合金課件(人教版選修1)

1、自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究1了解合金的定義及特點。了解合金的定義及特點。2認識金屬與合金在性能上的主要差異，知道生活中常認識金屬與合金在性能上的主要差異，知道生活中常 見合金的組成。見合金的組成。3了解鐵合金、鋁合金和銅合金的組成、性能和用途。了解鐵合金、鋁合金和銅合金的組成、性能和用途。第一節(jié)第一節(jié) 合金合金自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究合金：是由兩種或兩種以上的金屬合金：是由兩種或兩種以上的金屬(或或_與與_)熔熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金的性質(zhì)合金的性質(zhì)(1)一般情況下，合金比純金屬硬度更一般情況下，合金比純金屬硬

2、度更_、更堅固。、更堅固。(2)多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的 。(3)一般來說，合金的性質(zhì)并不是各成分的性質(zhì)的總和，合一般來說，合金的性質(zhì)并不是各成分的性質(zhì)的總和，合金具有良好的金具有良好的_、 _或機械的性能?；驒C械的性能。篤學(xué)篤學(xué)一一認識合金認識合金1.合金的概念合金的概念2金屬金屬非金屬非金屬大大物理物理化學(xué)化學(xué)低低自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究(4)合金的性能可以通過所添加的合金元素的合金的性能可以通過所添加的合金元素的 、和生成合金的和生成合金的等來加以調(diào)節(jié)。如：生鐵等來加以調(diào)節(jié)。如：生鐵的熔點比純鐵的低；硬鋁的熔點比純鐵的低；硬

3、鋁(Cu、Hg、Mn、Si)的強度的強度和硬度都比純鋁大。和硬度都比純鋁大。種類種類含量含量條件條件自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金。生鐵的含碳量為生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金。生鐵的含碳量為_，鋼的含碳量為，鋼的含碳量為_。鋼一般可分為。鋼一般可分為鋼和鋼和 鋼兩大類。根據(jù)含碳量不同，碳素鋼可鋼兩大類。根據(jù)含碳量不同，碳素鋼可分為分為 碳鋼、碳鋼、 碳鋼和碳鋼和 碳鋼：含碳量高，硬度較碳鋼：含碳量高，硬度較_；含碳量低，韌性較含碳量低，韌性較_。不銹鋼是最常見的一種合金鋼，。不銹鋼是最常見的一種合金鋼，其中除含有鐵元素外，還主要含有其中

4、除含有鐵元素外，還主要含有_和和_元素。元素。鋁合金和銅合金鋁合金和銅合金(1)鋁合金鋁合金純鋁的硬度和強度較純鋁的硬度和強度較_，向鋁中加入少量的合金元素如，向鋁中加入少量的合金元素如篤學(xué)二篤學(xué)二使用合金使用合金1.鐵合金鐵合金22%4.3%0.03%2%大大強強鉻鉻鎳鎳小小碳素碳素合金合金高高中中低低自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究2鋁合金和銅合金鋁合金和銅合金(1)鋁合金鋁合金純鋁的硬度和強度較純鋁的硬度和強度較 ，向鋁中加入少量的合金元素如，向鋁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鋁合金。及稀土元素等可制成鋁合金。例如：硬鋁：含例如：硬鋁

5、：含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%。(2)銅合金銅合金黃銅黃銅( 合金，含合金，含Zn 20%36%)，青銅，青銅(_ 合金，含合金，含Sn 10%30%)。小小CuZnCuSn自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究新型合金新型合金(1)儲氫合金是一類能夠儲氫合金是一類能夠大量吸收大量吸收H2 ，并與，并與H2結(jié)合成結(jié)合成_的材料。的材料。(2)鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應(yīng)用鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應(yīng)用于于_、_、_和和_等領(lǐng)域。等領(lǐng)域。3金屬氫化物金屬氫化物衛(wèi)星衛(wèi)星航空航天航空航天生物工程生物工程電子工業(yè)電子工業(yè)自主

