第一節(jié)合金第一頁，共三十三頁。化學組成使用功能材料金屬材料(如合金)非金屬材料(如陶瓷)有機高分子材料(如橡膠)信息材料(如液晶)結(jié)構(gòu)材料(如耐高溫材料)高功能材料(如超導)復合材料(如多功能材料)Material第二頁，共三十三頁。合金

合金是由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。第三頁，共三十三頁。第四頁，共三十三頁。生活中常用合金的物品有哪些？第五頁，共三十三頁。1.合金是混合物還是純凈物？最早使用的合金是什么？2.合金具有哪些主要的性能？3.為什么我們使用的金屬材料主要是合金，而不是純金屬？閱讀教材P44思考

合金與金屬相比，除具有金屬的特性外，還具有許多比各成分金屬更優(yōu)良的物理、化學或機械的性能。如：硬度大、熔點低、密度小、耐磨、耐腐蝕等。一般情況下，合金比純金屬硬度大、更堅硬多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的低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)?；旌衔铮汇~合金（青銅）第六頁，共三十三頁。1、純金質(zhì)軟，不適合直接制造首飾。2、向純金中加入一定量的Cu或Ag，可以制成硬度較大的金合金，用于制造金首飾等。金首飾的成色是以首飾中金的最低含量的千分數(shù)來計量的。如：999為千足金，990為足金，750為18K金，等等。生活中的金首飾你有多少認識呢第七頁，共三十三頁。遷移與應用某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示：熔點密度(g?cm－3)硬度導電性某合金3200℃3.207.5 3.5鐵 1535℃7.86 4.517(注：硬度以金剛石為10作標準，導電性以銀的導電性為100作標準)已知該合金耐腐蝕、強度大，從性能看，該合金不適合制(

)A．門窗框B．爐具C．導線D．飛機外殼c第八頁，共三十三頁。1、鐵合金：(1)生鐵和鋼的比較。鐵合金生鐵鋼含碳量___________________組成元素________________，合金鋼中還有其他元素機械性能_______，___________有良好的_______，機械性能好機械加工可___不可___可鑄、可___用途較窄，如制造機座、管道廣泛，如制造機械和交通工具等2%～4.3%0.03%～2%鐵、碳等鐵、碳硬度大抗壓，性脆延展性鑄鍛鍛活動與探究2常見合合金第九頁，共三十三頁。(2)鋼的分類含碳量較大較強一定量的一種或幾種其他元素不同性能第十頁，共三十三頁。(3)不銹鋼

Cr、Ni抗腐蝕能力②用途：不銹鋼具有的優(yōu)良性能，使它在化工生產(chǎn)、醫(yī)療器械制造、建筑裝飾業(yè)及人類生活中得到廣泛的應用。生活中常見的醫(yī)療器械、廚房用具和餐具等很多都是用不銹鋼制成的。①性能：不銹鋼是最常見的合金鋼，它的合金元素主要是_______。不銹鋼在大氣中比較穩(wěn)定，不容易生銹，具有很強的__________。第十一頁，共三十三頁。學與問：

1、日常生活中常用的不銹鋼在大氣中抗腐蝕能力很強，但在海水中會被腐蝕。你對這有什么啟示？

啟示：1、日常生活中常用的不銹鋼在大氣中比較穩(wěn)定，不容易生銹。但是如果放在海水中，海水中的氯離子會使這種不銹鋼發(fā)生腐蝕。2、銹鋼的“不銹”是相對的，是與使用條件有關(guān)的。第十二頁，共三十三頁。2、鋁合金與銅合金的比較合金名稱組成主要性質(zhì)主要用途

鋁合金

硬鋁鎂鋁合金

銅合金黃銅（Cu-Zn)青銅（Cu-Sn)含銅4%、鎂0.5%、錳0.5%、硅0.7%含有10%～36%的鎂含鋅20%～36%，常加入少量錫、鉛、鋁含錫10%～30%強度和硬度都比純鋁大強度和硬度都比純鋁和純鎂大有良好的強度和塑性、易加工、耐腐蝕有良好的強度和塑性、耐磨、耐腐蝕建筑用門窗、火箭、飛機、輪船等制造業(yè)火箭、飛機、輪船等制造業(yè)機器零件、儀表和日用品機器零件如軸承、齒輪等第十三頁，共三十三頁。遷移與應用現(xiàn)代建筑的門窗框架常用電解加工成的古銅色合金制造。取合金樣品進行如下實驗(每一步試劑均過量)，由此可以推知該合金的組成可能為(

