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1、第三节用途广泛的金属材料 1 了解合金的定义及特性 2 了解铜合金和钢的分类 组成及用途 3 初步认识合理使用金属材料的意义 一 常见合金的重要应用1 合金的定义合金是指由两种或两种以上的熔合而成的具有特性的物质 2 合金与纯金属的性能差异 1 硬度合金的硬度及机械加工性能一般各成分金属 2 熔点合金的熔点一般各成分金属 金属 或金属跟非金属 金属 高于 低于 合金的性质是各成分金属性质的总和吗 提示 合金具有许多良好的物理 化学和机械性能 在许多方面不同于各成分金属 不是简单加合 但一般认为在化学性质上 合金体现的是各成分金属的化学性质 3 常见的合金 1 铜合金 青铜 主要含 黄铜 主要含
2、 等 白铜 主要含 等 2 钢 铜 锡 铅 铜 锌 铜 镍 锌 二 正确选用金属材料1 金属材料的分类 2 金属材料的正确选用在进行金属材料选择时 常常要考虑以下几个方面 主要用途 性质 密度 硬度 强度 导电性 化学性质 对水的作用 耐性 价格 加工难度 日常维护等方面 外观 物理 腐蚀 一 常见合金及性能 关于合金下列说法是否正确 合金一定含有金属元素 合金中可能含有非金属元素 合金一定是混合物 合金的硬度一般比各成分金属的大 合金的熔点一般比各成分金属的低 合金具有许多优良的物理 化学及机械性能 在任何情况下都优于成分金属 合金中成分的含量影响合金的性质 合金具有各成分金属的化学性质 学
3、生交流 提示 除 外 其余说法均正确 归纳小结 常见的合金及性能 碲锌镉 Te Zn Cd 晶体可以用于制造红外探测器的基础材料 下列有关它的叙述中不正确的是 A 它是由Te Zn Cd按一定比例混合而成的 无固定的熔沸点B 它易导电 导热 具有延展性C 它的熔沸点比Zn的低D 它的硬度和强度比Cd的大 解析 碲锌镉晶体是由Te Zn Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金 只要比例确定 其组成就固定 因而有固定的熔沸点 合金具有比成分金属低的熔沸点 高的硬度和强度 答案 A 下表列出几种金属的资料 利用这些资料回答以下问题 1 钠质轻而且是良好的导电体 为什么不用它作架空电缆 试举两个理
4、由 2 列举两个理由说明为什么铁常用于建筑大桥 用铁有什么缺点 3 船的上部多用铝制造而不是铁 试举两个理由解释 4 学校颁发的奖杯通常是以铁制造 然后表面镀上一层薄银 为什么 为何不用银铸造整个奖杯 解析 用作架空电缆首先考虑导电性 还要考虑抗腐蚀性 强度 成本等因素 铁强度高 价格便宜可用于建筑大桥 船的上部分用铝 主要考虑质量轻 抗腐蚀能力强 奖杯镀银主要是美观 抗腐蚀 纯银会增加成本 答案 1 太软 不能抗腐蚀 2 铁便宜 坚硬 缺点是抗腐蚀性差 3 用铁 一是抗腐蚀性差 二是重量增加会增加动力消耗 4 银美观 抗腐蚀 用纯银成本太高 二 正确选用金属材料 假如铝能被开发利用 其有利因
5、素有哪些 学生交流 提示 在空气中 铝表面能形成一层致密的氧化物薄膜 可阻止铝进一步氧化 铝对水 浓硝酸有耐腐蚀性能 铝在高温时还原性很强 可用来冶炼高熔点金属 铝的最大优点是轻盈 现代飞机有70 是铝和铝合金制造的 所以人们称之为 会飞 的金属 铝的导电性仅次于银和铜 常用于制造电线和电缆 在建筑行业 铝门窗 铝梁也应用得十分广泛 日用器皿也有许多是用铝制成的 一般来说选择金属材料时 从哪些方面考虑 师生互动 提示 通常从金属 或合金 的用途 外观 硬度 密度 熔点 导电导热性 耐酸碱性 稳定性 加工难度 维护 价格及对环境的影响等方面考虑来选择最佳材料 归纳小结 正确使用金属材料注意以下方
6、面 1 选择金属材料应考虑的因素 主要用途 材料的用途与材料的性能有很密切的关系 外观 不仅要材料本身外观美 还要使材料的外观与周边环境相协调 物理性质 物理性质包括密度 硬度 强度 伸缩性 导电导热性 被水浸润性等 化学性质 化学性质主要包括在空气 水 阳光 酸 碱 盐等的环境里的化学稳定性 这些性质影响到材料的使用寿命 价格 考虑价格时要把对材料的基本需求和材料的基本性能放在前面 加工难度 考虑加工难度时要将材料的性质与加工的技术 设备相结合 日常维护 金属材料耐腐蚀性相对较弱 在选金属材料时必须要考虑到使用后的日常维护问题 对环境的影响 一是要考虑到在使用材料的过程中 它的反光性 放射性
