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1、第三章 金属及其化合物 第三节用途广泛的金属材料高一化学组高一化学组它们是纯金属做的吗？它们是纯金属做的吗？铝铝合金锅合金锅 钛钛合金羽毛球拍合金羽毛球拍我们很少使用纯金属，而主要使用合金。我们很少使用纯金属，而主要使用合金。镍镍合金门锁合金门锁一、合金的概念及特性一、合金的概念及特性合金合金: :由两种或两种以上的由两种或两种以上的金属金属或或金属与非金金属与非金属属熔合熔合而成的而成的, ,具有具有金属特性金属特性的物质。的物质。1 1、合金的概念、合金的概念 注注合金中合金中一定一定含有金属元素含有金属元素合金中也合金中也可能可能含有非金属元素；含有非金属元素；多数合金是混合物；多数合金

2、是混合物；合金中各成分仍保持其化学性质合金中各成分仍保持其化学性质通过熔合条件形成通过熔合条件形成2、合金的特性、合金的特性一般情况下，合金与其纯金属成分相比较一般情况下，合金与其纯金属成分相比较（1 1）硬度大于任意成分金属。）硬度大于任意成分金属。 如：铝合金比纯铝硬、铁合金比纯铁的硬度大如：铝合金比纯铝硬、铁合金比纯铁的硬度大（2 2）熔点低于任意成分金属。）熔点低于任意成分金属。 如：保险丝、生铁的熔点比纯铁的低如：保险丝、生铁的熔点比纯铁的低（3 3）常具有优良的物理、化学或机械的性能。）常具有优良的物理、化学或机械的性能。（4 4）导电性和导热性低于任一组分金属。）导电性和导热性低

3、于任一组分金属。 使用：使用： 不同的原料，不同的原料， 改变原料的配比，改变原料的配比， 改变生成合金的条件等，改变生成合金的条件等， 可以制得具有不同性能的合金。可以制得具有不同性能的合金。合金在工业上的用途比纯金属更广、更重要。合金在工业上的用途比纯金属更广、更重要。3、合金的性能影响因素、合金的性能影响因素使用不同的原料使用不同的原料 方法：添加不同元素方法：添加不同元素改变原料配比改变原料配比 方法：改变各自的含量方法：改变各自的含量改变制造工艺改变制造工艺 方法：改变熔合条件方法：改变熔合条件 二、常见的合金及用途二、常见的合金及用途1.青铜青铜 2.黄铜黄铜 3.白铜白铜 4.锰

4、铜锰铜、有良好的强度和塑性、耐磨、有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件耐腐蚀，主要用于制机器零件如如轴承、齿轮轴承、齿轮等。等。是我国使用最早的合金是我国使用最早的合金19391939年在年在河南安阳殷墟河南安阳殷墟出土出土的的商代商代后期制作的后期制作的司母戊鼎司母戊鼎属于属于青铜制品青铜制品。 古代称为药金，密度比黄金小，外观与金非常古代称为药金，密度比黄金小，外观与金非常相似，常被误认为是黄金。相似，常被误认为是黄金。假如是你，你怎样来判假如是你，你怎样来判别别“药金药金”和黄金？和黄金？黄铜：黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、主要含铜和锌，有良好的强度和塑

5、性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。白铜：不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。白铜：不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。具有极高的电阻具有极高的电阻工业上常用工业上常用铜合金铜合金来制造各种机械零件来制造各种机械零件生铁生铁钢钢（含碳量在（含碳量在24.3之间之间,还含硅、锰及还含硅、锰及少量硫、磷少量硫、磷 ）碳素钢碳素钢低碳钢低碳钢（含碳（含碳0.30.6）高碳钢高碳钢（含碳（含碳0.030.3）中碳钢中碳钢（含碳（含碳0.62 ） 在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素钼、钴等合

