_， _反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。（2）易拉罐又鼓脹起來(lái)的原因是：_ _其反應(yīng)的離子方程式為：NaOH與 CO2反應(yīng)，罐內(nèi)壓強(qiáng)減小，大氣壓將易拉罐壓癟。2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2ONaOH溶液與Al反應(yīng)，產(chǎn)生H2，使罐內(nèi)壓強(qiáng)增大。2Al + 2OH+2H2O = 2AlO2+ 3H2生鐵和鋼合金建筑橋梁器械交通生活其它用途金屬材料純金屬合

7、 金合金是混合物:如黃銅.鋁合金.鋼鐵最常見的金屬材料就是鐵及其合金(一)鐵的物理性質(zhì)：狀態(tài)顏色硬度導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性鐵磁性延性展性固銀白質(zhì)軟有有有有有鐵粉呈黑色,Fe2+溶液呈淺綠色,Fe3+溶液呈黃色,Fe(OH)3是紅褐色沉淀鐵的合金生鐵鋼含碳量機(jī)械性能加工方法煉制原料設(shè)備主要變化2%4.3%0.03%2%鐵礦石.焦炭.石灰石生鐵高爐Fe2O3+3CO 高溫 2Fe+3CO2(1)將過(guò)量碳轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w(2)融入有益的合金元素硬而脆,無(wú)韌性堅(jiān)硬,韌性大,彈性好可鑄而不可鍛可鑄可鍛可壓延鐵的兩種合金比較含碳量越高,越硬越脆;含碳量越低,韌性越好,越柔軟(一般來(lái)說(shuō),鋼的機(jī)械性能比生鐵好)轉(zhuǎn)爐生鐵

8、和鋼的區(qū)別在于含彈量不同。那么煉鋼就是降低生鐵中的含碳量煉鋼原料：生鐵、氧氣、或鐵 的氧化物設(shè)備：轉(zhuǎn)爐原理： 把生鐵中的碳氧化從而降低含碳量生鐵和鋼都是鐵的合金。那么什么叫合金？合金有什么性能？三、合金金屬在生活、生產(chǎn)中非常廣泛的應(yīng)用。不同的用途需要不同性能的金屬。如：做飛機(jī)機(jī)翼的金屬，需要堅(jiān)硬而質(zhì)輕；用于制造切割工具的金屬，需要有很大的硬度制造電燈絲的金屬熔點(diǎn)要高。制造保險(xiǎn)絲的金屬熔點(diǎn)要低制造化工生產(chǎn)設(shè)備的金屬要耐腐蝕等等新型金屬 合金純金屬很難滿足各種特殊要求。為此，人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中制造出許許多多的具有特殊性能“新型金屬合金” 是由一種金屬跟其他金屬（或非金屬）熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。

9、如：人類歷史上使用最早的青銅是由銅、錫等元素形成的合金世界上最常見、應(yīng)用很廣泛的鋼是由鐵、碳等元素形成的合金合金通常所說(shuō)的“金屬材料”，既包括各種純金屬，也包括各種合金合金鋼銅合金保險(xiǎn)絲（武得合金）鋁合金窗銥鉑合金筆鈦合金與人造骨多種多樣的合金制品1、取一段保險(xiǎn)絲，試試能不能用手把它彎曲，是不是很容易被折斷。2、某種保險(xiǎn)絲是用武得合金制成的，熔點(diǎn)為：69。其組成金屬及其熔點(diǎn)分別為：鉍：271、鉛：327錫：232鎘：321武得合金：69。比較武得合金與其組成金屬的熔點(diǎn)差異，對(duì)此你有什么想法？合金的定義：合金是由一種金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)合金和它組成的金屬相比有那些不

10、同？某些合金及組分的熔點(diǎn)鐵1535 碳3550 鋼1200 錫232 鉛327 鉛327 鎘321 鉍271 錫232 焊錫200 保險(xiǎn)絲69 合金跟組成的金屬相比具有：熔點(diǎn)降低、硬度增大二、合金合金的概念；合金具有與金屬類似的物理性質(zhì)；一般情況下，若跟組成它的成分相比，硬度增大、熔點(diǎn)降低；有的合金還有強(qiáng)度大、耐腐蝕、強(qiáng)磁性等特性。幾種合金不銹鋼 不銹鋼是指含鉻13%以上的鐵合金。最常見的不銹鋼含18%的鉻和8%的鎳。這種合金在空氣中較穩(wěn)定，不容易生銹，能夠長(zhǎng)久保持其金屬光澤和銀白色。但在某些情況下（例如在海水中）不銹鋼仍然會(huì)被腐蝕。所以 ，不銹鋼并不是絕對(duì)不會(huì)生銹的，只不過(guò)是它“自我保護(hù)能力

