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 1 本节重、难点 2 1 铁合金 新型合金 知识导航 合金 由两种或者两种以上的金属（或金属与非金属）加热熔合而形成的具有金属特性的物质。 你还记得什么是合金吗？ 概念 物理变化， 故合金中各成分保持各自原有的化学性质。 合金中至少含有一种金属单质，合金可以由金属与金属熔合而成，也可以由金属与非金属熔合而成。 注意 例如：生铁和钢就是含碳量不同的两种铁合金。 生铁含碳量2%-4.3%，钢含碳量0.03%-2%，熟铁含碳量0.02%以下 知识梳理 青铜是最早使用的合金 右图是商朝最大青铜器——后母戊鼎 知识梳理 合金 性能 相比纯金属，合金具有优良的物理、化学或机械性能： 不锈钢护栏 铁制护栏 1.合金一般硬度比成分金属更大； 2.合金一般熔点比成分金属更低； 3.合金一般强度比成分金属更高； 4.合金一般耐腐蚀性比成分金属更好； 知识梳理 1.下列关于合金的叙述中正确的是(　　 ) A．合金是由两种或多种金属熔合而成的 B．日常生活中用到的五角硬币属于铜合金 C．合金在任何情况下都比单一金属性能优良 D．钢不属于合金 B 2.下列说法中正确的是(　　 ) A．所有合金都只含有金属元素 B．我国流通的硬币材质是纯金属 C．合金的性质等于各成分金属性质之和 D．镁合金的硬度和强度均强于纯镁 D 随堂演练 为什么合金硬度比成分金属大？ 纯金属结构模型 合金结构模型 纯金属内原子的排列十分规整 合金内原子层之间的相对滑动变得十分困难 知识梳理 制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？ 铝合金 纯铝，强度不够，为了确保飞机的机身材质能够抵抗得住高速飞行时的阻力压强，又要兼顾减轻机体重量，所以选用了高强度的铝合金。 知识梳理 合金 决定 决定 认识合金的结构、性质和应用 01 结构 02 性质 03 用途 纯金属原子的排列十分规整 合金原子的排列千奇百怪 纯金属易发生形变 合金不易发生形变 合金作用比纯金属更大 知识梳理 不能，当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。 纯金属所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；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，导致合金硬度变大。 已知铜的熔点为1 083 ℃，钠的沸点为883 ℃，试问铜与钠能否形成合金？ 请同学们思考讨论以下问题并回答： 合金比成分金属的硬度大，原因是什么？ 问题1 问题2 并非所有金属与金属均能够形成合金！ 知识梳理 二、铁合金的分类 种类 生铁 钢 知识梳理 二、铁合金 1.种类——生铁 生铁 含碳量： 2%～4.3% 性能： 硬度大，抗压，性脆，可铸造成型 铁、碳 化学成分： 制造机座、管道 应用： 知识梳理 钢 二、铁合金 2.种类——钢 含碳量： 性能： 0.03%～2%（比生铁低） 良好的延展性，机械性能好，可锻轧和铸造 铁、碳 化学成分： 分类： 碳素钢和合金钢 制造机械、交通工具等 应用： 知识梳理 钢的分类 含碳量不同 碳素钢 合金钢 低碳钢 ω(c)<0.3% 韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等 中碳钢 0.3%<ω(c)<0.6% 强度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等 高碳钢 ω(c)>0.6% 硬而脆，热处理后弹性好，用于 制造器械、弹篢和刀具等 (特种钢) 合金元素不同 知识梳理 不锈钢 A.不锈钢是一种最常见的合金钢，合金元素主要是___和___，在大气中比较稳定，不易生锈，抗腐蚀能力强，常用于制造： 铬 镍 厨房用具和餐具 地铁列车的车体 医疗器材 含C量：生铁>高碳钢>中碳钢>低碳钢>不锈钢 知识梳理 B.超级钢 合金元素： <m></m> 、 <m></m> 、 <m></m> 、 <m></m> 。 性能：强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。 用途：汽车、航空和航天等领域。 知识梳理 铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的___、____、____、___，密度___，强度___，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 Cu Mg Mn Si 小 高 三.铝合金 知识梳理 为什么铁合金、铝合金是生活、生产中使用最广泛的金属材料？能否从原料来源的角度进行解释？ 知识梳理 自然资源 (金属矿物) 调整组成 熔合 转化 分离 金属单质 合金 应用 氧⋙硅⋙铝⋙铁⋙钙 铝和铁是地壳中含量最高的两种金属元素！ 知识梳理 1.合金的形成条件 （1）金属与金属形成合金：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成