合金课件高一上学期化学人教版

铁

金属材料

第1课时

合金人教版必修第一册课程导入化学与生活：无处不在的金属材料金属光泽具有金属光泽，大多数金属为银白色(铜：紫红色，金：黄色)大多数金属为固体(汞：液体)具有导电性、导热性和延展性导电性导热性延展性一、金属材料金属元素或以金属元素为主组成,具有金属特性的材料的统称金属材料1、金属的特性实际生活中却使用的最多的是合金，很少使用纯金属？它们是纯金属做的吗？铝合金锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁钢铁材料铝合金轮毂铂合金首饰在日常生产、生活和科学技术中，金属材料是非常重要的。我们周围的很多物品都中由金属材料制成的。金属材料包括纯金属和它们的合金，而实际生活中却使用的最多的是合金，很少使用纯金属。故合金在工业上的用途比纯金属更广、更重要。1.定义:由两种或两种以上的金属与金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。二、合金【思考】根据下表数据判断，能否制得Cu-Na合金?金属NaKAlCuFe熔点/℃97.563.666010831535沸点/℃883774246725672750不能。根据定义,两种金属要“熔合”为合金,则须保证两种金属在一定温度范围内均为液体状态,即一种金属的熔点不能高于另外一种金属的沸点。

当铜熔化时,钠已变为气体,无法熔合在一起。注：合金里至少有一种金属，其余物质可能是一种或多种金属，也可能是非金属，或者金属和非金属的混合二、合金合金具有许多优良的物理、化学及机械性能。硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等⑷使用不同的原料，改变原料的配比或改变生成合金的条件，都可以得到不同性能的合金。⑶导电性和导热性低于任一组分金属。

⑴金属合金的硬度一般比它的各成分金属要大。⑵多数合金的熔点比它的各成分金属要低。合金的化学性质与组成合金的各成分金属的化学性质相似.

思考：为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢？3.合金的结构对性能的影响纯金属只有一种金属原子，排列很整齐合金中有多种原子，且原子的大小不同，原子排列不规则掺杂其他原子形成合金使得原子之间相互作用力减小，原子层之间的相对滑动变得困难熔点变小，硬度变大。微观上原子的排列不同，导致了宏观上金属材料的性能不同生铁钢铁合金含碳量不同含碳量在2％～4.3％之间含碳量在0.03％～2％之间硬度大、抗压、性脆、可以铸造成型，是制作机座、管道的重要材料延展性和机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具用量最大、用途最广的合金三、铁合金阅读课本P78-79,了解铁合金碳素钢含碳量不同高碳钢>0.6%中碳钢0.3%~0.6%低碳钢<0.3%韧性好、焊接性好、强度低,用于制造钢板、钢丝和钢管等强度高、韧性及加工性好,用于制造钢轨、车轮和建材等硬而脆、热处理后弹性好,用于制造器械、弹簧和刀具等合金钢钢按其化学成分是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好,耐磨,耐腐蚀等。例如不锈钢（特种钢）钢：①含碳量越低，韧性越好，硬度越低；②含碳量越高，韧性越差，硬度越高。不锈钢是一种常见的合金钢，合金元素主要是铬、镍资料卡片元素对铁合金性能的影响C在铸铁中形态不同，影响不同，含量越大，强度、硬度越大Cr增强耐磨性和抗氧化性，增强高温强度Ni增强低温时的韧性；改变高铬钢的内部结构等Mo增强高温强度，提高红热时的耐磨性和硬度W提高高温时的强度和硬度，增强工具钢的耐磨性Si提高低合金钢的强度和硬度，增强高温时的抗氧化性等Co提高红热时的硬度和耐磨性，用于制造磁性合金P有害元素，铸铁件脆性增加S有害元素，铸铁件脆性增加钢中合金元素的主要作用合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。科学·技术·社会化学与职业四、铝合金硬铝：Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%特点：密度小、强度高、抗腐蚀用途：制造飞机和宇宙飞船纯铝的硬度和强度都比较小

向铝中加入少量合金元素，如Cu

Mg

Si

Mn

Zn及稀土元素等四、铝合金常见的铝合金合金名称主要性质主要用途镁铝合金密度小，抗腐蚀能力强，强度和硬度都比纯铝和纯镁大火箭、飞机、宇宙飞船、轮船等制造业硬铝密度小，抗腐蚀能力强，强度和硬度都比纯铝大火箭、飞机、宇宙飞船、轮船等制造业知识拓展储氢合金记忆合金钛合金耐热合金近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：五、新型合金1.新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。2.钛合金、耐热合金和形状记忆合金等广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。五、新型合金五、新型合金如Ti-Fe合金和La-Ni合金等1.组成：镍（Ni）-钛(Ti)2.形变条件：温度3.性能：形变后遇高温（或低温）恢复形状。人造卫星上庞大的天线可以用形状记忆合金制作。发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需升温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。形状记忆合金形状记忆合金钛合金金属钛“发现”号航天飞机

目前，钛合金70%用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。这是因为钛的冶炼比较困难。

钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的一半。安然无恙的“躺”在各种强酸、强碱中；连比较凶猛的酸—王水，也不能腐蚀它。

喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金制造的，能承受1100℃的高温。耐热合金用途广泛的稀土金属~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~在金属元素中，有一类性质相似，并在自然界共生在一起的稀土元素，他们是元素周期表中原子序数从57~71（从镧至镥，称为镧系元素）的15种元素以及钪和钇，共17种元素。稀土元素在科技、生产中有广泛的用途，被誉为新材料的宝库。

稀土金属既可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。例如，在钢中加入稀土元素，可以增加钢的塑性、韧性、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性和抗氧化性等。因此，稀土金属广泛应用在冶金、石油化工、材料工业（电子材料、荧光材料、发光材料、永磁材料、超导材料、染色材料、纳米材料、引火合金和催化剂等）、医药及农业等领域。我国是稀土资源大国。到目前为止，我国的稀土储量、稀土产量