第三章 第一节 合金

1、第一节第一节 合合 金金根据课本根据课本P.44 “P.44 “思考与交流思考与交流”的内容，阅的内容，阅读课文读课文“认识合金认识合金”内容，解决里面的问内容，解决里面的问题。题。阅读1 1、什么是合金？、什么是合金？ 合金是由两种或合金是由两种或两种以上的两种以上的金属金属（或（或金属与非金属金属与非金属）熔合熔合而成的具有而成的具有金属特性金属特性的物质的物质。 2 2、为什么我们使用的金属材料主要是合金，、为什么我们使用的金属材料主要是合金，而不是纯金属？而不是纯金属？ 合金与金属相比，除具有金属的特性外，还具有许合金与金属相比，除具有金属的特性外，还具有许多比各成分金属更优良的物理、

2、化学或机械的性能多比各成分金属更优良的物理、化学或机械的性能 。 合金与纯金属性能的比较表合金与纯金属性能的比较表熔点熔点硬度硬度延展性、韧性延展性、韧性纯金属纯金属合金合金相对高相对高相对低相对低较软较软相对硬相对硬良好良好一般相对差一般相对差小资料：金属钾、钠在常温下均小资料：金属钾、钠在常温下均为固态，但它们的为固态，但它们的合金合金在常温呈在常温呈液态液态，具有良好的导热性，可作，具有良好的导热性，可作为原子反应堆的导热剂。为原子反应堆的导热剂。 合金的性能：合金的性能：1 1、硬度、硬度较大较大2、熔点一般比各成分、熔点一般比各成分金属低金属低 3、合金的性能可以通过所添加的元素的、

3、合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含种类、含量量和生成合金的和生成合金的条件条件等来加以控制。等来加以控制。思考：为什么在纯金属加入其他元素形成合金以后，它思考：为什么在纯金属加入其他元素形成合金以后，它的性能与纯金属有很大的差异呢？的性能与纯金属有很大的差异呢？原因：纯金属和合金的原因：纯金属和合金的结构结构不同不同 在在纯金属纯金属内，所有原子内，所有原子的大小和形状都是相同的，的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整。而原子的排列十分规整。而合合金内金内加入了其他元素或大或加入了其他元素或大或小的原子，改变了金属原子小的原子，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子有规则的层状排列，

4、使原子之间的相对滑动变得困难。之间的相对滑动变得困难。因此，因此，在一般情况下，合金在一般情况下，合金比纯金属的硬度大。比纯金属的硬度大。学与问学与问固体的熔点与原子排列是否规整有关。你能根固体的熔点与原子排列是否规整有关。你能根据图据图3131简单结实为什么多数合金的熔点一般简单结实为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低吗？比各成分金属的低吗？在纯金属内，所有原子大小相同，排列十分规在纯金属内，所有原子大小相同，排列十分规整；而合金内原子的大小不一，排列没有纯金整；而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属那么整齐，使得原属那么整齐，使得原子之间的相互作用力减小子之间的相互作用力减小。所以，多

5、数合金的所以，多数合金的熔点一般比各成分金属的低熔点一般比各成分金属的低。二、使用合金二、使用合金1 1、铁合金（铁碳合金）、铁合金（铁碳合金）生铁生铁（含碳含碳2%-4.3%2%-4.3%，硬度大、抗压性强、性，硬度大、抗压性强、性脆，用于制造机座、管道脆，用于制造机座、管道）钢钢钢：含碳钢：含碳0.03%-2%0.03%-2%，延展性、机械性能好，用于制造机械，延展性、机械性能好，用于制造机械和交通工具。和交通工具。钢的性能比生铁优越，使用范围比生铁广得钢的性能比生铁优越，使用范围比生铁广得多。多。碳素钢碳素钢高碳钢（硬度较大）高碳钢（硬度较大）中碳钢中碳钢低碳钢（韧性较好，如羽毛球拍）低

6、碳钢（韧性较好，如羽毛球拍）合金钢合金钢不锈钢（不锈钢（Cr18%,Ni8%）锰钢（增加强度和韧性）锰钢（增加强度和韧性）依据依据含碳含碳量不同量不同2 2、铝合金、铝合金硬铝：硬铝：Cu 4%、Mg 0.5%、 Mn 0.5%、Si 0.7%特点：密度小、强度高、抗腐蚀特点：密度小、强度高、抗腐蚀用途：制造飞机和宇宙飞船用途：制造飞机和宇宙飞船（目前用途广泛的合金之一）（目前用途广泛的合金之一）3 3、铜合金、铜合金铜铜合合金金黄铜（黄铜（Cu-Zn，Zn20%36%）青铜（青铜（Cu-Sn，Sn10%30%）古代称为药金，密度比黄金小，外古代称为药金，密度比黄金小，外观与金非常相似，常被误