11、”比較強(qiáng)而已。幾種合金形狀記憶合金這類合金被廣泛地用于衛(wèi)星、航空、生物工程、醫(yī)療。能源和自動(dòng)化等方面幾種合金高溫合金儲(chǔ)氫合金 在高溫下，仍然保持其較高強(qiáng)度的合金叫高溫合金它主要用于制造飛機(jī)和航天飛機(jī)的關(guān)鍵部件 儲(chǔ)氫合金是指能在溫室下吸收氫氣，稍稍加熱即能很快放出氫氣的合金。它以鎂或稀土金屬為主形成的合金。 氫氣是21世紀(jì)要開發(fā)的新能源之一。儲(chǔ)氫合金不但能解決氫氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸問(wèn)題，而且可用于氫氣的回收、分離、凈化等方面 拿一段電線看看：在“橡皮房子”里，住著紫色的銅。不，更確切點(diǎn)講，是純銅。純銅的顏色才是紫色的。 純銅的導(dǎo)電，傳熱本領(lǐng)最強(qiáng)了。在電氣工業(yè)上、是銅“掛帥”：電線、電開關(guān)、電扇、電鈴、電

12、話等，都需要大量的銅?，F(xiàn)在，世界上每年有50的銅，是用于電氣工業(yè)的。電氣工業(yè)上所需要的銅，都是非常純的，阿一般用電解粗銅的方法來(lái)制得。 銅很軟，非常聽話。普普通通的一滴純銅，可以拉成長(zhǎng)2000米細(xì)絲。純銅就是有這樣的好脾氣，它那么聽話，具有很好的延展性。它不僅可以拉成細(xì)絲，一點(diǎn)也不夸張地說(shuō)，它還能被打成比你現(xiàn)在看著的這頁(yè)書還薄的銅箔，甚至透明，風(fēng)一吹，就飛起來(lái)。有些樂器也是用銅做的。更確切地說(shuō)，是用黃銅做的。黃銅是銅與鋅的合金。我們中國(guó)人，在漢朝的時(shí)候，就知道制造黃銅了。黃銅是因色黃而得名。其實(shí)，這“黃色”只是一般來(lái)說(shuō)罷了。嚴(yán)格地講，隨著含鋅量的不同，黃銅的顏色也不同。如含鋅量為1820時(shí)，呈

13、紅黃色；含鋅2030，呈棕黃色；含鋅3042，呈淡黃色；含鋅4250，呈金黃色；含鋅5060，呈黃白色；含鋅60以上，呈銀白色。 工業(yè)上所用的黃銅，一般含鋅量在45以下，所以常見的黃銅大都是黃色的。黃銅敲起來(lái)的音響很好，怪不得人們都愛用它來(lái)制造樂器鑼啦、鈸啦、軍號(hào)啦在一些高大的建筑物前，常常矗立著莊嚴(yán)而黝黑的銅像，就是用青銅鑄造的。青銅是銅與錫的合金，有時(shí)也含有鋅。很多金屬受冷要收縮，而青銅受冷后卻會(huì)“變胖”膨脹起來(lái)。因此用青銅鑄造的塑像，眉目清楚，輪廓正確。青銅也很耐磨。“青銅軸承”是工業(yè)上大名鼎鼎的耐磨軸承。紡紗機(jī)里的軸承，很多是用青銅做的 用白銅做的器皿都是光亮閃閃的，很漂亮，而且不容易生銅綠。白銅，就是在銅里加進(jìn)一些鎳制成的。是銅鎳合金。我國(guó)在公元前一世紀(jì)就知道制造白銅了。我國(guó)古代把白銅稱為“鋈”【W(wǎng)】。詩(shī)經(jīng)秦風(fēng)小戎中有一句“陰 ”【yn】鋈續(xù)”，就是用白銅裝飾馬具的意思。在采朝何喜愛的春渚紀(jì)聞