第一节　合金 (7)(精品).ppt

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1、第三章第三章 探索生活材料探索生活材料第一节第一节 合合 金金材料材料金属材料金属材料非金属材料非金属材料复合材料复合材料无机非金属材料无机非金属材料有机非金属材料有机非金属材料传统材料传统材料新型材料新型材料天然材料天然材料合成材料合成材料材料的分类：材料的分类：纯金属或合金纯金属或合金合金合金 1.什么是合金？什么是合金？合金是由两种或两种以上的金属合金是由两种或两种以上的金属(或金属与或金属与 非金属非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。熔合而成的具有金属特性的物质。2.为什么我们使用的金属材料主要是合金，而为什么我们使用的金属材料主要是合金，而 不是纯金属？不是纯金属？合金与纯金属相比

2、，除具有金属的特性外，合金与纯金属相比，除具有金属的特性外，还具有许多比纯金属更优良的物理还具有许多比纯金属更优良的物理、化学或机化学或机 械的性能械的性能。如：硬度大如：硬度大、熔点低熔点低、密度小密度小、耐磨耐磨、耐腐蚀等耐腐蚀等。汽车配件汽车配件 金属或合金金属或合金使用原因使用原因电线芯电线芯汽车外壳汽车外壳灯丝灯丝发动机发动机排气管排气管铜、铝铜、铝导电性好、延展性好导电性好、延展性好低碳钢低碳钢易加工、便宜易加工、便宜钨钨熔点高熔点高铝合金铝合金 密度小密度小、强度大、耐腐蚀强度大、耐腐蚀不锈钢不锈钢耐腐蚀耐腐蚀 3.查阅资料，填写下列汽车配件所用的金属或合金，查阅资料，填写下列汽

3、车配件所用的金属或合金，并解释使用这些材料的原因。并解释使用这些材料的原因。一、认识合金一、认识合金 合金的概念：合金的概念：由两种或两种以上的金属由两种或两种以上的金属(或金属或金属 与非金属与非金属)融合而成的具有金属特性的物质。融合而成的具有金属特性的物质。合金的性能：合金的性能：1.硬度较大硬度较大。2.熔点一般比各成分金属低熔点一般比各成分金属低。3.一般来说一般来说，合金的性质并不是各成分的性质合金的性质并不是各成分的性质 的总和的总和，合金具有良好的合金具有良好的物理物理、化学化学和和机械机械 的性能的性能。4.合金的性能合金的性能，可以通过所添加的元素的种类可以通过所添加的元素

4、的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制。含量和生成合金的条件等来加以控制。思考题：思考题：(1)为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢?金属与合金的结构比较：金属与合金的结构比较：改变了金属原子有规则的层状结构改变了金属原子有规则的层状结构 (2)我们在日常生活中使用的合金有铁合金我们在日常生活中使用的合金有铁合金、铝铝 合金合金、铜合金等铜合金等，这些合金的组成是怎么样的这些合金的组成是怎么样的?生生 铁：铁：钢：钢：不锈钢：不锈钢：硬硬 铝：铝：黄黄 铜：铜：青青 铜：铜：铁铁+碳碳铁铁+碳碳 或或 铁铁+碳及其他金属碳及其他金属(合金钢合金钢)铁铁

5、+铬铬(Cr)、镍、镍(Ni)铝铝+铜、镁、锰、硅铜、镁、锰、硅铜铜+锌锌铜铜+锡锡(Sn)二二、使用合金、使用合金1.铁铁合合金金生铁生铁(铁碳合金铁碳合金，含碳含碳2%4.3%，硬度大硬度大、抗压抗压 性强性强、性脆性脆，用于制造机座用于制造机座、管道管道)钢钢 钢钢(含碳含碳0.03%2%，延展性延展性、机械性能好机械性能好，用于制造用于制造 机械和交通工具机械和交通工具)碳素钢碳素钢高碳钢高碳钢(硬度较大硬度较大)中碳钢中碳钢低碳钢低碳钢(韧性较好韧性较好)合金钢合金钢不锈钢不锈钢(Cr18%、Ni8%)锰钢锰钢(增加强度和韧性增加强度和韧性)密度小、强度大、抗腐蚀力强。密度小、强度大

6、、抗腐蚀力强。铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝的铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝的 硬度较小硬度较小，不适于制造机器零件等不适于制造机器零件等。向铝中加向铝中加 入少量的合金元素如入少量的合金元素如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及及 稀土元素等可制成铝合金。稀土元素等可制成铝合金。如硬铝如硬铝：含含Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%2.铝合金：铝合金：二二、使用合金、使用合金3.铜铜合合金金青铜：青铜：黄铜：黄铜：白铜：白铜：含含Cu Zn耐腐蚀，耐磨，塑性强，耐腐蚀，耐磨，塑性强，硬度较小。硬度较小。含含Cu Sn Pb等等硬而脆，强度大。硬而脆，强度大。含含Ni Zn(少

7、量少量Mn)制硬币、首饰。制硬币、首饰。二二、使用合金、使用合金 纯金质软，不适合直接制造首饰。纯金质软，不适合直接制造首饰。向纯金中加入一定量的铜或银，可以制成向纯金中加入一定量的铜或银，可以制成 硬度较大的金合金，用于制造金首饰等。其成硬度较大的金合金，用于制造金首饰等。其成 色常用色常用K数表示。数表示。K数越高表示金的含量越高。数越高表示金的含量越高。如：如：24K(99.5%以上以上)，18K(约约75%)。常识：常识：24K金和金和18K金金 广泛用于卫星、航空航天、生物工程和电广泛用于卫星、航空航天、生物工程和电 子工业领域。子工业领域。储氢合金储氢合金钛合金钛合金耐热合金耐热合

