3.2.1常见的合金及应用课件2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 第1课时 常见的合金及应用 在科技生产、工农业和日常生活中，我们很少使用纯金属，目前发现的纯金属只有八十多种。而主要使用合金，那么什么是合金？合金有哪些优良的性能？你知道合金在生活中有哪些用途？ 不锈钢制成的餐具 锰钢制成的钢轨 铝合金制成的车载桌 生活中常见的金属材料 黄金饰品 铜火锅 金属材料 纯金属 合 金 纯金属 金属单质 铁 铜 铝 镁 80多种 几千种 合金 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 具有金属特性的混合物 注意：1.合金中至少有一种金属元素 2.合金是混合物 合金 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 具有金属特性的混合物 合金的制取 制取合金常用的方法是将两种或多种金属(或金属与非金属)加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却得到合金。 已知铜的熔点为1083 ℃，钠的沸点为883 ℃，试问铜与钠能否形成合金？ 不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。 当一种金属的沸点低于另一种金属的熔点时，二者不能形成合金 注意： 一般认为，制作合金过程发生的是物理变化。 合金 概念 性能： ：由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的 具有金属特性的混合物 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 合金熔点一般低于它的成分金属 合金的硬度比它的成分金属大还是小？ 合金耐腐蚀性优于它的成分金属 合金 概念 性能 ：由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的 具有金属特性的混合物 ：与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 合金熔点一般低于它的成分金属 合金硬度一般大于它的成分金属 合金耐腐蚀性优于它的成分金属 合金 【阅读思考】阅读教材P78，回答下列问题： 从微观角度解释，合金的硬度为什么大于其成分金属？ 纯金属 合 金 在纯金属内，所有的原子的形状和大小都是相同的，原子的排列十分规整，加入或大或小的其他原子后，改变了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。 结构 性质 决定 体现 常见合金： 合金 铁合金： 生铁和钢 生铁和钢都是铁的合金，它们的性能却又很大的差异，这是为什么？ 生铁、不锈钢、锰钢、黄铜、青铜、白铜、 焊锡、硬铝、18K黄金 铁合金 性能 生铁 硬度大，抗压，性脆大 钢 延展性、韧性好，机械性能好 思考： 铁合金中的含碳量与铁合金的性能有什么关系？ 含碳量越高，硬度越大，脆性越大，韧性越差。 含碳量越低，韧性越好。 含碳量 2%～4.3% 0.03%～2% 类型不同的钢 钢丝 钢轨 思考：用于制造钢丝的钢和制造钢轨的钢含碳量是否相同？ ω(C)<0.3% 0.3%<ω(C)<0.6% 低碳钢 (ω(C) 0.3% ) 中碳钢 (ω(C) 0.3%～0.6%) 高碳钢 (ω(C) >0.6% ) 碳素钢 含碳量 （Fe、C） 碳 素 钢 低碳钢 ω(C)  0.3% 韧性、焊接性好，强度低 中碳钢 ω(C) 0.3%～0.6% 韧性及加工性好，强度高 高碳钢 ω(C) >0.6% 硬而脆，热处理后弹性好 含碳量 性能 碳素钢的性能 含碳量越低，韧性越好，硬度越小， 含碳量越高，韧性越差，硬度越大、脆性越大。 请结合数据分析碳素钢的含碳量与性能的关系。 用于制作防护网的钢丝和制作捕鱼网的钢丝含碳量有差异吗？如果有差异，哪一种含碳量高呢？ 防护网钢丝 鱼网钢丝 ω(C)  0.3% ω(C)  0.25% 含碳量高 含碳量低 微观结构 宏观性质 决定 决定 用途 元素 组成与含量 韧性 强度 各种各样性能的钢 炊具 铁轨 钻头 不锈钢 锰钢 钨钢 锰 钢 （Mn 12%、Si 0.7%） 不锈钢 （Cr 18%、Ni 8%） 铬 镍 钨 钢 （W 18%） 钨 合金钢 不锈钢 （Cr 18%、Ni 8%） 锰 钢 （Mn 12%、Si 0.7%） 钨 钢 （W 18%） …… 碳素钢 添加合金元素 （特种钢） 了解合金钢 合金钢（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，从而使钢具有特殊性能。 钢 碳素钢 低碳钢 （含碳0.3％～0.6％） 高碳钢 （含碳0.03％～0.3％） 中碳钢 （含碳0.6％～2％ ） 合金钢 （特种钢） 小结：铁合金的分类 铁合金 生铁 含碳量 元素 组成 含碳量 元素 组成 不锈钢 （Cr 18%、Ni 8%） 锰 钢 （Mn 12%、Si 0.7%） 钨 钢 （W 18%） …… 铝合金——“硬铝”(含Cu 4%、Mg 0.5%、 Mn 0.5%、Si 0.7%) 铝合金的优良性能：密度小、硬度大、耐腐蚀等。 铝合金的用途：用于制作各种航天器（飞机外壳）。 金属材料的发展——新型合金 钛合金、储氢合金、形状记忆合金、耐热合金…… “蛟龙号” 载人潜水器 钛合金 供人活动时使用的耐压球壳就是用钛合金制成的 储氢合金以镧为基础开发而成的 了解储氢合金工作原理 储氢合金 金属氢化物 常温、常压吸收H2 升温或减压释放H2 储氢合金 La-Ni合金 镧 镍 储氢合金 Ti-Fe合金 钛 铁 形状记忆合金 喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金制造的，能承受1100℃的高温 耐热合金 感谢使用 1.7.2013 本页为课件结尾致谢页，向学生表达感谢，并引导学生关注作者406100获取更多教学资源。 ‹#› EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $