3.2.1合金和铁合金 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第三章第二节金属材料 第1课时 合金和铁合金 适用精简高效 材 料 化学组成 金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料 复合材料 使用性能 结构材料——力学性能； 功能材料——光、电、磁、热、声特性和效应 应用对象 信息材料、能源材料、生物材料、建筑材料 材料分类 公元前6000年青铜器时代 公元前500年 铁器时代 铝合金 单击此处添加文本具体内容 钛合金 20世纪 钢文明时代 未来 材料的发展 有金属光泽，大多数金属为银白色(铜：紫红色，金：黄色) 大多为固体(汞：液体) 有导电性、导热性和延展性 现实生活中使用的是合金 金属材料 一、合金 定义：由两种或两种以上的金属与金属（非金属）熔合而成的具有金属特性的物质 性质： 1.硬度：合金的硬度一般大于其成分金属 2.熔点：合金的熔点多数低于其成分金属 3.化学性质：合金中各成分金属的化学性质不变 4.导电性和导热性低于任一组分金属 5.合金是混合物，合金的熔合是物理变化 6.合金具有优良物理、化学和机械性能： 硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀 夯实基础：判断正误 ①合金中只存在金属元素，不可能有非金属元素。( ) 错误。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，因此合金中可能存在非金属元素。 ②生铁的熔点比铁低，但机械强度和硬度比铁高。( ) 正确。生铁是一种铁合金，一般来说，合金的熔点比成分金属低，但硬度和机械强度比成分金属高。 ③生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。( ) 错误。合金形成后会影响成分金属的物理性质，但不改变成分金属的化学性质。 (4)④合金性能一定比纯金属好。( ) 不一定。如合金导电性能不如纯金属。 × × × √ 例1. 所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，下表为四种金属的熔、沸点：   Na Cu Al Fe 熔点(℃) 97.5 1 083 660 1 535 沸点(℃) 883 2 595 2 200 3 000 根据以上数据判断其中不能形成合金的是(　　) A.Cu和Al B.Fe和Cu C.Fe和Na D.Al和Na 分析:两种金属若形成合金，一种金属的熔点不能超过另一种金属的沸点 1083→2200 1535→2595 660→883 C 主题2: 铁合金 二、铁合金 使用广泛的铁合金 鸟巢体育馆 和谐号动车 不锈钢餐具 铁合金 生铁 钢 硬度大 抗压 性脆 可铸造成型 延展性好 机械性能好可锻轧和铸造 生铁：含碳量2％～4.3％ 钢：含碳量0.03％～2％ 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 含碳量不同 生铁和钢是含碳量不同两种铁碳合金，主要由碳元素和铁元素，以及少量其他元素融合而成的合金 铁合金 铁合金的分类 分为碳素钢和合金钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 ω(c)<0.3% 0.3%<ω(c)<0.6% ω(c)>0.6% 韧性好、焊接性好 强度高、韧性好、加工性好 硬度大、热处理后弹性好 钢板、钢丝、钢管 钢轨、车轮、建材 器械、弹簧、刀具 主题2: 铁合金 ①碳素钢 碳素钢 添加元素 合金钢 特种钢 不锈钢（铬18%、镍8%） 稳定，抗腐蚀性好 锰钢（Mn12% 、Si 0.7%) 韧性好、硬度大 钨钢（W18%) 耐高温、硬度大 添加的合金元素的种类、含量不同 性质不同 用途 主题2: 铁合金 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，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等。 ②合金钢 ③钢中合金元素的主要作用 合金元素 主要作用 C 在铸铁中形态不同，影响不同，含量越大，强度、硬度越大 Cr 增强耐磨性和抗氧化性，增强高温强度 Ni 增强低温时的韧性;改变高铬钢的内部结构等 Mo 增强高温强度，提高红热时的耐磨性和硬度 W 提高高温时的强度和硬度，增强工具钢的耐磨性 Si 提高低合金钢的强度和硬度，增强高温时的抗氧化性等 Co 提高红热时的硬度和耐磨性，用于制造磁性合金 P 有害元素，铸铁件脆性增加 S 有害元素，铸铁件脆性增加 ④超级钢 ：组织细密，强度高，韧性大 2017年8月24日，我国宣布已经成功完成某种性能优异的超级钢的研制，这种超级钢中含Mn 10%、C 0.47%、Al 2%、V 0.7%，具有优异的强度和延展性，在应用时能够实现钢板的轻薄化 国家大剧院的整座超级钢外壳 铁合金 生铁：含碳量在2％～4.3％之间 钢 碳素钢：低碳钢、中碳钢、高碳钢 合金钢 新型合金 安全储存和运输、航空、航天、生物工程、电子工业 储氢合金、钛合金、形状记忆合金、耐热合金 课堂小结 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 16 例2.下列关于合金的说法中，正确的是( ) A．合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高，熔点一定比其各成分金属的熔点低 B．合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质相同 C．生铁的含碳量为0.03%~2% D．目前世界上用途最广、使用量最大的合金是钢 D Lavf57.25.100 $