第一节 合金
第一节合金
第三章探索生活材料第一节合金教学目标：1、列举生活中的常用材料，能通过实例认识化学在发展生活用材料中的重要作用。
2、了解合金的物理性质和结构3、认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常见合金的组成。
4、了解生活中常见的合金及它们的重要应用。
教学重点：1、列举生活中的常用材料，能通过实例认识化学在发展生活用材料中的重要作用。
2、认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常见合金的组成。
3、了解生活中常见的合金及它们的重要应用。
课时安排：一课时教学过程：【引入、思考】：用日常生活中的事实回答下列问题：1、你在日常生活中用到哪些合金产品？2、合金用品有什么优点？【板书】：一、认识合金合金：由两种或两种以上金属(或与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
【讲授】：合金的物理性质（1）一般情况下，合金比纯金属硬度大、更坚硬（2）多数合金的熔点一般比各成分金属的低（3）一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械的性能(4)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。
如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝（Cu、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。
【思考】：为什么合金比纯金属硬度更大，更坚固？【小结】：合金内加入了其他元素或大或小的原子，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。
因此，在一般情况下，合金比纯金属硬度大。
【板书】：二、使用合金【讲解】：常用的合金1、铁和铁合金【讲授】：碳素钢和合金钢的比较【讲授】：2、铝和铝合金【讲授】：铜合金——青铜，黄铜【思考与交流】：课本【讲授】：3、新型合金（1）储氢合金室温下吸收氢气速度快，放出氢气快（2）钛合金（3）耐热合金（4）形状记忆合金（5）泡沫合金【练习】：【总结】：本节课讲授合金的性能及结构特点，以及生活中常见的合金。
【作业】：。
选修1_(化学与生活)_教材_课后习题_参考答案
选修1（化学与生活）的课后习题参考第二章促进身心健康第一节习题合理选择饮食习题参考1 如果供居民饮用的所有的水都是纯净水（几乎不含有任何杂质），由于水是一种很好的溶剂，有较强的溶解能力，长期饮用可能将体内的一些必需元素溶解排出而造成营养成分丢失；还可能破坏人体细胞内的平衡，导致新陈代谢紊乱；同时纯净水不能提供人体所必需的一些常量元素和微量元素，因此长期饮用对人体健康可能是有害的。
2 提示：无公害食品允许使用部分较为安全的化学合成物质，但是使用方式和残留数量受到严格限制，保证不会达到影响人体健康的残留水平。
目前，我国的无公害食品主要是无公害蔬菜。
对绿色食品和有机食品的质量要求比无公害食品的要高。
对于绿色食品来说，要求食品的农业生产环境质量良好，食品的生产过程遵守国家有关规定，产品经过专门监测单位严格检测，包装、储存、运输等过程也严格按照有关标准进行。
我国的绿色食品分为“A级”和“AA级”两个等级。
有机食品也称生态食品或生物食品。
在其生产和加工过程中绝对禁止使用农药、化肥、植物生长调节剂等人工合成物质，而且不允许使用基因工程技术。
生产有机食品的原料必须来源于无污染的环境。
有机食品的要求高于“A级”绿色食品，与“AA级”绿色食品相似。
3 （1）晒干、风干、烘干、冷冻干燥等。
（2）脱水可以消除食物中微生物和细菌繁殖所需要的水分，防止有水参加的、能导致食物腐败的有关反应（如霉变、发酵等）的发生。
（3）饼干、干果、干鱼和干肉等。
4 C5 提示：食品中加入营养强化剂有助于补充食品中缺少的、或在加工过程中损失的营养成分或微量元素等，如碘、铁、锌、钙、赖氨酸和维生素等，对于提高食品的营养价值有重要作用。
但是否需要食用含有营养强化剂的食品，应根据各地情况和每个人的具体情况以及医生的建议而定。
切不可盲目地食用含有营养强化剂的食品或补剂，儿童和青少年尤其要注意这一点。
第二章促进身心健康第二节习题正确使用药物习题参考1 “水能载舟，亦能覆舟”，这里的水指药物，舟指患者。