)A．Al、Mg、Si、SB．Al、Fe、Mg、Si、CuC．Al、Si、C、CuD．Al、Si、Fe、C溫馨提示：1．鋁合金具有密度小、強度高、塑性好、易于成型、制造工藝簡單、成本低廉等特點，并且因表面易形成致密的氧化物保護膜而具有一定的抗腐蝕能力，可用于制造能承受高負荷及強烈磨損的構(gòu)件。2．鋁合金主要用于建筑業(yè)、容器和包裝業(yè)、交通運輸以及電子行業(yè)。例如，用鋁合金材料制成的汽車車輪的骨架，質(zhì)輕、強度大且熱變形性小。計算機中的硬盤抽取盒使用鋁合金作散熱材料，既堅固耐用，散熱效果又好。另外，鋁合金還廣泛用于制造飛機構(gòu)件。B第十四頁，共三十三頁。思考：合金為什么與純潔金屬為什么有這么大的差異呢？與什么有關(guān)？第十五頁，共三十三頁。金屬晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)

金屬(除汞外)在常溫下一般都是固體。通過X射線進行研究發(fā)現(xiàn)，在金屬中，金屬原子好像許多硬球一層層緊密地堆積著.第十六頁，共三十三頁。

思考：

第十七頁，共三十三頁。

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低。

第十八頁，共三十三頁。第十九頁，共三十三頁。思考與交流：1、鑄造硬幣的合金應該具有什么性質(zhì)？為什么？答：鑄造硬幣的合金應該具有一定的硬度，能耐磨損和抗腐蝕，這樣硬幣才可以使用一定的年限；鑄造硬幣的合金也不能太硬，否則，硬幣上的圖案和數(shù)字不易被壓印出來；鑄造硬幣的合金也不能太昂貴，等等

2、你從1元、5角和1角硬幣的材質(zhì)不同能得出什么結(jié)論？答：三種金屬的價值：鎳＞銅＞鋁。第二十頁，共三十三頁。思考與交流：3、你認為鑄造硬幣所用合金的實際價值是低于面值、等于面值、還是高于面值？如果高于面值，人們可能會怎么做？答：鑄造硬幣所用合金的實際價值應該低于面值。如果高于面值，人們可能會把硬幣收藏起來或高價出售，而不當作貨幣使用。第二十一頁，共三十三頁?！菊`區(qū)警示】認識合金的常見誤區(qū)

(1)誤認為合金都是由金屬構(gòu)成的。事實上，凡是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而得到的具有金屬特性的物質(zhì)都是合金；盡管合金的許多性能都優(yōu)于純金屬，但并不是說其所有性能都比純金屬要好，要根據(jù)實際需要，靈活選擇使用純金屬或合金。

(2)“性質(zhì)決定用途”，這一傳統(tǒng)的說法正在受到挑戰(zhàn)。我們不能完全依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來確定物質(zhì)的應用，要綜合考慮多種因素，使物質(zhì)的應用得到充分的發(fā)揮，以最小的投入換取最大的價值。(3)誤以為金屬材料都是由金屬單質(zhì)制成的。實際上，很多的金屬材料都是應用了該金屬的合金，合金具有較純金屬更廣闊的應用范圍。(4)合金不一定是固態(tài)，如作原子反應堆導熱劑的鈉-鉀合金，常溫下為液態(tài)。第二十二頁，共三十三頁。（1）儲氫合金（2）鈦合金（3）耐熱合金（4）形狀記憶合金（5）泡沫合金3、新型合金第二十三頁，共三十三頁。氫燃料電池汽車上的儲氫罐