7、 产生的噪音等对环境的不利影响 二是要考虑到材料的废弃物对环境有哪些不利影响 要尽量做到避免有关的不利影响 2 正确使用金属材料在使用金属材料时 除注意选择的因素外 还要考虑防止和减缓金属材料的腐蚀 钛和钛的合金被誉为 21世纪最有发展前景的金属材料 它们具有很多优良的性能 如熔点高 密度小 可塑性好 易于加工 耐腐蚀等 尤其是钛合金与人体器官具有很好的 生物相容性 根据它们的主要性能 下列用途不切合实际的是 A 用来做保险丝B 用于制造航天飞机C 用来制造人造骨D 用于家庭装修 做钛合金装饰门 解析 由于钛和钛的合金密度小 可塑性好 因此可用于航天领域 B正确 由于钛和钛合金与人体器官具有很
8、好的 生物相容性 可与人体的组织相容 不引起排异反应 因此可以用来制造人造骨 C正确 由于其密度小 可塑性好 易于加工 因此可用于家庭装修 做钛合金装饰门 D正确 只有A错误 由于其熔点高 不适合做保险丝 答案 A 除以上作用外 钛及其合金还有哪些重要用途 提示 钛还可用于制造深海潜艇 海底石油管道等 点拨 1 合金在许多方面优于各成分金属 故合金比纯金属使用更为广泛 2 合金中各成分金属元素的含量影响着合金的性质 故因含金属成分不同或含量不同 合金的性能也不相同 所以在选材上应当引起注意和重视 1 2009年安庆高一检测 下列关于合金的叙述中正确的是 A 合金是由两种或多种金属熔合而成的B
9、日常生活中用到的五角硬币属于铜合金C 合金在任何情况都比单一金属性能优良D 商代的司母戊鼎是纯铜打造而成的 解析 合金是金属与金属或金属与非金属熔合形成的 A项错误 在机械加工时 合金的性能一般较单一金属优良 但并不是任何情况都是 如纯铝导电性比铝合金要强等 司母戊鼎是铜合金制成的 只有B正确 答案 B 2 日常生活中常用铝制炊具 它质轻且坚固耐用 其中的原因是 A 铝很不活泼 不易与其他物质反应B 铝虽然很活泼 但是只有在高温下才能与其他物质反应C 铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜 起保护作用D 铝制品表面镀有一层铜 可以保护铝制品 解析 铝很活泼 常温下能与氧气反应生成一层致密坚硬的氧化物
10、薄膜 能阻止铝继续被氧化 故铝有一定的抗腐蚀能力 答案 C 3 下列说法正确的是 A 所有不锈钢都只含有金属元素B 我国流通的硬币材质是金属单质C 广东打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具D 镁合金的硬度和强度均高于纯镁 解析 不锈钢是在普通钢的基础上 加入铬 镍等多种元素炼成的钢材 其中还含有碳 硅等非金属元素 故A项错误 我国流通的硬币材质是合金的 故B项错误 广东正在打捞的明代沉船上存在大量陶瓷餐具 故C项错误 合金的性能 如硬度和强度 优于其成分金属 故D项正确 答案 D 4 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或冷却后的固体 下表中金属难与表中其他金属
11、形成二元合金的元素的是 A Zn FeB Fe WC Zn WD Fe Ag 解析 合金是在熔化状态下形成的一种熔合物 熔点之间相差过大不易形成熔合物 Zn熔点较低 419 5 时熔化 而其他金属还未熔化 而其他金属熔化时 它已汽化 W熔点过高 同样不易熔化 答案 C 5 1 选择填空 将铝的用途与性质搭配起来 每个选项只选用一次 A 质轻B 延展性好C 易传热D 易导电E 氧化时放热 太阳能热水器 飞机 焊接铁轨 电缆 铝箔 2 佛山是有色金属之乡 其中铝合金材料的产量约占全国的一半 铝合金材料属于 填 纯净物 混合物 或 单质 解析 1 铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好 铝合金硬
12、度大质轻 是制造飞机的良好材料 铝被氧化时放热可作铝热剂 因而可用来焊接铁轨 铝用做电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性 2 合金是由一种金属跟其他一种或几种金属 或非金属 一起熔合而成的具有金属特性的物质 因此肯定是混合物 答案 1 C A E D B 2 混合物 6 黄铜是铜与锌及少量的锡 铅 铝等形成的合金 其外观和黄金差不多 现有三种方法区别黄铜和黄金 方法一 根据黄铜的密度比黄金的密度小 用浮力定律进行区别 方法二 根据铜能与O2反应 而黄金不与O2反应 利用燃烧的方法加以区别 方法三 根据铜能与硝酸反应生成Cu NO3 2 而黄金不与硝酸反应 利用硝酸加以区别 你认为哪种方法最简单 理由是 你还能找出其他的鉴别方法吗 答案 1 方法二方法一要通过称量 排水等定量方法 操作比较繁琐 方法三需要硝酸及其他仪器 不易获得 方法二只需一个热源黄铜中活泼金属可与稀盐酸反应生成H2 而黄金不与盐酸反应 或黄铜的撞击声清脆 而黄金的撞击声比较低沉等