合金的晶体结构与相图
固溶体，其Ni含量高于合金平均成分。 随温度下降， 固溶体重量增加， 液相重量减少。同 时，液相成分沿液 相线变化，固相成
分沿固相线变化。
１﹑二元匀晶相图
成分变化是通过原子扩散完成的。当合金冷却到t3时，最
后一滴L3成分的液体也转变为固溶体，此时 固溶体的成分又变回
到合金成分3上来。
液固相线不仅 是相区分界线, 也是 结晶时两相的成分变 化线；匀晶转变是变
2.金属化合物
金属化合物主要性能：
（1）具有一定程度的金属性质 （2）具有较高的熔点 （3）硬度较高 （4）脆性高
3.机械混合物
机械混合物：纯金属，固溶体，金属化合物均是组成合金 的基本相，有两相或两相以上组成的多相组织。 性能： 1）﹑介于各组成相性能之间，各组成相晶格类型和 性能不变。 2）﹑和单一固溶体合金相比，强度﹑硬度高，但塑 性﹑可锻性低。
固溶体类型
置 换 固 溶 体 Z
置换原子
Z
间 隙 固 溶 体
间隙原子
Y Y
X X
2.金属化合物
金属化合物：是合金各组元原子按一定整数比形成 的具有金属性质的一种新相。
结构特点：具有原子整数倍的关系，可用分子式表
示：如Fe3C。
溶剂A+溶质B = C bcc 例如： 3Fe 体心 HB δ 80 50% fcc + C 六方 3 0% cph = Fe3C 复杂结构 800 0%
x x1 Qα x 2 x1
这种在一个晶粒内化学成分不均匀的现象，叫晶内偏析。 因为金属通常以枝晶方式结晶，先形成的主干和后形成的支 干就会有化学成分之差，所以也称枝晶偏析。
（２）枝晶偏析： 出现枝晶偏析后，使 合金材料的机械性能﹑ 耐蚀性能和加工工艺性 能变坏。 消除枝晶偏析的措施： 均匀化退火（扩散退火）:把有枝晶偏析的合金放在低于固相 线100～200℃的温度下进行较长时间的加热，通过原子的相互 扩散而使成分趋于均匀。
2019-2020年人教版高中化学选修一教学案：第三章 第一节 合金(含答案)
2019-2020年人教版高中化学选修一教学案：第三章第一节合金(含答案)1．合金的概念合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
2．合金的性能合金与其各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械的性能。
(1)合金的硬度较大。
(2)多数合金的熔点比其各成分金属的低。
(3)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来调节。
[跟随名师·解疑难](1)加入其他合金元素后，合金元素的原子或大或小，改变了原有金属原子的规则排列，使原子层之间的滑动变得困难，增大了合金的硬度。
(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。
(3)合金是混合物，但其组成是均匀的，而且有些合金具有固定的熔点。
(4)使用最早的合金是铜合金。
[剖析典例·探技法][例1]工业生产中，常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。
这是制取合金的常用方法之一。
仅根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是()A．Fe-Cu合金B．Cu-Al合金C．Al-Na合金D．Cu-Na合金[名师解析]根据合金的概念可知：铜的熔点为1 083℃，而钠的沸点为883℃，即当铜熔化时，钠已气化。
二者形不成合金。
[答案] D[名师点睛]合金是由不同金属熔合而成的，即熔合时温度要达到两种金属中最高的熔点，但一种金属的熔点不能高于另一种金属的沸点。
如本题中Na-Al能形成合金，但Cu-Na 不能形成合金。
1．铁合金生铁和钢的比较：2．铝合金和铜合金(1)硬铝：合金元素为Cu、Mg、Mn和Si等。
硬铝密度小，强度高、抗腐蚀性强。
适用于制造飞机和航天器。
(2)铜合金：黄铜是Cu-Zn合金，青铜是Cu-Sn合金。
3．新型合金(1)储氢合金：Ti-Fe合金和La-Ni合金等。
高中化学讲合金的教案
高中化学讲合金的教案年级: 高中科目: 化学时长：50分钟目标：通过本节课的学习，学生将能够理解合金的定义、特点、分类以及在生活和工业中的应用。
教学步骤：1. 导入（5分钟）教师用图片或实物展示不同种类的金属，引导学生探讨金属的特点和用途，引出合金的概念。