6、探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究合金與純金屬性能為何不同？合金與純金屬性能為何不同？提示提示在純金屬內(nèi)，加入了其他合金元素時，合金元素的在純金屬內(nèi)，加入了其他合金元素時，合金元素的原子或大或小，改變了原有規(guī)則的排列。原子或大或小，改變了原有規(guī)則的排列。(1)合金原子層之間的排列不規(guī)整，滑動變得困難增大了合合金原子層之間的排列不規(guī)整，滑動變得困難增大了合金的硬度。金的硬度。(2)加入合金元素后，由于合金元素的原子半徑與原金屬原加入合金元素后，由于合金元素的原子半徑與原金屬原子不同，使金屬原子的排列變得不規(guī)整了，原子間的相互子不同，使金屬原子的排列變得不規(guī)整了，原子間的相互作用力變小，

7、使合金的熔點變低。作用力變小，使合金的熔點變低?！旧魉忌魉?】自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究不銹鋼是絕對不生銹嗎？不銹鋼是絕對不生銹嗎？提示提示不銹鋼的不銹鋼的“不銹不銹”是相對的，如在海水中，不銹鋼也是相對的，如在海水中，不銹鋼也會生銹。會生銹。生鐵和鋼的本質(zhì)區(qū)別是什么？如何將生鐵冶煉成生鐵和鋼的本質(zhì)區(qū)別是什么？如何將生鐵冶煉成鋼？鋼？提示提示生鐵和鋼的本質(zhì)區(qū)別是含碳量不同，生鐵的含碳量生鐵和鋼的本質(zhì)區(qū)別是含碳量不同，生鐵的含碳量比鋼高。煉鋼是在高溫條件下，用氧化劑把生鐵中過多的比鋼高。煉鋼是在高溫條件下，用氧化劑把生鐵中過多的碳和雜質(zhì)氧化除去的過程。碳和雜質(zhì)氧化除去的過程

8、?！旧魉忌魉?】【慎思慎思3】自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究(1)一般情況下，合金比純金屬硬度更大、更堅固。一般情況下，合金比純金屬硬度更大、更堅固。(2)多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的低。多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的低。(3)一般來說，合金的性質(zhì)并不是各成分的性質(zhì)的總和。合一般來說，合金的性質(zhì)并不是各成分的性質(zhì)的總和。合金具有良好的物理、化學(xué)或機械性能。金具有良好的物理、化學(xué)或機械性能。(4)合金的性能可以通過所添加的合金元素的種類、含量和合金的性能可以通過所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來加以調(diào)節(jié)。生成合金的條件等來加以調(diào)節(jié)。要點一要點一 | 合金的性

9、質(zhì)特點合金的性質(zhì)特點1合金的物理性質(zhì)合金的物理性質(zhì)自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究(1)一般情況下，合金比純金屬的硬度更大、更堅固的原因。一般情況下，合金比純金屬的硬度更大、更堅固的原因。如下圖所示，純金屬和合金的結(jié)構(gòu)并不相同，在純金屬內(nèi)，如下圖所示，純金屬和合金的結(jié)構(gòu)并不相同，在純金屬內(nèi)，所有原子的大小和形狀都是相同的，原子的排列十分規(guī)整。所有原子的大小和形狀都是相同的，原子的排列十分規(guī)整。而合金內(nèi)加入了其他元素或大或小的原子，改變了金屬原子而合金內(nèi)加入了其他元素或大或小的原子，改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層與層之間的相對滑動變得困有規(guī)則的層狀排列，使原子層與層之間

10、的相對滑動變得困難。難。2合金與純金屬在性能上的差異合金與純金屬在性能上的差異自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究(2)一般情況下合金的熔點比純金屬低的原因。一般情況下合金的熔點比純金屬低的原因。在純金屬內(nèi)，所有的原子大小相同，排列十分規(guī)整；而合在純金屬內(nèi)，所有的原子大小相同，排列十分規(guī)整；而合金內(nèi)原子的大小不一，排列沒有純金屬那樣整齊，使得原金內(nèi)原子的大小不一，排列沒有純金屬那樣整齊，使得原子之間的相互作用力減小。所以，多數(shù)合金的熔點一般比子之間的相互作用力減小。所以，多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的熔點都要低。各成分金屬的熔點都要低。自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗

