化学必修1第三章第三节——用途广泛的金属材料

记忆合金
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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）
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形状记忆合金制成的 移动跳跃的机器人
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稀土作为基体元素能制造出具有 特殊“光电磁”性能的多种功能材料，
如: 稀土永磁材料，
稀土镍氢电池材料， 稀土荧光材料， 稀土催化剂。 稀土激光材料， 稀土精密陶瓷材料, 生物工程材料等。
青铜：主要含铜、锡和铅，有
良好的强度和塑性、耐磨、耐 腐蚀，主要用于制造机器零件 如轴承、齿轮等。
白铜：主要含铜、镍和锌（少量锰） ，它不
容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。
黄铜：主要含铜和锌（少量锡、铅、铝），有
良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用 于制造机器零件、仪表和日用品。
2.钢：用量最大,用途最广的合金
学与问：
合金具有许多优良的物理、 化学或机械性能，在许多方面 不同于各组分金属，例如， 合金的硬度一般比它的各 成分金属的大，合金的熔点比 各成分的金属低。
学与问：
在工农业生产和日常生活 中，我们很少使用纯金属，而 主要使用合金，常见的合金有 铜合金、铁合金和铝合金等。
１、铜合金：我国使用最早的合金
练习6：
关于不锈钢和普通钢的认识中， 你认为正确的是( ) B
A.它们的组成元素是相同的 B.耐腐蚀的性能不同 C.它们都属于钢，因此物理性质是一样的
D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁,
因此它们的化学性质完全相同
分离膜 传感膜
热电膜
材 料
仿生材料 隐形材料 液晶材料 智能材料
一、常见合金的重要应用
学与问：
初中曾学过有关合金的一些知识， 你还记得什么是合金吗？合金有哪些优 良的性质？ 你知道合金在生活中有哪些用途吗？ 举出一些例子。
学与问：
合金是由两种或两种以上金属 （或金属跟非金属）熔合而成 的具有金属特性的物质。 合金属于混合物。
具有质轻、坚韧、机械性能较好等许多优良性质， 用途广泛，做机械零件、车船材料、门窗等。
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
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新型合金
储氢合金： Ti~Fe, La~Ni 钛合金： Ti，V，Fe，Al等，
飞机起落架。
耐热合金： 记忆合金： 泡沫合金：
喷气式飞机的发动机叶片。
新人教版
第三章
金属及其化合物
第三节 用途广泛的金属材料
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在日常生产、生活和科学技术中，金属 材料是非常重要的。我们周围的很多物品都 中由金属材料制成的。
人类使用材料的进化顺序
石器时代 铜器时代 铁器时代 合成材料
材料的分类
金属材料
纯金属 合金材料 非金属材料
合成高分子材料
功能高 分子材料
氢气与汽油两用车上的储氢装置
储氢合金
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氢燃料电池汽车上的储氢罐
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钛合金：
Ti，V，Fe，Al 等， 飞机起落架。
耐热合金：
喷气式飞机的发动机叶片。
硅锰合金
铂铑合金网
锌合金
记忆金属
随着社会的发展，我们对金属的认识也在 增加。也许在不远将来，我们都会拥有一辆由 “记忆金属”制作的汽车，我们再也不怕把汽 车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。 这种“记忆金属”即是镍钛合金。如把这 样一块金属任意揉皱，或使它弯曲。加热后， 它又恢复了原状。
三千多年前商 代的青铜器已 表明我国古代 无与伦比的冶 炼技术，
