高二化学 探索生活材料 合金

二 、使用合金
生铁（铁碳合金，含碳2%～4.3%，硬度大、 抗压性强、性脆，用于制造机座、管道）
高碳钢（硬度较大）
铁 合 金
碳素钢 钢
中碳钢
低碳钢（韧性较好） 不锈钢（Cr18%,Ni8%）
含碳0.03%～2%，延 展性、机械性能好， 合金钢 用于制造机械和交 通工具。
锰钢（增加强度和韧性）
碳素钢与合金钢的区别
×) ×)
7、治疗病毒性感冒可以用青霉素。 (
8、治病要对症下药, 而且服药要按时按量。 ( √ )
第三章 探索生活材料
3.1《合金》
教学目标
1. 认识金属与合金在性能上的主要差异及其原因； 2. 了解合金元素的种类、含量对合金性能的影响； 3. 知道生活中常见合金（如：铁合金、铝合金和铜 合金）的组成、性能和用途； 4. 感受新型合金的特殊性能及其在现代社会的应用； 【教学重点】 1. 金属和合金在性能上的主要差异及其原因； 2. 铁合金、铝合金和铜合金的组成、性能和用途； 【教学难点】 合金的结构与性能之间的关系
密度小、强度 大耐腐蚀 耐腐蚀
不锈钢
一、认识合金
合金的概念：由两种或两种以上的金属（或金属 与非金属）融合而成的具有金属特性的物质。
合金的性能：
1、硬度较大 2、熔点一般比各成分金属低
3、一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和， 合金具有良好的物理、化学和机械的性能 4、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。
金
强，硬度较小。 含Ni Zn（少纯金质软，不适合直接制造首饰。 2、向纯金中加入一定量的铜或银，可以制成硬度较 大的金合金，用于制造金首饰等。金首饰的成色 是以首饰中金的最低含量的千分数来计量的。常 用K数表示。K数越高表示金会含量越高。如：24K （99.5%以上），18K（约75%）。
钛 合 金 与 人 造 骨
（3）耐热合金：镍钴合金（Ni--Co）能耐 1200℃，用于喷气发动机和燃气轮机的构件
（4）形状记忆合金：它们具有高弹性、金属 橡胶性能、高强度等特点 如Ni-Ti，Cu-Al-Ni，Cu-Al-Zn等合金，可用 作调节装置的弹性元件（如离合器，节流阀 等）、热引擎材料、医疗材料
原形
放入热水后
再放入冷水
记忆合金同我们的日常生活休戚相关。仅 以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧 放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放 到冷水中，它会立即恢复原状。
用记忆合金制作的 眼镜架。当这种眼 镜架弯曲时，只要 将它放入55。C的 温水中，即可恢复 到原来的形状 。
形状记忆合金制成的水龙头 上的温度调节装置
合
金
不锈钢制成的餐具
锰钢制成的钢轨
铝合金制成的箱子
镁铝合金制成的3C产品
镁铝合金制成笔记本电脑外壳
镁铝合金制成的自行车
材料的分类：
金属材料 无机非金属材料 新型材料 传统材料
材料
非金属材料 天然材料 有机非金属材料 复合材料 合成材料
思考与交流
熔合而成的具有金属特性的物质。 2、为什么我们使用的金属材料主要是合金，而不是纯 金属？ 合金与金属相比，除具有金属的特性外，还具有 许多比各成分金属更优良的物理、化学或机械的性能 。
NaOH溶液与Al反应， （2）易拉罐又鼓胀起来的原因是：_____________
产生H2，使罐内压强增大。 _____________________________________ 其反应的离子方程式为： 2Al + 2OH－+2H2O = 2AlO2－+ 3H2↑
形状记忆合金制成的“蝴蝶” （可模仿肌肉的收缩）
练习： 1、有关合金的叙述不正确的是 C A、合金的熔点比它的各成分金属的熔点低 B、合金的硬度和强度一般比纯金属高 C、合金一定是金属熔合而成的物质 D、硬铝、黄铜和钢均为合金 2、用于飞机制造业的重要材料是 A A、Mg－Al合金 B、Cu－Sn合金 C、Al－Si合金 D、不锈钢 3、下列关于镁铝合金的说法正确的是 BD A、熔点比镁、铝都高 B、熔点比镁、铝都低 C、硬度比镁、铝都小 D、硬度比镁、铝都大
相同点 成分不同 碳素钢 合金钢 （不锈 钢） 合 铁、碳 性 能
含碳量高，硬度大； 含碳量低，韧性较强
在碳素钢 如不锈钢在空气中比 金 中加入其 较稳定，不容易生锈， 它元素， 具有很强的抗腐蚀能 如镍、铬等 力
钢中合金元素的主要作用 合金元素 铬（Cr） 锰（Mn） 钼（Mo） 钨（W） 钴（Co） 镍（Ni） 硅（Si） 主要作用 增强耐磨性和抗氧化性，增强高温强度 防止硫引起的脆性，增强钢的强度和韧性 减少脆性，增强高温强度，提高红热时的硬 度和耐磨性 提高高温时的强度和硬度，增强工具钢的耐 磨性 提高红热时的硬度和耐磨性，用于制造磁性 合金 增强低温时的韧性，改变高铬钢内部结构 提高低合金钢的强度和硬度，增强高温时的 抗氧化性