11、探究鐵和鐵合金是生活中常用的材料，下列說法正確的鐵和鐵合金是生活中常用的材料，下列說法正確的是是 ()。A不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素B一定條件下，鐵粉可與水蒸氣反應(yīng)一定條件下，鐵粉可與水蒸氣反應(yīng)C鐵與鹽酸反應(yīng)，鐵合金不與鹽酸反應(yīng)鐵與鹽酸反應(yīng)，鐵合金不與鹽酸反應(yīng)D鐵合金的硬度和強度均低于鐵鐵合金的硬度和強度均低于鐵解析解析鐵合金中含非金屬元素碳；鐵粉與水蒸氣反應(yīng)化學(xué)鐵合金中含非金屬元素碳；鐵粉與水蒸氣反應(yīng)化學(xué)方程式為方程式為3Fe4H2O(g) Fe3O44H2；鐵形成鐵合；鐵形成鐵合金后其化學(xué)性質(zhì)幾乎不變，鐵合金中的鐵仍能與鹽酸反金后其化學(xué)性質(zhì)幾乎不變，鐵合金中的

12、鐵仍能與鹽酸反應(yīng)；合金的性能一般優(yōu)于其純金屬。應(yīng)；合金的性能一般優(yōu)于其純金屬。答案答案B【例例1】 自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究 合金相對于純金屬制成的金屬材料的優(yōu)點是合金相對于純金屬制成的金屬材料的優(yōu)點是()。合金的硬度一般比它的各成分金屬的大一般地，合合金的硬度一般比它的各成分金屬的大一般地，合金的熔點比它的各成分金屬的更低改變原料的配比、金的熔點比它的各成分金屬的更低改變原料的配比、改變生成合金的條件，得到有不同性能的合金合金比改變生成合金的條件，得到有不同性能的合金合金比純金屬的導(dǎo)電性更強合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛純金屬的導(dǎo)電性更強合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛A

13、BC D解析解析合金的機械性能比各成分金屬的大，故正確；根合金的機械性能比各成分金屬的大，故正確；根據(jù)教材知識，是正確的；合金的電阻率比純金屬要據(jù)教材知識，是正確的；合金的電阻率比純金屬要大，故是錯誤的；合金由于性能好而應(yīng)用更廣泛；是大，故是錯誤的；合金由于性能好而應(yīng)用更廣泛；是正確的。正確的。答案答案A【體驗體驗1】 自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究幾種常見的合金的組成、性質(zhì)和用途幾種常見的合金的組成、性質(zhì)和用途要點二要點二 | 常見的合金的性質(zhì)和用途常見的合金的性質(zhì)和用途合金名稱合金名稱組成組成主要性質(zhì)主要性質(zhì)主要用途主要用途鎂鋁合金鎂鋁合金含有含有10%30%的鎂的鎂強度

14、和硬度強度和硬度都比純鋁和都比純鋁和純鎂大純鎂大火箭、飛機、火箭、飛機、輪船等制造業(yè)輪船等制造業(yè)硬鋁硬鋁含銅含銅4%、鎂、鎂0.5%、錳、錳0.5%、硅、硅0.7%強度和硬度強度和硬度都比純鋁大都比純鋁大火箭、飛機、火箭、飛機、輪船等制造業(yè)輪船等制造業(yè)合金鋼合金鋼加入硅、錳、加入硅、錳、鉻、鎳、鉬、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鎢、釩、鈦、銅、稀土元素等銅、稀土元素等多種優(yōu)良性多種優(yōu)良性能能用途廣泛用途廣泛錳鋼錳鋼含錳含錳9%14%硬度和強度硬度和強度很大很大制造粉碎機、制造粉碎機、球磨機、鋼軌球磨機、鋼軌自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究黃銅黃銅含鋅含鋅20%36%，常加入，常加入少

15、量的錫、少量的錫、鉛、鋁鉛、鋁有良好的強度有良好的強度和塑性、易加和塑性、易加工、耐腐蝕工、耐腐蝕機器零件、儀機器零件、儀表和日用品表和日用品青銅青銅含錫含錫10%30%有良好的強度有良好的強度和塑性、耐和塑性、耐磨、耐腐蝕磨、耐腐蝕機器零件如軸機器零件如軸承、齒輪等承、齒輪等鈦合金鈦合金含鋁含鋁6%、釩、釩4%耐高溫、耐腐耐高溫、耐腐蝕、高強度蝕、高強度用于航空航用于航空航天、造船、化天、造船、化學(xué)工業(yè)學(xué)工業(yè)金合金金合金加入銀、銅、加入銀、銅、稀土元素等稀土元素等有光澤、易加有光澤、易加工、耐磨、耐工、耐磨、耐腐蝕、易導(dǎo)電腐蝕、易導(dǎo)電金飾品、電子金飾品、電子元件、錢幣、元件、錢幣、筆尖筆尖自

