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1、3.1合金,第三章 探索生活材料,材料,金属材料,非金属材料,复合材料,无机非金属材料,有机非金属材料,传统材料,新型材料,天然材料,合成材料,材料的分类：,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,【思考与交流】,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）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 。 如：
2、硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。,铜、铝,导电性好 延展性好,低碳钢,易加工,钨,熔点高,铝合金,密度小、强度 大、耐腐蚀,不锈钢,耐腐蚀,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。,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）熔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。,思考题： 1、为什么合金的性能与纯金属有很大的
3、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。,二、使用合金,铁合金,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）,钢,含碳0.03%2%，延展性、机械性能好，用于制造机械和交通工具。,碳素钢,高碳钢（硬度较大） 中碳钢 低碳钢（韧性较好）,合金钢,不锈钢（Cr18%,Ni8%）,锰钢（增加强度和韧性）,1、铁合金：
4、,碳素钢与合金钢的区别,钢中合金元素的主要作用,密度小、强度大、抗腐蚀力强。,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：,铜合金,黄铜：,青铜：,白铜：,含Cu Zn耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。,含Cu Sn Pb等硬而脆，强度大,含Ni Zn（少量Mn）制酒具等,2、铝合金：,资料卡片：金首饰,1、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。
5、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%）。,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,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,铸造硬币的合金,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】 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
6、把硬币收藏起来或高价出售，而不当作货币使用。,（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,4、新型合金,（1）储氢合金 气态 - 150 大气压 钢瓶 储氢的传统方法 液态 - 253 液化 钢瓶 储氢 金属或合金 能吸收 H2 的金属或合金。,如Ti-Fe，Ti-Mn，La-Ni等合金都有贮氢功能。 LaNi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？ 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
7、物。,氢燃料电池汽车上的储氢罐,（2）钛及钛合金,钛的性能 钛为银白色，熔点为1680，相对密度为4.54，比铝大但比钢轻； 具有很好的强度，约为铝的6倍； 具有很高的塑性，便于冷热加工； 其耐蚀性比不锈钢优良。 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。,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,记忆合金同我们的日常生活休戚相关。
8、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。,原形 放入热水后 再放入冷水,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,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 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、MgAl合金 B、CuSn合金 C、AlSi合金 D、不锈
9、钢 3、下列关于镁铝合金的说法正确的是 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,C,A,BD,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。 （1）易拉罐开始变瘪的原因是：_， _ 反应的化学方程式为：_。 （2）易拉罐又鼓胀起来的原因是：_ _ 其反应的离子方程式为：,NaOH与 CO2反应，,罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。,2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O,NaOH溶液与Al反应，,产生H2，使罐内压强增大。,2Al + 2OH+2H2O = 2AlO2+ 3H2,
