3.2.1 鐵合金 課件 高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

第一節(jié)金屬材料3.2.1

鐵合金第三章鐵金屬材料學(xué)習(xí)目標(biāo)1、認(rèn)識(shí)合金的含義及常見(jiàn)合金2、認(rèn)識(shí)鐵合金的組成、性能與應(yīng)用的聯(lián)系1、你知道人類(lèi)使用材料的進(jìn)化順序嗎？材料可以分為哪些類(lèi)別了？思考石器時(shí)代銅器時(shí)代鐵器時(shí)代合成材料材料金屬材料非金屬材料合成高分子材料合金材料純金屬功能高分子材料智能材料分離膜傳感膜熱電膜仿生材料隱形材料液晶材料新型無(wú)機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料鐵，鋁，銅等鐵合金，鋁合金等玻璃，水泥，陶瓷新型陶瓷，單晶硅等2、舉例生活中經(jīng)常使用的金屬材料，它們有哪些重要性質(zhì)和功能？思考對(duì)金屬材料的使用不僅僅局限于金屬單質(zhì)，使用更廣泛的是合金材料一、合金合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬和非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)(混合物)1、定義鋁合金鍋鈦合金羽毛球拍鎳合金門(mén)鎖鋼鐵材料鋁合金輪轂鉑合金首飾2、合金的特性(1)合金的硬度，抗腐蝕能力及機(jī)械性能一般優(yōu)于各成分金屬(2)合金的熔點(diǎn)一般低于它的各成分金屬(3)合金的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于成分金屬(4)合金具有各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)，合金一定是混合物3、為什么合金硬度比成分金屬大？思考微觀上原子的排列不同，導(dǎo)致了宏觀上金屬材料的性能不同純金屬只有一種金屬原子，排列很整齊合金中有多種原子，且原子的大小不同，原子排列不規(guī)則摻雜其他原子形成合金在純金屬內(nèi)，所有原子的大小和形狀都是相同的，原子的排列十分規(guī)整。而合金內(nèi)加入其他元素的原子大小不一，改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層與層之間相對(duì)滑動(dòng)變得困難，導(dǎo)致合金的硬度變大。合金的宏觀性質(zhì)（硬度，熔點(diǎn).....）合金的微觀結(jié)構(gòu)（原子的大小和排列）決定決定合金的用途①構(gòu)成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬，也可以是金屬與非金屬，合金中一定含金屬元素，可能含非金屬②合金的性質(zhì)不是各成分金屬的性質(zhì)之和。合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面不同于各成分金屬，不是簡(jiǎn)單加合；但在化學(xué)性質(zhì)上，一般認(rèn)為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)③并非所有的金屬都能形成合金，兩種金屬形成合金，其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內(nèi)都能熔化，若一種金屬的熔點(diǎn)大于另一種金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金④合金一定是混合物，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)⑤常溫下，多數(shù)合金是固體，但鈉鉀合金是液體【幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào)】⑥合金與純金屬性能上存在差異的原因：在純金屬內(nèi)加入其他元素形成合金以后，結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。調(diào)節(jié)方法：通過(guò)所添加的合金元素的種類(lèi)、含量和生成合金的條件等來(lái)加以調(diào)節(jié)?！編c(diǎn)強(qiáng)調(diào)】1、C919大型飛機(jī)采用了大量新型材料鋁鋰合金。下列關(guān)于鋁鋰合金的說(shuō)法不正確的是(

)A．鋁鋰合金是鋁與鋰形成的混合物

B．鋁鋰合金的硬度比鋰大C．鋁鋰合金的熔、沸點(diǎn)比鋁低

D．鋁鋰合金耐酸堿腐蝕2、某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示，還知該合金耐腐蝕、強(qiáng)度大，從以上性能看，該合金不適合做(

)【練一練】熔點(diǎn)/℃密度(g/cm3)硬度(金剛石為10)導(dǎo)電性(銀為100)某合金25003.007.42.3鐵15357.864.517DA3、所謂合金，就是不同種金屬(也包括一些金屬和非金屬)在熔融狀態(tài)下形成的一種熔合物。根據(jù)下列四種金屬的熔、沸點(diǎn)，判斷其中不能形成合金的是(

)A．Cu和AlB．Fe和CuC．Fe和Na D．Al和Na【練一練】CNaCuAlFe熔點(diǎn)/℃97.510836601535沸點(diǎn)/℃883259522003000二、鐵合金(鐵碳合金)生鐵鑄造的下水井蓋不銹鋼制造的地鐵列車(chē)車(chē)體不銹鋼餐具1、組成指鐵(含量高)與其他金屬或非金屬熔合而成的一類(lèi)合金；生鐵和鋼是含碳量不同的兩種常見(jiàn)的鐵碳合金鐵合金分類(lèi)含碳量性能用途生鐵2%～4.3%硬度大、抗壓，性脆、可鑄造成型制造機(jī)座和管道等鋼0.03%～2%良好的延展性，機(jī)械性能好，可鍛軋和鑄造制造機(jī)械和交通工具2、生鐵和鋼【注意】鋼是用量最大、用途最廣的合金；鐵合金中碳含量影響鐵合金的性質(zhì)生鐵

