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1、1了解合金的定了解合金的定义及特点。及特点。2认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常 见合金的合金的组成。成。3了解了解铁合金、合金、铝合金和合金和铜合金的合金的组成、性能和用途。成、性能和用途。第一节第一节 合金合金合金：是由两种或两种以上的金属合金：是由两种或两种以上的金属(或或_与与_)熔熔合而成的具有金属特性的物合而成的具有金属特性的物质。合金的性质合金的性质(1)一般情况下，合金比一般情况下，合金比纯金属硬度更金属硬度更_、更、更坚固。固。(2)多数合金的熔点一般比各成分金属的多数合金的熔点一般比各成分金属的 。(3)一般来一般来说，
2、合金的性，合金的性质并不是各成分的性并不是各成分的性质的的总和，合和，合金具有良好的金具有良好的_、 _或机械的性能。或机械的性能。笃学笃学一一认识合金认识合金1.合金的概念合金的概念2金属金属非金属非金属大大物理物理化学化学低低(4)合金的性能可以通合金的性能可以通过所添加的合金元素的所添加的合金元素的 、和生成合金的和生成合金的等来加以等来加以调节。如：生。如：生铁的熔点比的熔点比纯铁的低；硬的低；硬铝(Cu、Hg、Mn、Si)的的强强度度和硬度都比和硬度都比纯铝大。大。种类种类含量含量条件条件生生铁和和钢是含碳量不同的两种是含碳量不同的两种铁碳合金。生碳合金。生铁的含碳量的含碳量为_，钢
3、的含碳量的含碳量为_。钢一般可分一般可分为钢和和 钢两大两大类。根据含碳量不同，碳素。根据含碳量不同，碳素钢可可分分为 碳碳钢、 碳碳钢和和 碳碳钢：含碳量高，硬度：含碳量高，硬度较_；含碳量低，含碳量低，韧性性较_。不。不锈钢是最常是最常见的一种合金的一种合金钢，其中除含有其中除含有铁元素外，元素外，还主要含有主要含有_和和_元素。元素。铝合金和铜合金铝合金和铜合金(1)铝合金合金纯铝的硬度和的硬度和强强度度较_，向，向铝中加入少量的合金元素如中加入少量的合金元素如笃学二笃学二使用合金使用合金1.铁合金铁合金22%4.3%0.03%2%大大强强铬镍小小碳素碳素合金合金高高中中低低2铝合金和铜
4、合金铝合金和铜合金(1)铝合金合金纯铝的的硬硬度度和和强强度度较 ，向向铝中中加加入入少少量量的的合合金金元元素素如如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及及稀稀土土元元素素等等可可制制成成铝合合金金。例例如如：硬硬铝：含含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%。(2)铜合金合金黄黄铜( 合合金金，含含Zn 20%36%)，青青铜(_ 合金，含合金，含Sn 10%30%)。小小CuZnCuSn新型合金新型合金(1)储氢合金是一合金是一类能能够大量吸收大量吸收H2 ，并与，并与H2结合成合成_的材料。的材料。(2)钛合金、耐合金、耐热合金和形状合金和形状记忆合金等新型合金广泛合金等新
5、型合金广泛应用用于于_、_、_和和_等等领域。域。3金属金属氢化物化物卫星星航空航天航空航天生物工程生物工程电子工子工业合金与合金与纯金属性能金属性能为何不同？何不同？提示提示在纯金属内，加入了其他合金元素时，合金元素的在纯金属内，加入了其他合金元素时，合金元素的原子或大或小，改变了原有规则的排列。原子或大或小，改变了原有规则的排列。(1)合金原子层之间的排列不规整，滑动变得困难增大了合合金原子层之间的排列不规整，滑动变得困难增大了合金的硬度。金的硬度。(2)加入合金元素后，由于合金元素的原子半径与原金属原加入合金元素后，由于合金元素的原子半径与原金属原子不同，使金属原子的排列变得不规整了，原
6、子间的相互子不同，使金属原子的排列变得不规整了，原子间的相互作用力变小，使合金的熔点变低。作用力变小，使合金的熔点变低。【慎思慎思1】不不锈钢是是绝对不生不生锈吗？提示提示不锈钢的不锈钢的“不锈不锈”是相对的，如在海水中，不锈钢也是相对的，如在海水中，不锈钢也会生锈。会生锈。生生铁和和钢的本的本质区区别是什么？如何将生是什么？如何将生铁冶冶炼成成钢？提示提示生铁和钢的本质区别是含碳量不同，生铁的含碳量生铁和钢的本质区别是含碳量不同，生铁的含碳量比钢高。炼钢是在高温条件下，用氧化剂把生铁中过多的比钢高。炼钢是在高温条件下，用氧化剂把生铁中过多的碳和杂质氧化除去的过程。碳和杂质氧化除去的过程。【慎