6、金元素(如如不锈钢不锈钢)。钢的钢的含碳量越低含碳量越低，韧性越，韧性越好好，硬度越，硬度越低低； 含碳量越高含碳量越高，韧性越，韧性越差差，硬度越，硬度越高高。合金钢合金钢6:04名称名称 主要合金元素主要合金元素 主要特征主要特征 主要用途主要用途锰钢锰钢 锰锰韧性好、硬度大韧性好、硬度大钢轨、轴承、挖掘钢轨、轴承、挖掘机铲斗、坦克装甲机铲斗、坦克装甲不锈钢不锈钢 铬、镍铬、镍含铬量在含铬量在1230%1230%抗腐蚀性好、防抗腐蚀性好、防生锈生锈医疗器械、容器、医疗器械、容器、炊具炊具 硅钢硅钢 硅硅导磁性好导磁性好变压器、发电机和变压器、发电机和电动机中的铁芯电动机中的铁芯 钨钢钨钢

7、钨钨耐高温、硬度大耐高温、硬度大刀具刀具几种常见合金钢的主要特性和用途几种常见合金钢的主要特性和用途 合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。变形的钢轨变形的钢轨（三）其它几种常见合金（三）其它几种常见合金名称名称组成组成主要用途主要用途铝合金铝合金含有含有10%-30%10%-30%的镁的镁火箭、飞机、火箭、飞机、轮船等制造业轮船等制造业硬铝硬铝含铜含铜4%4%、镁、镁0.5%0.5%、锰锰0.5%0.5%、硅、硅0.7%0.7%火箭、飞机、火箭、飞机、轮船等制造业轮船等制造业钛合金钛合金含铝含铝6%6%、钒、钒4%4%用于飞机、用于飞机、宇航、化学工业宇航、化学

8、工业金合金金合金 加入银、铜、加入银、铜、稀土元素等稀土元素等金饰品、电子元金饰品、电子元件、钱币、笔尖件、钱币、笔尖铝合金铝合金特点：密度小、强度高、抗腐蚀强特点：密度小、强度高、抗腐蚀强用途：制造飞机和宇宙飞船用途：制造飞机和宇宙飞船 为什么铝被称为为什么铝被称为“有翼的金属有翼的金属” “会飞的金会飞的金属属”？page 17镁铝合金制成的自行车镁铝合金制成的自行车page 18镁铝合金制成的镁铝合金制成的3c产品产品镁铝合金制成笔记本电脑外壳镁铝合金制成笔记本电脑外壳（四）新型合金（四）新型合金喷气式飞机的发动机叶片。喷气式飞机的发动机叶片。储氢合金：储氢合金： 钛合金：钛合金：耐热合

9、金：耐热合金：记忆合金：记忆合金：泡沫合金：泡沫合金：tife, laniti，v，fe，al等等氢气与汽油两用车上的储氢装置氢气与汽油两用车上的储氢装置氢燃料电池汽车上的储氢罐氢燃料电池汽车上的储氢罐飞机起落架飞机起落架记忆金属记忆金属 随着社会的发展，我随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。们对金属的认识也在增加。也许在不远将来，我们都会也许在不远将来，我们都会拥有一辆由拥有一辆由“记忆金属记忆金属”制制作的汽车，我们再也不怕把作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平而心痛汽车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。惋惜了。 这种这种“记忆金属记忆金属”即是即是镍钛合金镍钛合金。如把这样一块金。

10、如把这样一块金属任意揉皱，或使它弯曲。属任意揉皱，或使它弯曲。加热后，它又恢复了原状。加热后，它又恢复了原状。6:04形状记忆合金制成的水形状记忆合金制成的水龙头上的温度调节装置龙头上的温度调节装置肱骨环抱接骨板肱骨环抱接骨板6:04形状记忆合金制成的形状记忆合金制成的 移动跳跃的机器人移动跳跃的机器人形状记忆合金制成的形状记忆合金制成的“蝴蝶蝴蝶” （可模仿肌肉的收缩）（可模仿肌肉的收缩）page 23轻质多孔泡沫铝合金轻质多孔泡沫铝合金 稀土作为基体元素能制造出具有稀土作为基体元素能制造出具有特殊特殊“光电磁光电磁”性能的多种功能材料性能的多种功能材料，如如: 稀土永磁材料，稀土永磁材料，