提出问题：你知道什么是合金吗？合金和纯金属有什么不同？2. 基本概念介绍（10分钟）- 定义：合金是由两种或两种以上的金属或者金属与非金属混合而成的物质。
- 特点：相比纯金属，合金具有更好的硬度、强度、耐腐蚀性能等。
- 分类：根据组成成分的不同可分为固溶体型合金、亚稳型合金、间隙型合金等。
3. 合金的制备方法（15分钟）- 合金的制备方法包括熔融法、固溶法、槽电解法等。
教师可以通过具体案例，例如青铜、钢铁等，展示不同合金的制备过程。
- 在讲解的过程中，引导学生思考各种合金的应用领域，如不锈钢在厨具中的应用、铝合金在航空器制造中的作用等。
4. 合金的应用（15分钟）- 学生通过展示PPT等形式，介绍几种合金在生活和工业中的广泛应用。
要求学生能够描述其中一种合金的特点和应用场景，并分享给同学。
- 教师提出问题引导学生进行讨论：你认为合金在现代社会中的应用有哪些重要作用？5. 总结与讨论（5分钟）- 教师对本节课的重点内容进行总结，强调合金作为重要材料在现代社会中的广泛应用价值。
- 学生进行小组讨论，探讨不同的合金材料对人类社会的影响和带来的益处。
教学手段：图片、实物展示、PPT演示、小组讨论教学评估：结合课堂讨论和学生的展示，进行课后问答或小测验，检验学生是否掌握了合金的基本概念和应用。
扩展阅读：学生可以阅读相关书籍或文章，深入了解合金的研究与发展，以及未来合金材料在不同领域的应用前景。
初中化学合金教案
初中化学合金教案
教学目标：
1. 了解合金的定义和分类，掌握合金的制备方法；
2. 理解合金的优点和应用领域；
3. 认识合金在工业生产和日常生活中的重要性。
教学重点和难点：
重点：合金的定义和分类，制备方法；
难点：合金的优点和应用领域。
教学准备：
1. 教师准备：准备合金的相关知识和实例，准备PPT或教案；
2. 学生准备：预习合金的基本概念。
教学过程：
一、导入（5分钟）
1. 引入合金的概念，让学生谈谈自己对合金的理解；
2. 展示几种合金的图片或实物，引起学生的兴趣。
二、讲解合金的定义和分类（15分钟）
1. 讲解合金的定义和特点；
2. 介绍合金的分类及各种合金的成分；
3. 分析合金相对于纯金属的优点。
三、合金的制备方法（15分钟）
1. 简要介绍物理和化学制备合金的方法；
2. 分析各种制备方法的优缺点。
四、合金的优点和应用领域（15分钟）
1. 讲解合金相对于纯金属的优点，如硬度、耐腐蚀性等；
2. 介绍合金在工业生产和日常生活中的重要应用领域。
五、小结与拓展（5分钟）
1. 总结合金的定义、分类、制备方法、优点和应用领域；
2. 提出拓展问题，让学生思考合金的未来发展方向。
教学反馈：
布置合金的相关作业，让学生巩固所学知识，并及时批改作业，及时纠正错误。
教学评价：
通过课堂教学与作业考核，评价学生对合金知识的理解和掌握程度，促进学生对合金知识的深入思考和学习。
硬质材料之硬质合金与硬质合金涂层
第一节 硬质合金
• “碳化钨”是非常硬的硬质合金颗粒，特别是碳 化钨在富铁基质的出现使得高速钢具有优异的加 工能力。早期的硬质合金在用于工业用途时过于 脆弱，但是不久发现将碳化钨粉末与大约10%的 金属，如铁、镍或钴，允许压坯在大约1500℃下 烧结，在这个过程中生成的产品具有低孔隙率、 非常高的硬度，而且相当大的强度。这些性质的 组合使得材料理想的适合用来作为切削金属的加 工刀具。
可惜得是，碳化钛和TiC基固溶体非常脆而且不如碳化钨耐 磨。因此尽可能地将TiC的含量保持在最低水平。
在极限配方中碳化物是不含钨的并且完全是基于TiC基础之 上的，但一般的TiC成分不能超过18%。如果超过这个数值， 碳化物变得过脆并且非常难于铜焊。
一般情况下 WC/TiC/Co的成分具有两种显著的碳化物相， 几乎纯净的WC角晶体和磨圆的TiC/Co 混合晶体。在发展的 制造业中尽管WC/TiC/Co硬金属应用非常广泛，在某些重要 的考虑中是禁止使用的，它们在许多应用中被具有更高强度 以及抗麻坑优势的WC/TiC/Ta(Nb)C/C9系列所替代。TiC， TiN以及其他在硬基质上的涂敷也已经减少了高速加工钢和铁 合金对高TiC成分的吸引力。
1.1钢中的合金元素
2.扩展γ相区的元素
A4
铜、碳和氮虽然使γ相区扩大，
但在γ铁中有限溶解，如图。
A3
除此之外，其他元素都是缩小γ相区，属于 铁素体形成元素，
11
➢铁素体形成元素
使A3温度上升，A4温度下降.
