1、第一课时第一课时 合金合金123了解铁合金、铝合金的分类、组成和了解铁合金、铝合金的分类、组成和用途用途了解合金的含义及特点了解合金的含义及特点掌握铝及其氧化物的重要性质掌握铝及其氧化物的重要性质宏观辨识：宏观辨识：通过了解常见合金的组成和结通过了解常见合金的组成和结构，全面认识合金的特征和性能构，全面认识合金的特征和性能科学态度：科学态度：根据不同合金的具体性质，能根据不同合金的具体性质，能正确选用金属材料，以便更好地为人类社正确选用金属材料，以便更好地为人类社会服务会服务12它它们们是是纯纯金金属属做做的的吗吗？绚绚丽丽多多彩彩的的金金属属世世界界铝合金锅铝合金锅钛合金羽毛球拍钛合金羽毛球
2、拍 镍合金门锁镍合金门锁钢铁材料钢铁材料铂合金首饰铂合金首饰钠钾合金钠钾合金 金属材料包括金属材料包括纯金属和它们的合纯金属和它们的合金。日常使用的金金。日常使用的金属材料，大多属于属材料，大多属于合金。合金。一、合金一、合金1 1、概念：、概念： 由两种或两种以上的金属（或由两种或两种以上的金属（或金属跟非金属金属跟非金属）熔合而成）熔合而成的具有金属特性的物质。的具有金属特性的物质。合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。合金的合金的熔点熔点比它的各成分金属的熔点都比它的各成分金属的熔点都低低；硬度硬度比其成分金属比其成分金属大大。 2 2、性能：、
3、性能： 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。合金的条件等来加以调节。 在纯金属内加入其他元素形成合金以后，结构发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大的差异。 在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。 合金内的原子大小不一，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。1.1.合金是混合物，但其组成是均匀的。而且合金是
4、混合物，但其组成是均匀的。而且有些合金具有固定熔点。有些合金具有固定熔点。在在商朝商朝( (距今距今30003000多年前多年前) )青铜青铜( (铜铜- -锡合金锡合金) )工艺就已非常发达。工艺就已非常发达。2.2.误认为合金都是由金属构成的。误认为合金都是由金属构成的。事实上，凡是在金属中加热熔合某些事实上，凡是在金属中加热熔合某些金属或非金属而得到的具有金属特性的物质都是合金；尽管合金的许多金属或非金属而得到的具有金属特性的物质都是合金；尽管合金的许多性能都优于纯金属，但性能都优于纯金属，但并不是其所有性能都比纯金属要好并不是其所有性能都比纯金属要好，要根据实际，要根据实际需要，灵活选
5、择使用纯金属或合金。需要，灵活选择使用纯金属或合金。3.3.以为金属材料都是由金属单质制成的。以为金属材料都是由金属单质制成的。实际上，很多金属材料都是合实际上，很多金属材料都是合金，合金具有较纯金属更广阔的应用范围。金，合金具有较纯金属更广阔的应用范围。4.4.合金不一定是固态。合金不一定是固态。如用作原子反应堆导热剂的钠如用作原子反应堆导热剂的钠钾合金，常钾合金，常温下为液态。温下为液态。易错警示易错警示二、铁合金二、铁合金铁铁合合金金生铁：生铁：含碳量含碳量2 24.34.3钢：钢：含碳量含碳量0.030.032 2生铁硬度大、抗压、性脆、可生铁硬度大、抗压、性脆、可以铸造成型，是制造机
6、座、管以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料道的重要材料钢有良好的延展性，机械性能钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛用好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等；于制造机械和交通工具等；含碳量不同含碳量不同由于含碳量不同，钢和生由于含碳量不同，钢和生铁在性能上有很大的差异。铁在性能上有很大的差异。钢钢碳素钢碳素钢合金钢合金钢（特种钢）（特种钢）化学成分化学成分含碳量不同含碳量不同低碳钢低碳钢含碳量低于含碳量低于0.3%0.3%中碳钢中碳钢含碳量为含碳量为0.3%0.6%0.3%0.6%高碳钢高碳钢含碳量高于含碳量高于0.6%0.6%用量最大、用用量最大、用途最广的合金途最
7、广的合金 合金钢是在碳素钢里合金钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素适量地加入一种或几种合金元素，使钢的，使钢的组织组织结构结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能。如发生变化，从而使钢具有各种特殊性能。如强度、硬度大，可塑性、强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀性韧性好，耐磨，耐腐蚀性等。等。 不锈钢不锈钢是最常见的一种合金钢，是最常见的一种合金钢，它的它的合金元素主要是合金元素主要是铬铬CrCr（防氧化防氧化元素元素）和和镍镍NiNi（防腐蚀元素防腐蚀元素）。常用的不锈钢中含。常用的不锈钢中含CrCr18%18%, ,含含NiNi8%8%（有的（有的不锈钢含不锈钢含CrCr17%
8、-19%17%-19%，含，含NiNi8%-13%8%-13%）。）。 不锈钢不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的强的抗腐蚀能力。抗腐蚀能力。 资料卡片资料卡片思考与讨论思考与讨论 在碳素钢中，由于在碳素钢中，由于含碳量不同含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异；向碳素钢中加入有很大差异；向碳素钢中加入不同的合金元素不同的合金元素，可制得不同性能的合，可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示？金钢。这对你有什么启示？钢的钢的 含碳量越低含碳量越低，韧性越，韧性越好好，硬度越，硬度越低低； 含碳量越高含碳量越
9、高，韧性越，韧性越差差，硬度越，硬度越高高。启示：启示：合金元素不同，其性能不同合金元素不同，其性能不同结构决定性能，性能决定其用途结构决定性能，性能决定其用途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。的条件等来加以调节。氢能是人类未来的理想能源之一，氢能利用存在两大难题。氢能是人类未来的理想能源之一，氢能利用存在两大难题。制取制取储存储存H2是一种是一种易燃易爆易燃易爆的气体，要利用的气体，要利用H2，关键要解决，关键要解决H2的安全储存和运输问题。的安全储存和运输问题。 一般情况下，一般情况下，H2采
10、用气态或液态储存，如在高压下把采用气态或液态储存，如在高压下把 H2压入钢瓶，但压入钢瓶，但运送笨重的钢瓶既不方便也不安全。运送笨重的钢瓶既不方便也不安全。 储氢合金是一类能够大量吸收储氢合金是一类能够大量吸收 H2，并与，并与 H2结合成金属氢化物的材结合成金属氢化物的材料。具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，料。具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。如稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。如Ti-Fe合金和合金和La-Ni合金等。合金等。三、储氢合金三、储氢合金储氢合金储氢合金可用于以 H2为燃料的
11、汽车近年来，为了满足某些尖端技术发展的需要，人们设计和合成了许多近年来，为了满足某些尖端技术发展的需要，人们设计和合成了许多新型合金。新型合金。新型新型储氢合金储氢合金材料的研究和开发为氢气作为能源的实际应用起到重要材料的研究和开发为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。的推动作用。钛合金钛合金、耐热合金耐热合金和和形状记忆合金形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。生物工程和电子工业等领域。四、新型合金四、新型合金 元素周期表中原子序数从5771（从镧至镥，称为镧系元素）的15种元素以及钪和钇，共17种元素被称为稀土元素。 稀土金属在科技、生产中有广泛的用途，被誉为新材料的宝库。 稀土金属可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 我国是稀土资源大国。到目前为止，我国的稀土储量、稀土产量、稀土用量和稀土出口量均居世界第一位。用途广泛的稀土元素