11、 稀土镍氢电池材料，稀土镍氢电池材料， 稀土荧光材料，稀土荧光材料， 稀土催化剂。稀土催化剂。 稀土激光材料，稀土激光材料， 稀土精密陶瓷材料稀土精密陶瓷材料, 生物工程材料等。生物工程材料等。它们都是发展电子信息产业，开发新能源，它们都是发展电子信息产业，开发新能源，治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。page 25 三、正确选用金属材料选择材料时，常常要考虑几个方面： 对环境的影响对环境的影响 日常维护日常维护 价格价格 化学性质化学性质 物理性质物理性质 外观外观 加工难度加工难度主要用途主要用途 常见金属之最常见金属之最密度最大的

12、是密度最大的是 ；硬度最大的是硬度最大的是 ；熔点最低的是熔点最低的是 ；熔点最高的是熔点最高的是 ；延性最好的是延性最好的是 ；展性最好的是展性最好的是 ；导电性最好的是导电性最好的是 ；地壳中含量最多的金属元素是地壳中含量最多的金属元素是 ； oscrhgwptauagal金属的分类金属的分类 冶金工业分冶金工业分 黑色金属：铁、铬、锰以及它黑色金属：铁、铬、锰以及它们的合金们的合金有色金属：除黑色金属以外的有色金属：除黑色金属以外的其他各种金属及其合金其他各种金属及其合金按密度分按密度分 重金属重金属 ：密度：密度4.5g/cm3以上以上 轻金属轻金属 ：密度：密度4.5g/cm3以下以

13、下 按接触概率分按接触概率分 常见金属：如铁、铝、铜等常见金属：如铁、铝、铜等 稀有金属：如锆、铌、钼等稀有金属：如锆、铌、钼等 金属的冶炼金属的冶炼目前工业上冶炼金属常用的方法有：目前工业上冶炼金属常用的方法有：热还原法热还原法大多数金属的冶炼适用于此法。大多数金属的冶炼适用于此法。电解法电解法钾、钙、钠、铝等活泼金属，只能用电解其熔融盐或氧化钾、钙、钠、铝等活泼金属，只能用电解其熔融盐或氧化物的方法制解。物的方法制解。把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤：从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤

14、：（1）矿石的采集；）矿石的采集；（2）冶炼；）冶炼；（3）精炼。）精炼。三千多年前商三千多年前商代的青铜器已代的青铜器已表明我国古代表明我国古代无与伦比的冶无与伦比的冶炼技术炼技术炼钢过程 page 322 2、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属的时间、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属的时间顺序是（顺序是（ ） a.a.铜、铁、铝、钛铜、铁、铝、钛 b.b.铁、铝、铜、钛铁、铝、铜、钛 c.c.铜、铁、钛、铝铜、铁、钛、铝 d.d.铁、铜、铝、钛铁、铜、铝、钛1 1、下列物质中、下列物质中, ,不属于合金的是（不属于合金的是（ ） a a、硬铝、硬铝 b b、黄铜、

15、黄铜 c c、钢铁、钢铁 d d、水银、水银da课堂练习课堂练习3 3、关于合金性质的说法中，错误的是（、关于合金性质的说法中，错误的是（ ） a a多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高 b b多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低 c c合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性质不同合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性质不同 d 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合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性质不同d4.4.多数合金与组成成份相比较，合金的（多数合金与组成成份相比较，合金的（ ） a.a.熔点高，硬度小熔点高，硬度小 b.b.密度大密度大 c.c.机械强度差机械强度差 d.d.熔点低，硬度大熔点低，硬度大5.5.所谓合金必须是所谓