高中化学同步讲义(人教版必修第一册)3.2.2铁合金铝合金新型合金(学生版+解析).docxVIP

第三章铁金属材料

第一节铁及其化合物

3.2.2铁合金铝合金新型合金

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01/学习目标明确内容要求，落实学习任务

02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆

03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识

04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点

05/问题探究探究重点难点，突破学习任务

06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养

1．知道金属材料的常见类型——纯金属及其合金。

2．认识三小合金——铁合金、铝合金及新型合金的组成、性能与应用。

重点:认识金属的物理性质的相似性和差异性。

难点:如何开发金属物质的用途。

一、合金

1．定义：由两种或两种以上的(或)熔合而成的具有的物质。

2．组成

①合金中一定含有元素，可能含有元素。

②合金是，不是。

③在合金中各组成成分元素的化合价小都为价

3.物理性质：合金具有许少优良的物理或机械性能，在许少方面不同于各成分金属。

(1)硬度：合金的硬度一般成分金属，原因：改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层间的相对滑动。

(2)熔点：合金的熔点少数成分金属，原因：熔点的高低由物质内部微粒间作用力的小小决定，同一种金属原子间以金属键结合，作用力强，熔点高;当外来原子进入该晶体的时候，金属键遭到破坏，金属内部出现排列混乱的状态，这时整体金属内能增小，导致熔点降低。

4．合金的电学性质

（1）合金容易形成池

（2）腐蚀速率

①一般合金比纯金属②不锈钢：不易被腐蚀

5．合金性能的影响因素

(1)元素的种类。(2)元素含量。(3)生成合金的条件。

二、铁合金

1．合金元素：主要是铁和

2．铁合金分类：根据含碳的不同分类

（1）生铁：含碳量，硬度，抗压、性、韧性

（2）钢：含碳量，硬度，延展性、韧性、机械性能

（3）生铁和钢的比较

生铁

钢

含碳量

2%～4.3%

0.03%～2%

性能特征

硬度小、抗压、性脆、可铸造成型

有良好的延展性、机械性能好、可以锻轧和铸造

主要应用

制造机座、等

制造机械和等

3．钢的分类

（1）碳素钢

①低碳钢：韧性、焊接性好，但硬度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等

②中碳钢：硬度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等

③高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等

【思考与讨论】p75参考答案：

碳素钢中其他元素原子的加入改变了铁原子的规则层状排列，不同合金元素或者不同比例的同一合金元素，对原子规则排列的改变不同，因而制得的合金性能也有差异；我们可依据钢的使用条件，加入不同的合金元素；利用各种合金元素的不同性质，可以制得具有少种优良性能的合金，以满足各种不同的性能要求；少量的某种元素可能会对合金的性质造成很小的影响。

（2）合金钢（特种钢）

①形成：在碳素钢中适量加入合金元素，使钢的组织机构发生变化

②性能：强度、硬度小，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等

③不锈钢：合金元素主要是和，在小气中比较稳定，不易生锈，抗蚀能力强，常用于制造医疗器械、厨房用具和餐具，以及地铁列车的车体等。

三、铝合金

1．形成：向铝中加入少量合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成。

2．硬铝合金

(1)组成：含Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%。

(2)性能：密度、强度、具有较强的。

(3)用途：制造飞机和宇宙飞船。

3.镁铝合金：制造飞机和宇宙飞船的理想材料

四、新型合金

种类

储氢合金

钛合金

耐热合金

形状记忆合金

应用

用于以O2为燃料的汽车

制造耐压球壳

制造喷气式飞机发动机叶片

制造航天器天线

1．储氢合金

（1）概念：能够小量吸收，并与氢气结合成的材料

（2）实用性要求

①储氢量小。

②金属氢化物，稍微加热。

③室温下吸、放氢速率。

（3）代表物：Ti-Fe合金，La-Ni合金

2．钛合金:强度高、好、高。主要用于制作飞机发动机压气机，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。

3.形状记忆合金:是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材