16、主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究潛艇上的核反應(yīng)堆內(nèi)使用了液體鋁鈉合金作載熱介潛艇上的核反應(yīng)堆內(nèi)使用了液體鋁鈉合金作載熱介質(zhì)，大大提高了熱能的傳遞和轉(zhuǎn)化效率，有關(guān)說法不正確質(zhì)，大大提高了熱能的傳遞和轉(zhuǎn)化效率，有關(guān)說法不正確的是的是 ()。A原子半徑：原子半徑：NaAlB鋁鈉合金若投入一定的水中可得無色溶液，則鋁鈉合金若投入一定的水中可得無色溶液，則 n(Al)n(Na)C鋁鈉合金投入到足量氯化銅溶液中，肯定有氫氧化銅鋁鈉合金投入到足量氯化銅溶液中，肯定有氫氧化銅 沉淀也可能有銅析出沉淀也可能有銅析出Dm g不同組成的鋁鈉合金投入足量鹽酸中，若放出的不同組成的鋁鈉合金投入足量鹽酸中，

17、若放出的 H2越多，則鋁的質(zhì)量分數(shù)越小越多，則鋁的質(zhì)量分數(shù)越小【例例2】 自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究 答案答案D自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究 現(xiàn)代建筑門窗常用古銅色的硬鋁制造，取硬鋁樣品現(xiàn)代建筑門窗常用古銅色的硬鋁制造，取硬鋁樣品進行如下實驗進行如下實驗(每一步所加試劑都是過量的每一步所加試劑都是過量的)：由此可以推知，下列各組可能是硬鋁組成成分的是由此可以推知，下列各組可能是硬鋁組成成分的是()。AAl、Cu、Mg、Si BAl、Mg、Si、ZnCAl、Fe、C、Cu DAl、Si、Zn、Na【體驗體驗2】 自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實

18、驗探究解析解析根據(jù)選項所列出的物質(zhì)由實驗順序可知，不溶于根據(jù)選項所列出的物質(zhì)由實驗順序可知，不溶于鹽酸和鹽酸和NaOH溶液的物質(zhì)為溶液的物質(zhì)為Cu或或C，不溶于鹽酸的物質(zhì)，不溶于鹽酸的物質(zhì)與與NaOH溶液反應(yīng)生成氣體的一定是溶液反應(yīng)生成氣體的一定是Si，因此硬鋁所含的，因此硬鋁所含的成分中一定有成分中一定有Si、Cu或或Si、C，經(jīng)分析只有，經(jīng)分析只有A項符合。項符合。答案答案A自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究含鎂含鎂3%5%的鋁鎂合金，現(xiàn)已成為輪船制造、化工生的鋁鎂合金，現(xiàn)已成為輪船制造、化工生產(chǎn)、機械制造等行業(yè)的重要原材料。現(xiàn)有一塊已知質(zhì)量的產(chǎn)、機械制造等行業(yè)的重要原材料。現(xiàn)有一塊已知質(zhì)量的鋁鎂合金，欲測定其中鎂的質(zhì)量分數(shù)，幾位同學(xué)設(shè)計了不鋁鎂合金，欲測定其中鎂的質(zhì)量分數(shù)，幾位同學(xué)設(shè)計了不同的實驗方案。同的實驗方案。實驗設(shè)計實驗設(shè)計1：實驗設(shè)計實驗設(shè)計2：實驗探究七實驗探究七 鎂的質(zhì)量分數(shù)的測定鎂的質(zhì)量分數(shù)的測定自主探究自主探究精要解讀精要解讀實驗探究實驗探究(1)上述實驗方案中，各發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？請嘗試寫出上述實驗方案中，各發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？請嘗試寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。這些反應(yīng)體現(xiàn)了鋁、鎂單質(zhì)的哪有