鋼(1)碳素鋼和合金鋼鋼根據(jù)化學(xué)成分，可分為兩大類(lèi)碳素鋼和合金鋼①碳素鋼根據(jù)含碳量不同可分為高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼，其性能和用途如下含碳量性能及用途低碳鋼低于0.3%韌性、焊接性好，但強(qiáng)度低，用于制造鋼板，鋼絲和鋼管等中碳鋼0.3%~0.6%強(qiáng)度高，韌性及加工性好，用于制造鋼軌、車(chē)輪和建材等高碳鋼高于0.6%硬而脆，熱處理后彈性好，用于制造器械、彈簧和刀具等【注意】鋼的含碳量越低，韌性越好，硬度越低;含碳量越高，韌性越差，硬度越高。②合金鋼也叫特種鋼，是在碳素鋼里適量地加入一種或幾種合金元素，使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而使鋼具有各種特殊性能，如強(qiáng)度、硬度大，可塑性、韌性好，耐磨，耐腐蝕等名稱(chēng)主要元素主要特性主要用途★不銹鋼超級(jí)鋼錳鋼硅鋼鎢鋼鐵、鉻、鎳Fe、Mn、C、Al、V鐵、錳鐵、硅鐵、鎢比較穩(wěn)定，不易生銹，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力強(qiáng)度很大，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼板的輕薄化醫(yī)療器材、廚房用具和餐具、地鐵列車(chē)的車(chē)體材質(zhì)等汽車(chē)、航空和航天等領(lǐng)域鋼軌、軸承、鋼模、挖掘機(jī)鏟斗、坦克裝甲變壓器、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)中的鐵芯刀具耐高溫、硬度大韌性好，硬度大導(dǎo)磁性好4、結(jié)合74頁(yè)資料卡片以及75頁(yè)的思考討論，你得到了哪些啟示？思考啟事2：選擇材料時(shí)，常常要考慮要用途

；外觀

；物理性質(zhì)；化學(xué)性質(zhì)

；價(jià)格

；加工難度；日常維護(hù)；對(duì)環(huán)境的影響等啟示1：合金元素不同，其性能不同；合金的性能可以通過(guò)所添加的合金元素的種類(lèi)、含量和生成合金的條件等來(lái)加以調(diào)節(jié)，可以制得具有不同性能的合金，從而可以滿足生產(chǎn)及科研工作的不同用途和要求。5.鋼鐵的生銹與什么有關(guān)？鐵銹的主要成分是什么？鋼鐵的生銹是鋼鐵中的鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣作用的結(jié)果，生成的鐵銹有吸附作用，且鐵、碳構(gòu)成原電池，加快了鋼鐵的生銹。鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O。思考6.不銹鋼不與酸、堿、鹽反應(yīng)的原因是什么？

不銹鋼中添加的元素主要是Ni和Cr，Cr是防氧化元素，使不銹鋼表面形成一層致密的氧化物保護(hù)膜，防止內(nèi)部的Fe與外界物質(zhì)接觸；Ni是防腐蝕元素，使不銹鋼在多種酸、堿、鹽溶液中也能具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性。7.某些情況下(如海水中)，不銹鋼仍會(huì)生銹，為什么？

如果放在海水中，因?yàn)楹s質(zhì)，所以會(huì)形成原電池。海水中的氯離子會(huì)使這種不銹鋼發(fā)生腐蝕。不銹鋼的“不銹”是相對(duì)的，是與使用條件有關(guān)的。思考4、鋼材可以用作橋梁的結(jié)構(gòu)材料是因?yàn)樗?

)A．有良好的導(dǎo)熱性

B．有一定的機(jī)械強(qiáng)度C．不易受空氣和水的作用

D．有良好的導(dǎo)電性5、鋼筆的筆頭是合金鋼，其筆頭尖端是用機(jī)器軋出的便于使用的圓珠體。為了改變筆頭的耐磨性能，在筆頭尖端點(diǎn)上銥金粒，為區(qū)別鋼筆而叫銥金筆，銥金筆是筆頭用黃金的合金、筆尖用銥的合金制成的高級(jí)自來(lái)水筆。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

)A．鋼筆的筆頭不易被氧化，抗腐蝕性能好

B．銥金筆的耐磨性能比鋼筆要好C．銥金筆的筆頭和筆尖都是用純金屬制成的

D．銥金筆經(jīng)久耐磨，書(shū)寫(xiě)時(shí)彈性特別好，是一種理想的硬筆【練一練】BC(1)合金一定是不同金屬熔合而成的具有金屬特性的化合物(