14-15版：3.1 合金(创新设计).ppt

[目标导航]　1.了解合金的定义及特点。2.认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常见合金的组成。3.了解铁合金、铝合金和铜合金的组成、性能和用途。 一、认识合金 1．合金的概念 合金：是由两种或两种以上的金属(或 与 )熔合而成的具有金属特性的物质。 2．合金的性质 (1)一般情况下，合金比纯金属硬度更 、更坚固。 (2)多数合金的熔点一般比各成分金属的 。 (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 、 或机械的性能。 (4)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。如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝(Cu、Mg、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。 【议一议】 1．合金与纯金属性能为何不同？ 答案　在纯金属内，加入了其他合金元素时，合金元素的原子或大或小，改变了原子有规则的排列。 (1)合金原子层之间的排列不规整，滑动变得困难，增大了合金的硬度。 (2)加入合金元素后，由于合金元素的原子半径与原金属原子不同，使金属原子的排列变得不规整了，原子间的相互作用力变小，使合金的熔点变低。 2．所有合金都不具有固定熔点吗？ 答案　不是，合金虽是混合物，但其组成是均匀的，所以有些合金具有固定的熔点。 3．人类使用最早的合金是铁合金还是铜合金？为什么？ 答案　铜合金，因为铁的活泼性大于铜，铁更难冶炼。 二、使用合金 1．铁合金 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。生铁的含碳量为 ，钢的含碳量为 。钢一般可分为 钢和 钢两大类。根据含碳量不同，碳素钢可分为 碳钢、 碳钢 碳钢：含碳量高，硬度较 ；含碳量低，韧性较 。不锈钢是最常见的一种合金钢，其中除含有铁元素外，还主要含有 和 元素。 2．铝合金和铜合金 (1)铝合金 纯铝的硬度和强度较 ，向铝中加入少量的合金元素如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等可制成铝合金。例如：硬铝：含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%。 (2)铜合金 黄铜( 合金，含Zn 20%～36%)，青铜( 合金，含Sn 10%～30%)。 3．新型合金 (1)储氢合金是一类能够大量吸收 ，并与H2结合成 的材料。 (2)钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于 、 、 和 等领域。 【议一议】 1．生铁和钢的本质区别是什么？如何将生铁冶炼成钢？ 答案　生铁和钢的本质区别是含碳量不同，生铁的含碳量比钢高。炼钢是在高温条件下，用氧化剂把生铁中过多的碳和杂质氧化除去的过程。 2．不锈钢中添加的主要元素是什么？各有什么作用？ 答案　不锈钢中添加的元素主要是Ni和Cr，Cr是防氧化元素，使不锈钢表面形成一层致密的氧化物保护膜，防止内部的Fe与外界物质接触；Ni是防腐蚀元素，使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。 3．钛合金有什么优点？ 答案　(1)比强度高；(2)热强度高；(3)抗蚀性好；(4)低温性能好。 1．合金的性质特点 【例1】　合金相对于纯金属制成的金属材料的优点是(　　) ①合金的硬度一般比它的各成分金属的大　②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低　③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金　④合金比纯金属的导电性更强　⑤合金比纯金属的应用范围更广泛 A．①②③⑤ B．②③④ C．①②④ D．①②④⑤ 答案　A 解析　合金的机械性能比各成分金属的大，故①正确；根据教材知识，②③是正确的；合金的电阻率比纯金属要大，故④是错误的；合金由于性能好而应用更广泛；⑤是正确的。 探究思考：合金与纯金属在性能上的差异 (1)一般情况下，合金比纯金属的硬度更大、更坚固，其原因是：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