3.2 金属材料--【新教材】人教版（2019）高中化学必修一基础知识讲义

第二节 金属材料 （一）铁合金 一、合金 1、定义：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 2、成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属 3、制作过程：熔合 4、特性： （1）合金的硬度一般比各成分金属的大 （2）合金的熔点一般比各成分金属的低 （3）合金的物理、化学及机械性能一般优于各成分金属 注：1、合金是混合物 2、稀土元素被称为“冶金工业的维生素” 5、结构变化：纯金属中，所有原子大小、形状都相同，排列规整；加入其它元素的原子后，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得困难，导致合金的硬度变大。 二、铁合金 (1)铁碳合金 1、分类：含碳量为0.03%-2%，为钢；含碳量为2%-4.3%，为生铁。 2、性能及用途：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，机械性能良好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等 （2）钢 钢是用量最大、用途最广的合金。根据化学成分，钢分为两大类：碳素钢和合金钢 1、碳素钢：铁与碳的合金 碳素钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 含碳量 <0.3% 0.3%-0.6% >0.6% 2、合金钢：也叫特种钢，在碳素钢中适量加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而具有特殊性能 例：不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍。 不锈钢特点：比较稳定，不易生锈，有很强的抗腐蚀能力； 不锈钢用途：医疗器材、厨房用具、餐具、地铁列车车体 （二）铝和铝合金 一、铝的性质 1、物理性质：铝是地壳中含量最多的金属。银白色，有金属光泽的固体，熔点较低，硬度较小，是电和热的良导体。常温下在空气中常被氧化成致密的氧化膜（Al2O3熔点2050℃），这层膜起到保护内部金属Al（熔点660℃）的作用，所以活泼的Al可以在空气中稳定存在。 2、化学性质： （1）与非金属反应：①与氧气反应：4Al+3O22Al2O3 ②与氯气反应:2Al+3Cl22AlCl3 （2）与酸反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ （3）与碱反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