人教版选修一 第三章第一节合金 学案.doc

第一节合金问题导学活动与探究1合金的性质阅读教材，讨论合金具有哪些物理性质？并从结构上分析为什么？迁移与应用某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔点密度硬度导电性某合金3 200 3.20 gcm37.53.5铁1 535 7.86 gcm34.517(注：硬度以金刚石为10作标准，导电性以银的导电性为100作标准)已知该合金耐腐蚀、强度大，从性能看，该合金不适合制()a门窗框 b炉具c导线 d飞机外壳1一般来说，合金的性质并不是各成分金属的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械性能。2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。如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝(cu、hg、mn、si)的强度和硬度都比纯铝大。活动与探究2铝合金与铜合金的比较请阅读教材，互相讨论交流完成下表：合金名称组成主要性质主要用途铝合金硬铝镁铝合金铜合金黄铜(cuzn)青铜(cusn)迁移与应用现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色合金制造。取合金样品进行如下实验(每一步试剂均过量)，由此可以推知该合金的组成可能为()样品aal、mg、si、s bal、fe、mg、si、cucal、si、c、cu dal、si、fe、c1铝合金具有密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等特点，并且因表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力，可用于制造能承受高负荷及强烈磨损的构件。2铝合金主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输以及电子行业。例如，用铝合金材料制成的汽车车轮的骨架，质轻、强度大且热变形性小。计算机中的硬盘抽取盒使用铝合金作散热材料，既坚固耐用，散热效果又好。另外，铝合金还广泛用于制造飞机构件。活动与探究3新型合金的性能查阅资料，说明为什么钛及钛合金被誉为“空间金属”和“深海金属”。迁移与应用下列说法不正确的是()a储氢合金可用于以h2为燃料的汽车b由钛、钒、铁和铝组成的钛合金常用于制造飞机的起落架c钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型记忆合金广泛应用于卫星、航空航天、生物工程和电子工业等领域d金首饰中的千足金就是纯金1储氢合金h2储氢合金,稍受热金属氢化物常见的储氢合金一般为tife合金、lani合金。2其他合金形状记忆合金：形状记忆合金是一种新的功能金属材料，用这种合金做成的金属丝，即使将它揉成一团，但只要达到某个温度，它便能在瞬间恢复原来的形状。最早研究成功的形状记忆合金是niti合金，称为镍钛脑(nitanon)。它的优点是可靠性强、功能好，但价格高。钛合金：钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛合金的优点：比强度高；热强度高；抗蚀性好；低温性能好；化学活性大；导热系数小、弹性模量小。耐热合金：又称高温合金，它对于在高温条件下的工业部门和应用部门，有着重大的意义。“耐热”是指其在高温下能保持足够的强度和良好的抗氧化性。答案：【问题导学】活动与探究1答案：1.合金的物理性质(1)一般情况下，合金比纯金属硬度更大、更坚固。(2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低。(3)一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和。合金具有良好的物理、化学或机械性能。(4)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。2合金的性质与结构的关系(1)一般情况下，合金比纯金属的硬度更大、更坚固的原因。如下图所示，纯金属和合金的结构并不相同，在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整。而合金内加入了其他元素或大或小的原子，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层与层之间的相对滑动变得困难。纯金属与合金的结构比较(2)一般情况下合金的熔点比纯金属低的原因。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熔点都要低。迁移与应用c解析：此题给出某合金和铁的物理性质的相关信息，a项主要从硬度方面考虑，该合金硬度大于铁，适合制门窗框；b项从熔点方面考虑，该合金熔点大于铁，适合制炉具；c项从导电性方面考虑，该合金的导电性能比铁差很多，不适合制导线；d项从密度方面考虑，该合金的密度小于铁，适合制飞机外壳。综上分析，本题答案为c。活动与探究2答案：合金名称组成主要性质主要用途铝合金硬铝含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7%强度和硬度都比纯铝大建筑用门窗、火箭、飞机、轮船等制造业镁铝合金含有10%36%的镁强度和硬度都比纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮船等制造业铜合金黄铜(cuzn)含锌20%36%，常加入少量锡、铅、铝有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表和日用品青铜(cusn)含锡10%30%有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮等迁移与应用b解析：根据合金的颜色可知一定含cu。从四个选项中可以看出，与naoh溶液反应放出h2的有si、al；而与盐酸反应放出h2的有fe和mg，因此符合条件的只有b。活动与探究3答案：钛合金具有密度小、强度高、耐高温和抗腐蚀等优良性能，是制造飞机、火箭发动机、人造卫星外壳和宇宙飞船船舱的重要材料；同时，由于钛合金的强度高，可以承受深海的压力，特别是能抗海水的腐蚀，可用于制造深海潜艇、海底石油设备等。因此，钛及钛合金被誉为“空间金属”和“深海金属”。迁移与应