3.2.1金属材料 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 第1课时：合金 具有金属光泽，大多数金属为银白色(铜：紫红色，金：黄色) 大多数金属为固体(汞：液体) 具有导电性、导热性和延展性 导热性 延展性 导电性 金属光泽 Q2：金属单质有哪些物理性质？ Q1：金属材料包括哪些？ 纯金属和它们的合金 由两种或两种以上的金属（金属或非金属）熔合而成的、具有金属特性的物质。 注：①合金至少含有一种金属单质 ②合金属于混合物 Q3：什么是合金？ Q4：为什么日常使用的金属材料大多数为合金？ 具有优良的物理、化学或机械性能 如：熔点低、硬度大 结构决定性质 纯金属内原子的排列十分规整 在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同，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得困难，导致合金的硬度变大。 阅读教材P78-79的内容 根据所学的分类知识，对铁合金进行分类： ①分类依据是什么？ ②性能有什么不同，各自有什么用途？ 自主学习 不锈钢 铁合金 生铁 钢 碳素钢 合金钢 （特种钢） 低碳钢 （含碳量低于0.3%） 中碳钢 （含碳量为0.3%-0.6%） 高碳钢 （含碳量高于0.6%） 根据组成成分（含碳量不同） 根据化学 成分不同 根据含碳量不同 (含碳量 2%-4.3%) (含碳量 0.03%-2%) 向碳素钢里加入其它合金元素 超级钢 一、铁合金 1、生铁 性能：硬度大、抗压,性脆、可以铸造成型。 用途：是制造机座、下水井盖、管道的重要材料。 2、钢 碳素钢 低碳钢 （含碳量低于0.3%） 中碳钢 （含碳量为0.3%-0.6%） 高碳钢 （含碳量高于0.6%） 韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等 强度高,韧性及加工性好,用于 制造钢轨、车轮和建材等 硬而脆,热处理后弹性好,用于 制造器械、弹簧和刀具等 含碳量0.03%-2% ①含碳量越低，韧性越好，硬度越低； ②含碳量越高，韧性越差，硬度越高。 锰 钢 钨 钢 3、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金元素,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。 4、不锈钢 合金元素：主要是 铬 (Cr)和镍 (Ni ) 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。 “山东舰” 航母 5、超级钢 P81 组成： Mn 10% 、C 0.47% 、Al 2%、V0.7% 条件：压轧时把压力增加到通常的5倍，并且提高冷却速度和严格控制温度。其晶粒直径仅有1微米，为一般钢铁的1/10～1/20，因此组织细密，强度高，韧性也大。 中国是目前世界上第一个实现超级钢的工业化生产的国家！ 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、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； 4、改变一点点就是改变很多！ 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? 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 ℃ D 2、下列有关铁和铁合金的说法错误的是 (　　) A．生铁比铁软 B．铁有良好的导热性 C．钢是铁的合金 D．铁在潮湿的空气中容易生锈 A 二、铝合金 P81 铝制品的表面处理 具有一定厚度的氧化膜 对氧化膜进行着色 P81 主要组成元素 主要特性 主要用途 铝合金 硬铝 Al、Mg、Cu、Si、Mn等(Mg 0.5%、Cu 4%、Si 0.7%、Mn 0.5%) 密度小，强度和硬度都比纯铝的大，具有较强的抗腐蚀能力 用于汽车、飞机、火箭、船舶等制造业 镁铝合金 Mg、Al 强度和硬度都比纯铝和纯镁的大 用于火箭、飞机、轮船等制造业 Q：为什么生活中很少见到以纯铝为材料的制品？ 纯铝的硬度和强度都比较小，不适合作为生产生活中的材料使用，使用较多的是具有不同组成和性质的铝合金。 1、某合金与铁的物理性质的比较如表所示： 熔点/℃ 密度/(g/cm3) 硬度(金刚石为10) 导电性(银为100) 某合金 2 500 3.00 7.4 2.3 铁 1 535 7.86 4～5 17 又知该合金耐腐蚀，强度大。从以上性能看，该合金不适合制(　　) A．导