人教版选修1 第三章第一节 合金 学案.doc

第一节合金名师导航知识梳理 1.认识合金 合金是由_种或_种以上的_（或_与_）熔合而成的具有_的物质。它与各成分金属相比具有许多优良的_、_或_的性能。如，合金的硬度较_，多数合金的熔点一般比各成分金属的熔点_。合金的性能可以通过所添加的合金元素的_、_和生成合金的_等来加以调节。因此，尽管目前制得的纯金属只有_多种，但由这些_（或_与_）制得的合金已达_种，大大拓展了金属材料的_和_。 2.使用合金 （1）铁合金 生铁和钢是含_量不同的两种_合金，是目前用量最_、用途最_的合金。 生铁硬度_、抗_，性_，可以_，是制造_、_的重要材料。钢有良好的_性，_性能好，可以_和_，广泛用于制造_和_等。钢的性能比生铁_，使用范围远远_生铁。 不锈钢在空气中比较_，不容易_，具有很强的_能力。生活中常见的_、_和_等很多都是用不锈钢制成的。 （2）铝合金和铜合金 铝是地壳中含量_的金属元素。纯铝的_和_较小，_适合制造各种机器零件，但其_的性能却非常优良，被广泛应用于_、_、_、_等部门，目前是仅次于_的第_大金属材料。 早在3000多年前的_，我国就已经制造和使用_了，至今_和_在生活和生产中仍然被广泛应用。 纯金质_，_适合制造首饰。向纯金中加入一定量的_或_，可制成硬度较_的金合金，常用于制造_。 （3）新型合金 近年来，为满足某些_发展的需要，人们又设计和合成了许多_材料。 新型合金被广泛应用于_、_、_和_等领域。 泡沫金属是含有_的_材料，如_、_及其_。 向_的铝合金中通入_、_或_，生成的_粒子使得熔融体的_加大，再加入_如_、_或_等，产生的_均匀分布，冷却后得到_。 泡沫金属具有_、_、_、能吸收_等性质，特别适于_和_的防冲击_、汽车_的_，以及运输系统和住宅建筑的_、_等方面。疑难突破 1.为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低？ 剖析：固体的熔点与原子排列是否规整有关。在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分规整。而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属那样整齐，使得原子之间的相互作用力减小。所以，多数合金的熔点一般比各成分金属的低。 2.日常生活中常用的不锈钢在大气中抗腐蚀能力很强，但在海水中会被腐蚀，这是为什么？ 剖析：不锈钢种类繁多、性能各异，按化学成分可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大类；按使用的介质环境可分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐尿素不锈钢和耐海水不锈钢等。 所以说，不锈钢的“不锈”是相对的，而不是绝对的，是与使用条件有关的，特别是使用的介质环境对不锈钢的性质影响相当大。所以，日常生活中常用的不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈。但是如果放在海水中，海水中的氯离子会使这种不锈钢发生腐蚀。问题探究 问题：易拉罐按制罐金属材料的材质划分，主要可分为铝制和铁制两种。易拉罐的主要成分是什么？请设计实验加以探究。 探究：可以采用物理方法探究： 如铁制易拉罐可被磁铁吸引，而铝制易拉罐则不能。 也可以用化学方法探究： 如铝制易拉罐既能与酸反应，又能与碱反应。问题精讲【例1】 用于飞机制造业的重要材料是( )a.mgal合金 b.cusn合金 c.alsi合金 d.不锈钢思路解析：飞机制造业所用的材料强度越高、密度越小越好。答案：a【例2】 将同样形状与大小的熟铁片（含碳量低）、生铁片（含碳量高）、不锈钢片同时浸泡于同浓度盐水中，相同时间后取出比较它们的锈蚀程度为_。思路解析：钢中由于添加了cr和ni形成了不锈钢，提高了抗腐蚀性；生铁和熟铁相比由于生铁中含c量较高，生铁与盐溶液比较容易形成原电池，fe为负极，因此，生铁比熟铁易被腐蚀。答案：生铁熟铁不锈钢知识导学 本节是在义务教育阶段和高中必修课程的基础上，使学生对合金的认识有进一步的深入与提高，学习前要复习前面学习的有关知识。 对于铁合金可以通过下表学习：铁合金生铁（含碳量为2%4.3%）炼钢生铁（白口铁）碳的存在形式：fe3c特点：硬而脆，不宜进行铸造和机械加工用途：主要用于炼钢铸造生铁（灰口铁）碳的存在形式：片状石墨特点：具有良好的切削和铸造性能，但强度较差，不能锻扎用途：制造各种铸件球墨铸铁碳的存在形式：球状石墨特点：某些性能接近钢，但价格比钢便宜用途：在某些场合可代替钢，如制造齿轮、阀门等钢（含碳量为0.03%2%）碳素钢种类：低碳钢、中碳钢、高碳钢用途：低碳钢和中碳钢常用于制造机械零件、钢管等，高碳钢常用于制造刀具、量具和模具等合金钢在碳素钢中加入一种或几种其他元素制成的具有特殊性能的钢。例如，常用的不锈钢的合金元素是铬和镍，抗腐蚀性能好；锰钢的合金元素是锰，韧性好、硬度大，常用于制造钢轨、轴承等 通过铁合金的学习了解由于含碳量不同，钢和生铁的性能有很大差异，因此，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加以调节。 在学习中常出现的错误是认为合金一定是由金属和金属构成的，实际上，合金既可以由金属和金属之间构成，也可以由金属和非金属之间构成。 对于新型合金，课本上的内容比较少，有兴趣的同学可以通过上网了解更多。疑难导析 物质的结构决定性质，因此研究物质的性质时要根据它的结构。 先要说明固体熔点的高低与原子排列的关系，然后分别阐述纯金属和合金中原子的大小及原子排列的特点，从而说明合金与金属熔点的高低不同。 要用辩证唯物主义的观点看待问题，任何事物都是相对的，而不是绝对的，介质环境对物质性能有很大的影响，如：二氧化碳很稳定，可以用来灭火，但镁着火就不能用二氧化碳灭火，因为镁可以与二氧化碳发生化学反应。 要弄清不锈钢的种类，按使用的介质环境可分为哪些种。 不锈钢在什么条件下比较稳定，不容易生锈；在什么条件下会被腐蚀。问题导思 设计探究方案时要考虑到许多易拉罐的罐体上已经标明了所用的材料，如果没有标，就可以采用实验的方法测定。对于铁制易拉罐，可以采用哪些方法探究；对于铝制易拉罐，可以采用哪些方法探究。典题导考 绿色通道：解答此类题时应结合飞机实际应用的情况。【典题变式1】铝硅合金（含si 13.5%）在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。有下列三种晶体：铝,硅,铝硅合金，它们的熔点由低到高的顺序是( )a. b. c. d. 黑色陷阱：一般认为金属制成合金后其物理性质、化学性质和机械性能方面都优于成分金属，但也有例外，如本题，可反映出某些