你认为铸造硬币所用合金的实际价值是低于面值、 等于面值、还是高于面值？如果高于面值，人 们可能会怎么做？ 答：铸造硬币所用合金的实际价值应该低于面值。 如果高于面值，人们可能会把硬币收藏起来或 高价出售，而不当作货币使用 。
4、新型合金
（1）储氢合金 室温下吸收氢气速度快，放出氢气快 （2）钛合金 （3）耐热合金 （4）形状记忆合金 （5）泡沫合金
思考题：
1、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢 ？
金属与合金的结构比较：
改变了金属原子有规则的层状结构
思考题：
2、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低 ？
在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分 规整。而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属 那样整齐，使得原子之间的相互作用力减小。所以， 多数合金的熔点一般比各成分金属的低。
金属结构中存在着很多空隙,氢元素较活泼，原子 半径又小，它很容易钻进金属空隙中去并和金属 起化学反应生成金属氢化物。
氢燃料电池汽车上的储氢罐
（2）钛及钛合金 一、纯钛 1．钛的性能 ① 钛为银白色，熔点为1680℃,相对密 度为4.54，比铝大但比钢轻 ② 具有很好的强度,约为铝的6倍； ③ 具有很高的塑性,便于冷热加工； ④ 其耐蚀性比不锈钢优良。 2．钛及合金在航空、化工、导弹航天及 舰艇等方面的应用较为广泛。
4、向一铝制易拉罐中充满 CO2 后，再往罐中注入足量
的质量分数为 20% 的 NaOH 溶液，立即严封罐口，不
一会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起
来，解释上述实验现象。 NaOH与 CO2反应， （1）易拉罐开始变瘪的原因是：______________， ______________________________ 罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2 反应的化学方程式为：_____________________。O
1、什么是合金？你日常生活中用到的金属制品中哪些 属于合金 合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）
如：硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。
3.试一试，填写下列汽车配件所用的金属或合金， 并解释使用这些材料的原因。 汽车配件 电线芯 汽车外壳 灯丝 发动机 排气管 金属或合金 铜、铝 低碳钢 钨 铝合金 使用原因 导电性好 延展性好 易加工 熔点高
（1）储氢合金
储氢的传统方法
气态 --- 150 大气压 钢瓶 液态 --- －253 ℃ 液化 钢瓶 能吸收 H2 的金属或合金。 储氢 金属或合金 ——
如Ti-Fe，Ti-Mn，La-Ni等合金都有贮氢功能。 La—Ni贮氢台金在常温、0.152 MPa下就可放 出氢，可用于汽车、燃料电池等
储氢金属或合金为什么能储存氢气？
密度小、强度大、抗腐蚀力强。 2、铝合金： 铝是地壳中含量最多的金属元素。纯 铝的硬度较小，不适于制造机器零件等。 向铝中加入少量的合金元素如Cu Mg Si Mn Zn及稀土元素等可制成铝合金。 如硬铝：含Cu4% Mg0.5% Mn0.5%Si0.7%
3 、铜合金： 含Cu Sn Pb等——硬而脆，强度大 青铜： 铜 含Cu Zn——耐腐蚀，耐磨，可塑性 黄铜： 合
讨论：用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？
资源丰富 无毒轻便 耐磨耐腐蚀 美观、易加工
铸造硬币的合金
有一定的硬度，不能太硬， 压数字和图案。 耐磨 抗腐蚀 不能太昂贵：低于合金价值
铸币合金成分
一元：钢芯镀镍 五角：钢芯镀铜 一角：铝合金
三种金属价值：镍>铜>铝
思考与交流：
高中《化学》新人教版 选修１
化学与生活
判断下列说法是否正确
1、大人的药小孩都可以吃，只要剂量减半就行了。(
×)
2、阿司匹林会引起胃肠道反应。 (
√
)
3、板蓝根属于天然药物，适合长期食用。 ( × )
4、保健食品有益无害，还能治病。 ( × )
5、买药时要看药效和生产日期，还要看不良反应。 (√ ) 6、有毒的药就叫做毒品。 (