未來能源的開發(fā)中，氫是一種發(fā)熱高、無污染、無公害、取之不盡、用之不竭的能源，是能源研究的一個發(fā)展方向，關(guān)鍵問題是如何貯存氫?氫氣是一種易燃易爆的氣體，要在-253℃才液化。1968年美國首先發(fā)現(xiàn)Mg-Ni合金具有貯氫功能，但要在250℃時才放出氫。后相繼發(fā)現(xiàn)Ti-Fe，Ti-Mn，La-Ni等合金也有貯氫功能。La—N1貯氫臺金在常溫、0.152MPa下就可放出氫，可用于汽車、燃料電池等，新型貯氫合金材料的發(fā)現(xiàn)和實際應用有待于21世紀繼續(xù)努力。第二十四頁，共三十三頁。

以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優(yōu)點,是較為理想的航天工程結(jié)構(gòu)材料。第二十五頁，共三十三頁。

鎳鈷合金能耐1200℃，用于噴氣發(fā)動機和燃氣輪機的構(gòu)件。鎳鉻鐵非磁性耐熱合金在1200℃時仍具有高強度、韌性好的特點，可用于航天飛機的部件和原子反應堆的控制捧等。尋找耐高溫（1000℃以上）、可長時間運行（10000h以上）、耐腐蝕、高強度等要求的合金材料，仍是今后研究的方向。第二十六頁，共三十三頁。

它們具有高彈性、金屬橡膠性能、高強度等特點，如Ni-Ti，Ag-Cd，Cu-Cd，Cu-A1-Ni，Cu-A1-Zn等合金，可用作調(diào)節(jié)裝置的彈性元件（如離合器，節(jié)流閥，溫控元素等）、熱引擎材料、醫(yī)療材料（牙齒矯正材料）等。第二十七頁，共三十三頁。泡沫金屬是指含有泡沫氣孔的特種金屬材料。向熔融的鋁合金中通入空氣、氧氣或水蒸氣，生成的氧化物粒子使熔融體黏度加大。然后加入發(fā)泡劑，產(chǎn)生的起泡均勻分布在熔融體中，冷卻后就得到了泡沫鋁合金。泡沫金屬具有質(zhì)輕、吸音、隔熱、能夠吸收電磁波等一系列良好優(yōu)點，特別適用于導彈和飛行器的防沖擊保護層、汽車的緩沖器，以及運輸系統(tǒng)和住宅建筑的吸音、放熱等方面。第二十八頁，共三十三頁。第二十九頁，共三十三頁?；顒优c探究3新型合金的性能查閱資料，說明為什么鈦及鈦合金被譽為“空間金屬”和“深海金屬”。鈦合金具有密度小、強度高、耐高溫和抗腐蝕等優(yōu)良性能，是制造飛機、火箭發(fā)動機、人造衛(wèi)星外殼和宇宙飛船船艙的重要材料；同時，由于鈦合金的強度高，可以承受深海的壓力，特別是能抗海水的腐蝕，可用于制造深海潛艇、海底石油設備等。因此，鈦及鈦合金被譽為“空間金屬”和“深海金屬”。遷移與應用：下列說法不正確的是(

)A．儲氫合金可用于以H2為燃料的汽車B．由鈦、釩、鐵和鋁組成的鈦合金常用于制造飛機的起落架C．鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型記憶合金廣泛應用于衛(wèi)星、航空航天、生物工程和電子工業(yè)等領域D．金首飾中的千足金就是純金D第三十頁，共三十三頁。汽車配件金屬或合金使用原因電線芯汽車外殼燈絲發(fā)動機排氣管銅導電性好價格便宜軟鋼（一種低碳鋼，含碳量0.13%~0.2%）價格便宜，硬度強度小，可塑性高，加工成型性和焊接性好鎢熔點高鋁合金密度小、強度大、耐腐蝕不銹鋼抗腐蝕性能好

查閱資料，填寫下列汽車配件所用的金屬或合金，并解釋使用這些材料的原因。試一試第三十一頁，共三十三頁。練習：1、有關(guān)合金的敘述不正確的是()A、合金的熔點比它的各成分金屬的熔點低

B、合金的硬度和強度一般比純金屬高

C、合金一定是金屬熔合而成的物