7、认为是黄观与金非常相似，常被误认为是黄金。假如是你，你怎样来判别金。假如是你，你怎样来判别“药药金金”和黄金？和黄金？资料卡片：金首饰资料卡片：金首饰P47金金合合金金4、新型合金、新型合金储氢合金：储氢合金：大量吸收大量吸收H2,并与并与H2结合成金属氢化物结合成金属氢化物钛合金：钛合金：Ti，V，Fe，Al等，等，飞机起落架飞机起落架耐热合金：耐热合金：喷气式飞机的发动机叶片喷气式飞机的发动机叶片记忆合金：记忆合金：泡沫合金：泡沫合金：多孔金属材料兼多孔金属材料兼有功能材料和结有功能材料和结构材料的双重作构材料的双重作用，是一种性能用，是一种性能优异的多用途工优异的多用途工程材料。广泛应程

8、材料。广泛应用于航空航天、用于航空航天、汽车、建筑、化汽车、建筑、化工、冶金、医药、工、冶金、医药、电化学以及军事电化学以及军事等。具体应用在：各种气液过滤器、吸热器、消声器、等。具体应用在：各种气液过滤器、吸热器、消声器、减震缓冲器、催化剂及其载体、流体分布器、热交换减震缓冲器、催化剂及其载体、流体分布器、热交换器、灭火器、阻燃器、多孔金属电极、电磁屏蔽器件、器、灭火器、阻燃器、多孔金属电极、电磁屏蔽器件、电磁兼容器件等。电磁兼容器件等。 泡沫金属泡沫金属由于多孔金属内部为大量相通的三维立体网状由于多孔金属内部为大量相通的三维立体网状结构，因此具有轻质、结构强度高、吸能性能结构，因此具有轻质

9、、结构强度高、吸能性能优异等特点，可应用于空天飞行器汽车等抗优异等特点，可应用于空天飞行器汽车等抗震缓冲结构部件上。震缓冲结构部件上。 多孔金属因其比表面积非常大多孔金属因其比表面积非常大,因此可以在化因此可以在化学反应中作为催化剂附着的载体或直接作为催学反应中作为催化剂附着的载体或直接作为催化剂化剂,通过成百倍的增加反应面积从而使用化学通过成百倍的增加反应面积从而使用化学反应充分反应充分/迅速迅速 思考与交流：课本思考与交流：课本P47 对我国第五套人民币中的硬币涉及到的几个问对我国第五套人民币中的硬币涉及到的几个问题进行思考。题进行思考。1 1、应具有一定的硬度，能耐磨损和抗腐、应具有一定

10、的硬度，能耐磨损和抗腐蚀，这样硬币才可以使用一定的年限。蚀，这样硬币才可以使用一定的年限。2 2、三种金属的价值：镍、三种金属的价值：镍 铜铜 铝铝3 3、实际价值应低于面值，如果高于面值，人们、实际价值应低于面值，如果高于面值，人们可能会把硬币收藏起来或高价出售，而不当作可能会把硬币收藏起来或高价出售，而不当作货币使用。货币使用。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铜导电性好，价格便宜导电性好，价格便宜软钢（一种低软钢（一种低碳钢，含碳量碳钢，含碳量0.13%-0.2%0.13%-0.2%价格便宜，硬度和强度价格便

11、宜，硬度和强度较小，可塑性高，加工较小，可塑性高，加工成型性和焊接性好成型性和焊接性好钨钨熔点最高熔点最高铝合金铝合金密度小，强度大，具密度小，强度大，具有较强的抗腐蚀力。有较强的抗腐蚀力。不锈钢不锈钢抗腐蚀性能好抗腐蚀性能好思考与交流思考与交流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。合金合金主要成分主要成分用途举例用途举例生铁生铁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、餐具硬铝硬铝Al.Cu.Mg.Mn.Si飞机和宇宙飞船的外壳飞机和宇宙

12、飞船的外壳黄铜黄铜Cu.Zn一些器皿一些器皿青铜青铜Cu.Sn1.1.关于合金的说法正确的是（关于合金的说法正确的是（ ）A. A. 合金是一种纯净物合金是一种纯净物B. B. 合金中只含有金属元素合金中只含有金属元素C. C. 合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属更高，合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好抗腐蚀性能等也更好D. D. 铁锈是一种合金铁锈是一种合金C2 2下列物质中属于金属材料的是（下列物质中属于金属材料的是（ ） A A、氧化镁、氧化镁 B B、金刚石、金刚石 C C、水、水 D D、黄铜、黄铜 D3 3人们利用铁、铜、铝，由早到晚的时间顺序是（人