7、思慎思2】【慎思慎思3】(1)一般情况下，合金比一般情况下，合金比纯金属硬度更大、更金属硬度更大、更坚固。固。(2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低。多数合金的熔点一般比各成分金属的低。(3)一般来一般来说，合金的性，合金的性质并不是各成分的性并不是各成分的性质的的总和。合和。合金具有良好的物理、化学或机械性能。金具有良好的物理、化学或机械性能。(4)合金的性能可以通合金的性能可以通过所添加的合金元素的种所添加的合金元素的种类、含量和、含量和生成合金的条件等来加以生成合金的条件等来加以调节。要点一要点一 | 合金的性质特点合金的性质特点1合金的物理性质合金的物理性质(1)一般情况下，合金比一
8、般情况下，合金比纯金属的硬度更大、更金属的硬度更大、更坚固的原因。固的原因。如下如下图所示，所示，纯金属和合金的金属和合金的结构并不相同，在构并不相同，在纯金属内，金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整。整。而合金内加入了其他元素或大或小的原子，改而合金内加入了其他元素或大或小的原子，改变了金属原子了金属原子有有规则的的层状排列，使原子状排列，使原子层与与层之之间的相的相对滑滑动变得困得困难。2合金与纯金属在性能上的差异合金与纯金属在性能上的差异(2)一般情况下合金的熔点比一般情况下合金的熔点比纯金属低的原因。金属低的原因。在在
9、纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分金属内，所有的原子大小相同，排列十分规整；而合整；而合金内原子的大小不一，排列没有金内原子的大小不一，排列没有纯金属那金属那样整整齐，使得原，使得原子之子之间的相互作用力减小。所以，多数合金的熔点一般比的相互作用力减小。所以，多数合金的熔点一般比各成分金属的熔点都要低。各成分金属的熔点都要低。铁和和铁合金是生活中常用的材料，下列合金是生活中常用的材料，下列说法正确的法正确的是是 ()。A不不锈钢是是铁合金，只含金属元素合金，只含金属元素B一定条件下，一定条件下，铁粉可与水蒸气反粉可与水蒸气反应C铁与与盐酸反酸反应，铁合金不与合金不与盐酸反酸反应D铁合金的硬
10、度和合金的硬度和强强度均低于度均低于铁解析解析铁合金中含非金属元素碳；铁粉与水蒸气反应化学铁合金中含非金属元素碳；铁粉与水蒸气反应化学方程式为方程式为3Fe4H2O(g) Fe3O44H2；铁形成铁合；铁形成铁合金后其化学性质几乎不变，铁合金中的铁仍能与盐酸反应；金后其化学性质几乎不变，铁合金中的铁仍能与盐酸反应；合金的性能一般优于其纯金属。合金的性能一般优于其纯金属。答案答案B【例例1】 合金相对于纯金属制成的金属材料的优点是合金相对于纯金属制成的金属材料的优点是()。合合金金的的硬硬度度一一般般比比它它的的各各成成分分金金属属的的大大一一般般地地，合合金金的的熔熔点点比比它它的的各各成成分
11、分金金属属的的更更低低改改变变原原料料的的配配比比、改改变变生生成成合合金金的的条条件件，得得到到有有不不同同性性能能的的合合金金合合金金比比纯金属的导电性更强纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛合金比纯金属的应用范围更广泛A BC D解解析析合合金金的的机机械械性性能能比比各各成成分分金金属属的的大大，故故正正确确；根根据据教教材材知知识识，是是正正确确的的；合合金金的的电电阻阻率率比比纯纯金金属属要要大大，故故是是错错误误的的；合合金金由由于于性性能能好好而而应应用用更更广广泛泛；是是正正确确的。的。答案答案A【体验体验1】几种常见的合金的组成、性质和用途几种常见的合金的组成、性
12、质和用途要点二要点二 | 常见的合金的性质和用途常见的合金的性质和用途合金名称合金名称组成成主要性主要性质主要用途主要用途镁铝合金合金含有含有10%30%的的镁强强度和硬度度和硬度都比都比纯铝和和纯镁大大火箭、火箭、飞机、机、轮船等制造船等制造业硬硬铝含含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅、硅0.7%强强度和硬度度和硬度都比都比纯铝大大火箭、火箭、飞机、机、轮船等制造船等制造业合金合金钢加入硅、加入硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铜、稀土元、稀土元素等素等多种多种优良性良性能能用途广泛用途广泛锰钢含含锰9%14%硬度和硬度和强强度度很大很大制造粉碎机、制造粉碎机、球磨机、球磨机、钢轨黄黄铜含含