8、金记忆合金记忆合金泡沫金属泡沫金属 4.新型合金新型合金二二、使用合金、使用合金归纳与整理归纳与整理 1.能解释合金与纯金属在性能上的差异。能解释合金与纯金属在性能上的差异。2.认识一些重要的合金。认识一些重要的合金。合合 金金主要成分主要成分用途举例用途举例生生 铁铁Fe.C机座、管道机座、管道不锈钢不锈钢Fe.Cr.Ni.C医疗器材、厨具、餐具医疗器材、厨具、餐具硬硬 铝铝Al.Cu.Mg.Mn.Si飞机和宇宙飞船的外壳飞机和宇宙飞船的外壳黄黄 铜铜Cu.Zn一些器皿一些器皿青青 铜铜Cu.Sn练习：练习：1.有关合金的叙述不正确的是有关合金的叙述不正确的是()A.合金的熔点比它的各成分金

9、属的熔点低合金的熔点比它的各成分金属的熔点低 B.合金的硬度和强度一般比纯金属高合金的硬度和强度一般比纯金属高 C.合金一定是金属熔合而成的物质合金一定是金属熔合而成的物质 D.硬铝、黄铜和钢均为合金硬铝、黄铜和钢均为合金 2.用于飞机制造业的重要材料是用于飞机制造业的重要材料是()A.MgAl合金合金 B.CuSn合金合金 C.AlSi合金合金 D.不锈钢不锈钢CA 3.下列关于镁铝合金的说法正确的是下列关于镁铝合金的说法正确的是()A.熔点比镁、铝都高熔点比镁、铝都高 B.熔点比镁、铝都低熔点比镁、铝都低 C.硬度比镁、铝都小硬度比镁、铝都小 D.硬度比镁、铝都大硬度比镁、铝都大 BD 4

10、.向一铝制易拉罐中充满向一铝制易拉罐中充满CO2后，再往罐中后，再往罐中 注入足量的质量分数为注入足量的质量分数为20%的的NaOH溶液溶液，立立 即严封罐口即严封罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪不一会儿就发现易拉罐变瘪，再再 过一会易拉罐又鼓胀起来过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象解释上述实验现象。(1)易拉罐开始变瘪的原因是：易拉罐开始变瘪的原因是：，反应的化学反应的化学 方程式为：方程式为：。NaOH与与CO2反应反应罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 4.向一铝制易拉罐中充满向一铝制易拉罐中充满CO2后，再往

11、罐中后，再往罐中 注入足量的质量分数为注入足量的质量分数为20%的的NaOH溶液溶液，立立 即严封罐口即严封罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪不一会儿就发现易拉罐变瘪，再再 过一会易拉罐又鼓胀起来过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象解释上述实验现象。(2)易拉罐又鼓胀起来的原因是：易拉罐又鼓胀起来的原因是：其反应的离子方程式为：其反应的离子方程式为：NaOH溶液与溶液与Al反应，产生反应，产生H2，使罐内压强增大。，使罐内压强增大。2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 5.下列有关合金的叙述中正确的是下列有关合金的叙述中正确的是()合金具有金属特性；合金具有金属特性；合金中的元素以

12、单质形式存在；合金中的元素以单质形式存在；合金中不一定含有金属；合金中不一定含有金属；钢是含杂质较少的铁合金；钢是含杂质较少的铁合金；合金属于金属材料；合金属于金属材料；生铁可完全溶解于稀盐酸生铁可完全溶解于稀盐酸 A.B.C.D.C 6.在常温下在常温下，将下列物质投入足量稀盐酸中将下列物质投入足量稀盐酸中，能产生气体且有金属不溶物残留的是能产生气体且有金属不溶物残留的是()A.黄铜黄铜 B.纯铁纯铁 C.碳酸钙碳酸钙 D.碳素钢碳素钢A 7.工业生产中常将两种或多种金属工业生产中常将两种或多种金属(或金属与或金属与 非金属非金属)在同一容器中加热使其熔合在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得冷

13、凝后得 到具有金属特性的熔合物到具有金属特性的熔合物合金。这是制取合金。这是制取 合金的常用方法之一。仅根据下表数据判断，合金的常用方法之一。仅根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是不宜用上述方法制取的合金是()金属金属NaKAlCuFe熔点熔点()97.563.666010831535沸点沸点()883774246725672750 A.FeCu合金合金 B.CuAl合金合金 C.AlNa合金合金 D.CuNa合金合金D 8.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔熔 点点密密 度度硬度硬度导电性导电性某合金某合金32000C3.20g/cm37.53.5铁铁15350C7.86g/cm34.517 (注注:硬度以金刚石为硬度以金刚石为10作标准，导电性以银作标准，导电性以银 的导电性的导电性100为标准为标准)已知该合金耐腐蚀、强度已知该合金耐腐蚀、强度 大，从性能看，该合金不适合制大，从性能看，该合金不适合制()A.门窗框门窗框 B.炉具炉具 C.导线导线 D.飞机外壳飞机外壳C