13、们利用铁、铜、铝，由早到晚的时间顺序是（ ） A A、铁、铝、铜、铁、铝、铜 B B、铜、铁、铝、铜、铁、铝 C C、铝、铜、铁、铝、铜、铁 D D、铁、铜、铝、铁、铜、铝4 4下列关于合金的说法，正确的是（下列关于合金的说法，正确的是（ ） A A、合金不能导电、传热、合金不能导电、传热 B B、合金属于纯净物、合金属于纯净物 C C、合金没有延展性、合金没有延展性 D D、合金的很多性能与组成它们的纯金属不同、合金的很多性能与组成它们的纯金属不同 5 5生铁和钢的主要区别是（生铁和钢的主要区别是（ ） A A、生铁和钢的主要成分都是铁，但二者的含碳量不同，、生铁和钢的主要成分都是铁，但二者

14、的含碳量不同， 性能也不同。性能也不同。 B B、生铁和钢都是碳的合金、生铁和钢都是碳的合金 C C、生铁就是含杂质较多的钢，钢就是含杂质较少的生铁、生铁就是含杂质较多的钢，钢就是含杂质较少的生铁 D D、生铁是混合物，钢是纯净物、生铁是混合物，钢是纯净物 BDA6 6下列关于合金的叙述中正确的是（下列关于合金的叙述中正确的是（ ） A A、合金不具有金属光泽、合金不具有金属光泽 B B、金属和非金属之间不可能形成合金、金属和非金属之间不可能形成合金 C C、生铁和钢都是铁的合金、生铁和钢都是铁的合金 D D、钛合金是使用最多的合金、钛合金是使用最多的合金 7 7以下叙述不正确的是（以下叙述不

15、正确的是（ ） A A、不锈钢是化合物、不锈钢是化合物 B B、黄铜是合金、黄铜是合金 C C、钛和钛合金是制造飞机轮胎的重要材料、钛和钛合金是制造飞机轮胎的重要材料 D D、铝是地壳中含量最多的元素、铝是地壳中含量最多的元素 8 8下列物质属于纯净物的是（下列物质属于纯净物的是（ ） A.A.铁锈铁锈 B.B.氧化铁氧化铁 C.C.石灰石石灰石 D.D.硬铝硬铝 CADB9 9通常将通常将24K24K的黄金称作为纯金。现有一位顾客的黄金称作为纯金。现有一位顾客购买了一件购买了一件18K18K的黄金首饰，则这件首饰中黄金的的黄金首饰，则这件首饰中黄金的含量约（含量约（ ） A A、70% B7

16、0% B、72% 72% C C、75% D75% D、82%82%1010下列物质中不属于合金的是（）下列物质中不属于合金的是（） A A、不锈钢、不锈钢 B B、白铜、白铜 C C、高碳钢、高碳钢 D D、金刚石、金刚石CB1111、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；合金中的元素以单质形合金中的元素以单质形式存在；式存在；合金中不一定含有金属；合金中不一定含有金属；钢是含杂钢是含杂质较少的铁合金；质较少的铁合金；合金属于金属材料；合金属于金属材料；生铁生铁可完全溶解于稀盐酸可完全溶解于稀盐酸 A.A. B. B. C. C

17、. D. D. B12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： 熔点熔点 密度密度 硬度硬度 导电性导电性 某合金某合金 3200 3.20g/cm 37.5 3.5 铁铁 1535 7.86g/cm 34.5 17 (注：硬度以金刚石为注：硬度以金刚石为10作标准，导电性以银的导电作标准，导电性以银的导电性性100为标准为标准)已知该合金耐腐蚀、强度大，从性能看，该合金不已知该合金耐腐蚀、强度大，从性能看，该合金不适合制（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C1919工业生产中常将两种或多种金属（或金属与

18、非金属）工业生产中常将两种或多种金属（或金属与非金属）在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物的熔合物合金。这是制取合金的常用方法之一。仅合金。这是制取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根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是( )( ) 金属金属 Na K Al Cu FeNa K Al Cu Fe熔点（熔点（） 97.5 63.6 660 1083 153597.5 63.6 660 1083 1535沸点（沸点（） 883 774 2467 2567 2750883 774 2467 2567 2750 A AFeCuFeCu合金合金 B BCuAlCuAl合金合金 C CAlNaAlNa合金