第一節(jié)　合金

1、第一節(jié) 合金,第三章 探索生活材料,學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解合金的定義及特點(diǎn)。 2.認(rèn)識(shí)金屬與合金在性能上的主要差異，知道生活中常見合金的組成。 3.了解鐵合金、鋁合金和銅合金的組成、性能和用途。,一、認(rèn)識(shí)合金 1合金的概念 合金：是由兩種或兩種以上的金屬(或_與_)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 2合金的性質(zhì) (1)一般情況下，合金比純金屬硬度更_、更堅(jiān)固。 (2)多數(shù)合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的_。 (3)一般來說，合金的性質(zhì)并不是各成分的性質(zhì)的總和，合金具有良好的_、_或機(jī)械的性能。 (4)合金的性能可以通過所添加的合金元素的_、_和生成合金的_等來加以調(diào)節(jié)。如：生鐵的熔點(diǎn)比純鐵的低；硬鋁(Cu、M

2、g、Mn、Si)的強(qiáng)度和硬度都比純鋁大。,金屬,非金屬,大,低,物理,化學(xué),種類,含量,條件,課前自主學(xué)習(xí),【思考討論】 合金與純金屬性能為何不同？ 答案在純金屬內(nèi)，加入了其他合金元素時(shí)，合金元素的原子或大或小，改變了原子有規(guī)則的排列。 (1)合金原子層之間的排列不規(guī)整，滑動(dòng)變得困難，增大了合金的硬度。 (2)加入合金元素后，由于合金元素的原子半徑與原金屬原子不同，使金屬原子的排列變得不規(guī)整，原子間的相互作用力變小，使合金的熔點(diǎn)變低。,二、使用合金 1鐵合金 生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金。生鐵的含碳量為_，鋼的含碳量為_。鋼一般可分為_ _鋼和_鋼兩大類。根據(jù)含碳量不同，碳素鋼可分為_碳

3、鋼、_碳鋼和_碳鋼：含碳量高，硬度較_；含碳量低，韌性較_。不銹鋼是最常見的一種合金鋼，其中除含有鐵元素外，還主要含有_和_元素。,2%4.3%,0.03%2%,碳,素,合金,高,中,低,大,強(qiáng),鉻,鎳,2鋁合金和銅合金 (1)鋁合金 純鋁的硬度和強(qiáng)度較_，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。例如：硬鋁：含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%。 (2)銅合金 黃銅(_合金，含Zn 20%36%)，青銅(_合金，含Sn 10%30%)。 3新型合金 (1)儲(chǔ)氫合金是一類能夠大量吸收_，并與H2結(jié)合成_ _的材料。 (2)鈦合金、耐

4、熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應(yīng)用于_、_、_和_等領(lǐng)域。,CuZn,CuSn,H2,金屬氫化,物,衛(wèi)星,航空航天,生物工程,電子工業(yè),小,【思考討論】 1不銹鋼中添加的主要元素是什么？各有什么作用？ 答案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。 2鈦合金有什么優(yōu)點(diǎn)？ 答案(1)比強(qiáng)度高；(2)熱強(qiáng)度高；(3)抗蝕性好；(4)低溫性能好。,一、合金的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點(diǎn) (1)一般情況下，合金比純金屬的硬度更大、更堅(jiān)固，其原因是：

5、如下圖所示，純金屬和合金的結(jié)構(gòu)并不相同，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)加入了其他元素或大或小的原子，改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層與層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難。,課堂互動(dòng)探究,(2)一般情況下合金的熔點(diǎn)比純金屬低，其原因是：在純金屬內(nèi)，所有的原子大小相同，排列十分規(guī)整；而合金內(nèi)原子的大小不一，排列沒有純金屬那樣整齊，使得原子之間的相互作用力減小。所以，多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬的熔點(diǎn)都要低。,【例1】工業(yè)生產(chǎn)中，常將兩種或多種金屬(或金屬與非金屬)在同一容器中加熱使其熔合，冷凝后得到具有金屬特性的熔合物合金。這是制取合金的常用方法之一。僅根

6、據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，不宜用上述方法制取的合金是(),AFeCu合金 BCuAl合金 CAlZn合金 DAgZn合金,解析根據(jù)合金的概念可知：銀的熔點(diǎn)為960.8 ，而鋅的沸點(diǎn)為907 ，即當(dāng)銀熔化時(shí)，鋅已氣化。二者形不成合金。 答案D,變式1某合金與鐵的物理性質(zhì)比較如下：,(注：硬度以金剛石為10作標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)電性以Ag為100作標(biāo)準(zhǔn)) 已知該合金耐腐蝕，強(qiáng)度大，從性能看，該合金不適合制作 () A門窗框 B爐具 C導(dǎo)線 D飛機(jī)外殼,解析從該合金與鐵的性質(zhì)比較，其有較高熔點(diǎn)，不易熔化，可制爐具，有較小的密度和較大的硬度可制門窗框和飛機(jī)外殼，該合金導(dǎo)電性較差，不適宜制作導(dǎo)線。 答案C,二、合金的類型與性

7、能應(yīng)用,【例2】2011年3月，日本發(fā)生了9.0級(jí)地震并引發(fā)海嘯，導(dǎo)致處于海邊的福島核電站發(fā)生系列爆炸。作為動(dòng)力系統(tǒng)的核反應(yīng)堆的第一層護(hù)罩是鋯錫合金外殼，第二層護(hù)罩是壓力倉(即一個(gè)堅(jiān)固結(jié)實(shí)的大鍋)，第三層護(hù)罩是最堅(jiān)固的鋼和混凝土制成的非常厚的球體。下列敘述錯(cuò)誤的是 (),A鋯錫合金、鋼、混凝土都屬于混合物 B鋼的硬度和熔沸點(diǎn)都高于純鐵 C鋯錫合金和鋼屬于金屬材料，混凝土屬于傳統(tǒng)的硅酸鹽材料 D在高溫下，鋼和水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 解析鋼是鐵碳合金，其硬度大于純鐵，但熔點(diǎn)低于純鐵。 答案B,變式2高功率Ni/MH(M表示儲(chǔ)氫合金材料)電池已經(jīng)用于混合動(dòng)力汽車，其放電時(shí)的反應(yīng)為：NiOOHMH=MNi(OH)2，下列有關(guān)說法不正確的是() A儲(chǔ)氫合金是一種新型合金 B儲(chǔ)氫合金