13、锌20%36%，常加入，常加入少量的少量的锡、铅、铝有良好的有良好的强强度度和塑性、易加和塑性、易加工、耐腐工、耐腐蚀机器零件、机器零件、仪表和日用品表和日用品青青铜含含锡10%30%有良好的有良好的强强度度和塑性、耐磨、和塑性、耐磨、耐腐耐腐蚀机器零件如机器零件如轴承、承、齿轮等等钛合金合金含含铝6%、钒4%耐高温、耐腐耐高温、耐腐蚀、高、高强强度度用于航空航天、用于航空航天、造船、化学工造船、化学工业金合金金合金加入加入银、铜、稀土元素等稀土元素等有光有光泽、易加、易加工、耐磨、耐工、耐磨、耐腐腐蚀、易、易导电金金饰品、品、电子子元件、元件、钱币、笔尖笔尖潜艇上的核反潜艇上的核反应堆内使用
14、了液体堆内使用了液体铝钠合金作合金作载热介介质，大大提高了，大大提高了热能的能的传递和和转化效率，有关化效率，有关说法不正确法不正确的是的是 ()。A原子半径：原子半径：NaAlB铝钠合金若投入一定的水中可得无色溶液，合金若投入一定的水中可得无色溶液，则 n(Al)n(Na)C铝钠合金投入到足量合金投入到足量氯化化铜溶液中，肯定有溶液中，肯定有氢氧化氧化铜 沉淀也可能有沉淀也可能有铜析出析出Dm g不同不同组成的成的铝钠合金投入足量合金投入足量盐酸中，若放出的酸中，若放出的 H2越多，越多，则铝的的质量分数越小量分数越小【例例2】 答案答案D 现代建筑代建筑门窗常用古窗常用古铜色的硬色的硬铝制
15、造，取硬制造，取硬铝样品品进行如下行如下实验(每一步所加每一步所加试剂都是都是过量的量的)：由此可以推知，下列各由此可以推知，下列各组可能是硬可能是硬铝组成成分的是成成分的是()。AAl、Cu、Mg、Si BAl、Mg、Si、ZnCAl、Fe、C、Cu DAl、Si、Zn、Na【体验体验2】解解析析根根据据选选项项所所列列出出的的物物质质由由实实验验顺顺序序可可知知，不不溶溶于于盐盐酸酸和和NaOH溶溶液液的的物物质质为为Cu或或C，不不溶溶于于盐盐酸酸的的物物质质与与NaOH溶溶液液反反应应生生成成气气体体的的一一定定是是Si，因因此此硬硬铝铝所所含含的的成分中一定有成分中一定有Si、Cu或
16、或Si、C，经分析只有，经分析只有A项符合。项符合。答案答案A含含镁3%5%的的铝镁合金，合金，现已成已成为轮船制造、化工生船制造、化工生产、机械制造等行机械制造等行业的重要原材料。的重要原材料。现有一有一块已知已知质量的量的铝镁合金，欲合金，欲测定其中定其中镁的的质量分数，几位同学量分数，几位同学设计了不同的了不同的实验方案。方案。实验设计1：实验设计2：实验探究七实验探究七 镁的质量分数的测定镁的质量分数的测定(1)上述上述实验方案中，各方案中，各发生了哪些化学反生了哪些化学反应？请尝试写出写出有关反有关反应的化学方程式。的化学方程式。这些反些反应体体现了了铝、镁单质的哪的哪些性些性质？_
17、。(2)上述各上述各实验方案能否方案能否测出合金中出合金中镁的的质量分数？量分数？_。Mg、Al均与均与盐酸反酸反应，生成，生成H2，体，体现还原性原性根据合金根据合金质量和量和H2的体的体积可求出可求出Mg的的质量分数量分数只有只有Al能与能与NaOH溶液反溶液反应，生成，生成H2，体，体现还原性原性根据剩余固体根据剩余固体质量可求出量可求出Mg的的质量分数量分数实验设计3Mg、Al与与盐酸反酸反应后，再加入后，再加入过量量NaOH溶溶液，液，Mg2+生成生成Mg(OH)2沉淀，沉淀，Al3+生成生成NaAlO2溶液溶液根据根据Mg(OH)2沉淀的沉淀的质量，可求出量，可求出Mg的的质量分量分数数解析解析答案答案(1)Mg2HCl=MgCl2H22Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2MgCl22NaOH=2NaClMg(OH)2AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O体现了体现了Mg、Al单质的还原性和单质的还原性和Al既能与盐酸反应又能与既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的性质溶液反应的性质(2)上述三个方案都可测出镁的质量分数上述三个方案都可测出镁的质量分数
