第17讲 金属材料-2024年初升高化学衔接讲义（人教版2019）（教师版）.pdf

第17讲金属材料

01自学导引02知识精讲03对点精练04易错辨析

05基础测评06能力提升

自学导引

阅读教材73页——79页，填空。

1、金属材料包括纯金属和它们的合。日常使用的金属材料，大多数属于合。合金具有许多优良的

物理、化学或机械性能，如合金的硬度、熔点不同于其成分金属，可满足不同的需要。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、在纯金属内加入其他元素形成合金以后，结构发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大的差异。例

如，常见的一些合金的硬度比其成分金属的大，是因为在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，

原子的排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层

之间的相对滑动变困难，导致合金的硬度变大。

3、生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。生铁的含碳量为2％～4.3％，钢的含碳量为0.03％～2％。

由于含碳量不司，钢和生铁在性能上有很大差异。例如，生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制

造机座、管道的重要材料；钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，泛用于制造机械和交通

工具等。

4、钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为两大类：碳素钢和合金钢。根据含碳量不

同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。

5、合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合元素，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。

6、不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni)。常用的不锈钢中含

(有的不锈钢含Cr17％～19％，含Ni8％～13％)。不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的

抗腐蚀能力。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。

7、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。例如，氢能是人类未

来的理想能源之一，氢能利用存在两大难题：制取和储存。H2是种易燃易爆的气体，要利用H2，

关键要解决H2的安全储存和运输问题。一般情况下，H2采用气态或液态储存，如在高压下把H2

压入钢瓶，但运送笨重的钢瓶既不方便也不安全。储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成

属氢化物的材料。具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分

解，室温下吸放氢的速率快，如Ti-Fe合金和La-Ni合金等。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。此外，钛合金、耐热合和形状记忆合金等新型合金广

泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。

8、纯铝的硬度和强度较小，不适合制造机器零件等。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。铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝(一种铝合)

中含Cu4％、Mg0.5％、Mn0.5％、Si0.7％，它的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞

机和宇宙飞船的理想材料。

9、铝是地壳中含量最多的金属元素。铝是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生

成一层致密的氧化铝薄膜。人们日常用的铝制品通常都是由铝合金制造的，其表面总是覆盖着致密的氧

化铝薄膜，这层膜起着保护内部金属的作用。

正误判断(对的打“”，错的打

1活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是表层的铝在空气中反应生成了AlO。()

“ｘ”)23

2地球上所有的金属元素都