3.2.1 常见的合金及应用（教学课件）-【一线课堂】2022-2023学年高一化学同步课件+作业（人教版2019必修第一册）

走进奇妙的化学世界2022必修第一册第三章

铁金属材料第二节

金属材料第1课时常见的合金及应用大家想一想我们身边的金属材料有哪些？纯金属单质和合金

学习

目标PART01PART02PART03结合实例认识金属材料，科学、合理的选择和使用金属材料。

从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能。第1课时常见的合金及应用了解新型合金应用。材料金属材料非金属材料复合材料无机非金属材料有机非金属材料传统材料新型材料天然材料合成材料材料的分类：金属单质合金

在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特性的物质，叫做合金。物理变化混合物一、合金铝合金钛合金注：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(1)合金的硬度比其成分金属

，机械性能一般____各成分金属。(2)合金的熔点一般______它的各成分金属。合金与纯金属的性能差异优于低于(3)合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性，可制造高电阻和高热阻材料，制造有特殊性能的材料。(4)有的抗腐蚀能力强(如不锈钢)，在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢，适用于化学工业。大纯金属与合金的结构比较

结构决定性质：掺杂其他原子形成合金合金中有多种原子，且原子的大小不同，原子排列不规则纯金属只有一种金属原子，排列很整齐合金的导电性、导热性一般低于成分金属合金的特征：原子之间的相互作用力减小。所以，多数金属的熔点一般比各成分金属的底。硬度大于成分金属,熔点低于其成分金属。[特别注意](1)合金一定是混合物。(2)合金在许多方面不同于各组成金属，不是简单加合，需加热熔合；

但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。【思考】小胖想制备却不得K-Fe合金（其他条件均已满足），化学大师根据K、Fe金属的熔点和沸点数据得出原因是：金属KFe熔点/℃63.61535沸点/℃7742750——两种金属要熔化在一起成为合金，熔点A金属

沸点B金属钾的沸点低于铁的熔点，铁熔化时，而钾已变成气体＜(3)若一种金属的熔点高于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。

合金：在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特性的物质，叫做合金。思考已知铜的熔点为1083℃，钠的沸点为883℃，铜与钠能否形成合金？

不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。合金的形成条件(1)金属与非金属:合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。(2)金属与非金属形成合金时：部分不活泼非金属与金属可形成合金，活泼非金属与活泼金属则不能形成合金。二、铁合金钢铁直男钢含碳量0.03%~2%机械性能好延展性好生铁含碳量2%~4.3%钢铁硬度大抗压性脆可塑性钢碳素钢合金钢不锈钢低碳钢<0.3%中碳钢0.3%~0.6%高碳钢>0.6%钢碳素钢合金钢低碳钢中碳钢高碳钢组成元素Fe和CFe、C、Cr、Mn、W、Ni、Mo、Co、Si含碳量低于0.3%0.3%-0.6%高于0.6%

性能韧性、焊接性好，但强度低强度高、韧性及加工性好硬而脆，热处理后弹性好种类多，性能差别大用途用于制造钢板、钢丝、钢管等用于制造钢轨、车轮、建材等用于制造器械、弹簧、刀具等不锈钢性能：在大气中比较稳定,不容易生锈,具有很强的抗腐蚀能力。用途：生活中常见的医疗器材、厨房用具和餐具等,很多都是用不锈钢制造的;有些地铁列车的车体材质也是不锈钢。合金元素：主要是铬(Cr)和镍(Ni)

思考与讨论：在碳素钢中,由于含碳量不同,高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异;向碳素钢中加入不同的合金元素,可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示?与同学讨论。【拓展】阅读教材P75测试工程师和从超级钢的相关内容研制新材料合金性质合金用途决定决定合金结构定量研究组成元素定性研究反映反映思考：阅读书本P74资料卡片在碳素钢中，由于含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异；向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示？启示：1、合金元素不同，其性能不同2、结构决定性能，性能决定其用途3、改变合金元素来开发新功能的金属材料1．生铁的熔点是1100℃～1200℃，则可推断纯铁的熔点是(

)A．1085℃

B．1160℃C．1200℃ D．1535℃2．铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是(

)A．纯铁和铁合金都能导电、传热B．纯铁的熔点低于铁合金C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金D．纯铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应课堂小练DA铁合金用途广泛，但我国最早出现的合金是不是铁合金，而是铜合金——青铜

你知道为什么吗？古代炼铜场景我国古代最大的青铜器——司母戊鼎答：铜元素活泼性较低，容易以单质形式存在，从化合物中提取出铜的条件低三、铜合金铜合金黄铜：青铜：白铜：含CuZn——耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。含CuSnPb等——硬而脆，强度大含NiZn（少量Mn）——制洒具等金合金24K金和18K金新型合金储氢合金钛合金耐热合金形状记忆合金合金广泛应用于航空航天、生物工程、电子工业等领域为氢能源的应用起到重要的推动作用四、新型合金1、储氢材料氢能是人类未来理想能源之一一类能够大量吸收H2，并与H2结合成_____________的材料（一定条件下能吸收氢气，一定条件能放出氢气：循环寿命性能优异，并可被用于大型电池，尤其是电动车辆、混合动力电动车辆、高功率应用等等。）。如Ti-Fe合金、La-Ni合金。金属氢化物2、钛合金钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件吃土，你确定你吃得起吗？3、稀土（Rareearth）是化学周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称。自然界中有250种稀土矿记忆合金1.下列关于合金的说法错误的是()A．合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质B．镁铝合金的硬度比镁和铝都小C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能D．青铜、硬铝、钢都是合金B2.高铁车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金()A．质地轻，强度大，抗腐蚀能力比较强B．具有比较活泼的化学性质C．各种成分在自然界中含量丰富