第8讲 金属材料—划重点之2023-2024年高一化学上学期精细课件（人教版2019必修第一册）

·金属材料 树礼教育 1 铁合金 01 2 铁合金 1.合金及其性质： (1)合金的概念：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。 3 铁合金 1.合金及其性质： (2)合金的性质： ①合金的硬度一般比各成分金属的大，但熔点一般比各成分金属的低； ②合金具有各成分金属的优良性能，且合金的物理、化学或机械性能一般优于备成分金属。 4 铁合金 ①合金是混合物，不是纯净物。一般来说混合物没有固定的熔点，但合金有固定的熔点，原因是合金有固定的组成； ②合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 5 铁合金 ③合金的制备方法通常是熔合法，即将材料熔化 后均匀混合,故合金各部位组成是相同的； ④合金的化学性质与组成合金的纯金属的化学性质有区别， 如不锈钢的耐腐蚀性比铁强得多,锌铜合金与酸反应比纯锌与酸反应速率快等。但整体上看,合金的化学性质与组成合金的各成分的化学性质相似。如锌铜合金与盐酸混合后,锌能反应而铜不能;在空气中加热，锌、铜均能反应等。 6 铁合金 ⑤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得困难，导致合金的硬度变大。 7 铁合金 2.铁合金： （1）铁碳合金： ①铁碳合金的分类：含碳量为0.03%-2%,称为钢；含碳量为2%-4.3%,称为生铁。 ②铁碳合金的性能和用途: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，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等。 8 铁合金 2.铁合金： （2）钢： 根据其化学成分，钢可以分为两大类：碳素钢和合金钢。碳素钢是铁与碳的合金，是世界上最常见、用量最大的合金。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。钢的分类具体如下： 9 铁合金 2.铁合金：（2）钢： 分类 主要成分 主要特性 主要用途 钢 碳 素 钢 低碳钢 Fe、C (含碳量低于0.3%) 韧性、焊接性好，但强度低 制钢板、钢丝和钢管等 中碳钢 Fe、C (含碳量为 0.3%-0.6%) 强度高，韧性和加工性好 制钢轨、车轮和建材等 高碳钢 Fe、C (含碳量高于0.6%) 硬而脆.热处理后弹性好 制器械、弹簧和刀具等 合 金 钢 锰钢 Fe、Mn 韧性好，硬度高 制钢轨、轴承、钢模、 挖掘机铲斗、坦克装甲 不锈钢 Fe、Cr、Ni 抗腐蚀能力强 制医疗器材、容器、 反应釜、厨房用具 硅钢 Fe、Si 导磁性好 制变压器、发电机和 电动机中的铁芯 钨钢 Fe、W 耐高温，硬度大 制刀具 10 新型合金 02 11 新型合金 新型合金 储氢合金 钛合金 耐热合金 形状记忆合金 用途 能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物 材料要求 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、放氢速率快 用途 航空航天 生物工程 电子工业 12 用途广泛的 稀土金属 03 13 用途广泛的稀土金属 稀土金属元素指物理性质和化学性质极为相似、在自然界中共生的金属元素，包括原子序数从57-71 （镧系元素）的15种元素和钪（Sc,21号）、 钇（Y,39号）元素，共17种元素。它们既可单独使用，也可用于生产合金。 稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”，其应用的广泛体现在： 14 用途广泛的稀土金属 ①结构材料:在钢铁中加入适量稀土金属或稀土金属化合物，可増加钢铁的塑性、韧性、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性和抗氧化性等。 ②磁性材料:稀土金属可制成永磁材料、磁光存储材料，可用于磁光盘。 ③发光材料:稀土金属氧化物可作发光材料，如彩色电视机显像管中使用稀土荧光粉，使画面的亮度和色彩的鲜艳度都提高了许多。 ④催化剂:在石油化工领域中，稀土金属主要用于生产催化活性高、寿命长的分子筛型催化剂。 15 用途广泛的稀土金属 ⑤光导纤维材料:在石英光导纤维中掺入某种稀土金属, 可大大増强光纤的传输能力。 ⑥在农、林、牧、医等方面的应用:稀土金属元素可制成微量元素肥料，促进作物对N、P、K等营养元素的吸收。 ⑦在环境保护方面的应用:硝酸镧可以有效地除去污水中的磷酸盐。 ⑧引火合金:用于民用打火石和炮弹引信。 16 用途广泛的稀土金属 1. 关于生铁和钢的区别正确的是（ ） A．生铁属于纯净物，钢属于混合物 B．生铁比钢的含碳量更高 C．生铁比钢弹性更好 D．生铁属于铁-碳合金，钢也是合金但不含碳 B 17 用途广泛的稀土金属 2.《天工开物》中记载：“凡治地生物，用锄、镈之属，熟铁锻成，熔化生铁淋口，入水淬健，即成刚劲。每锹、锄重一斤者，淋生铁三钱为率。少则不