炼钢过程
课时作业
基础达标 1．只含有下列成分的物质一定不是合金的是 A．Fe、C C.Al、Cu B．Cu、Zn D．C、Si ( D )
2．现在，我国用量最多、用途最广的合金是( A．钢 C．铝合金 B．青铜 D．塑料制品
A )
生铁与钢的比较 注：生铁和钢都是铁的合金，
其中钢用途广和多。 铁的合金 C% 其他杂质 机械性能 生铁 2%－4.3% Si、Mn、S、P （较多） 质硬而脆、 无韧性 钢 0.03%－2% Si、Mn、S、P （较少） 坚硬、韧性大、 可塑性好。
锰钢
锰钢制成的钢轨
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拓展知识：
不锈钢
为了防生锈在合金中加入铬和镍， 这种钢称为不锈钢。 不锈钢通常是指含铬量在12—30% 的合金钢。
钛合金
金合金
铝合金 特点：密度小、强度高、抗腐蚀
用途：制造飞机和宇宙飞船
为什么铝被称为“有翼的金属” “会飞的金 属”？
在金属的家庭中，由于铝的密度小， 使它得天独厚地能随飞机一起腾云驾 雾，翱翔高空，因此被誉为“有翼的 金属”或“会飞的金属”。
铝合金制成的箱子
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镁铝合金：含有硅、铜、锌、锰等元素。
其他几种常见合金的组成、性质和用途
名称 铝合金 硬铝 组成 主要性质 主要用途 含镁10%~30% 硬度和强度都比 火箭、飞机、轮 纯铝和纯镁大 船等制造业 含铜4%、 硬度和强度都比 火箭、飞机、轮 船等制造业 镁0.5%、 纯铝和纯镁大 锰0.5%、 硅0.7% 含铝6% 耐高温、耐腐蚀、 用于飞机、宇航、 高强度 化学工业 钒4% 加入银、铜、 有光泽、易加工、 金饰品、电子元 稀土元素等 耐磨耐腐蚀 件、钱币、笔尖
它们都是发展电子信息产业，开发新能源， 治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。
二、正确选用金属材料
选择材料时，常常要考虑几个方面：
主要用途
外观 化学性质
物理性质
价格 日常维护
加工难度
对环境的影响
常见金属之最 ①密度最大的是 Os ； ②硬度最大的是 Cr ； ③熔点最低的是 Hg ； ④熔点最高的是 W ； ⑤延性最好的是 Pt ； ⑥展性最好的是 Au ； ⑦导电性最好的是 Ag ； ⑧地壳中含量最多的金属元素是 Al
钢的种类
低碳钢---含碳量低于0.3%
碳素钢： 铁和碳的合金
中碳钢---含碳量0.3%~0.6% 高碳钢---含碳量高于0.6%
钢
合金钢：在碳素钢中加 入铬、锰、钨、镍、钼、铬、钨---高速钢，硬度大，韧性很强 钴等合金元素
锰、硅---锰硅钢，韧性特强
镍、铬---不锈钢，抗腐性强，不易氧化
钢的①含碳量越低，韧性越好，硬度越低； ②含碳量越高，韧性越差，硬度越高。
金属的分类
冶金工业分
黑色金属：铁、铬、锰 有色金属：除铁、铬、锰 以外的金属
金属
按密度分
重金属 ：密度4.5g/cm3以上 轻金属 ：密度4.5g/cm3以下 常见金属：如铁、铝、铜等
按接触概率分
稀有金属：如锆、铌、钼等
金属的冶炼
把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。 从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤： （1）矿石的采集； （2）冶炼； （3）精炼。 目前工业上冶炼金属常用的方法有： 热还原法 大多数金属的冶炼适用于此法。 电解法 钾、钙、钠、铝等活泼金属，只能用电解其熔融盐或氧化 物的方法制解。
3．下列物质不属于合金的是( A．硬铝 B．黄铜
D )
D．水银
C．钢铁ห้องสมุดไป่ตู้
练习4: 下列对合金的说法正确的是( D )
A.合金中至少含有两种金属元素 B.合金中的金属元素以化合物的形式存在 C.黄铜是纯净物 D.合金的硬度一般比它的各成分金属的 都大,合金的熔点比它的各成分金属的都 低
练习5：
铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、 洁净、易加工而成为新型建筑装 潢材料，主要用于制作窗框、卷 帘门、防护栏等。下列与这些用 途无关的 ( B ) A.不易生锈 C.密度小 B.导电性好 D.强度大