1.封闭γ相区的元素
铬和钒与α铁无限互
溶，如图.
A4
A3
2.缩小γ相区元素
其他元素与α铁都是有限溶解。
如图。
A4
制备工艺
合金钢
性能
5
第一节 铁基固溶体—合金相图
所谓固溶体是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶 剂类型的合金相。
6
铁基固溶体有哪些？
铁的同素异晶转变:
910℃
1390℃
α-Fe←——→γ-Fe ←———→δ-Fe
A3线
A4线
各种合金元素在α(δ)铁和γ铁中具有不同的溶解度，因而 影响到δ—γ或γ一α转变的温度和α(δ)铁和γ铁基固溶体 的稳定温度和浓度范围。
4
中合金钢：一般指合金元素总含量在5～10%范围内 的钢。 高合金钢：一般指合金元素总含量超过10%的钢。 微合金钢：合金元素(如V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等 于0.1%，而能显著影响组织和性能的钢。 杂质：由冶炼时原材料以及冶炼方法、工艺操作而 带入的化学元素。
组织
合金元素 （化学成分）
晶界偏聚的影响因素
晶界区溶质偏聚的函数表达式：
β Cg exp( E )
C0
RT
其中，Cg￣￣￣偏聚在晶界区的溶质浓度；
C0 ￣￣￣基体中的溶质浓度；
β￣￣￣晶界区的溶质原子富集系数，表征溶质的晶
偏聚倾向。
E￣￣￣溶质原子在晶内和晶界区引起畸变能之差,即 晶界偏聚的驱动力.(主要由原子尺寸因素引起)
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金属分类
黑色金属 通常指铁，锰、铬及它们的合金（主要指钢 铁）。 锰和铬主要应用于制合金钢，而钢铁表面常 覆盖着一层黑色的四氧化三铁，所以把铁、锰、铬及它们 的合金叫做黑色金属。这样分类，主要是从钢铁在国民经 济中占有极重要的地位出发的。 有色金属 通常是指除黑色金属以外的其他金属。 有色金属可分为四类：（1）重金属，如铜、 锌、铅、镍等；（2）轻金属，如钠、钙、镁、铝等；（3） 贵金属，如金、银、铂、铱等；（4）稀有金属，如锗、 铍、镧、铀等。
金属具有共同物理性质
①金属的导电性、导热性 导电性：由于自由电子在外加电场的作用下产生定 向移动形成电流。故金属容易导电。 导热性：自由电子在运动时与金属离子相互碰撞， 在碰撞过程中发生能量交换，使整块金属达到同 样的温度。 ②金属的延展性： 当金属受到外力时，金属离子和电子可相对移动。 使金属具有良好的延展性。
生活中常用的金属有哪些？
身边的金属
汽车配件 电线芯 汽车外壳 金属或合 金 铜 使用原因
导电性好，价格便宜
价格便宜，硬度 强度较小，可塑性高， 软钢 （低碳钢） 加工成型性好，焊接性好
灯丝 发动机
钨 铝合金 不锈钢
熔点最高（3410摄氏度）
密度小、强度大，较强抗腐蚀性
排气管
抗腐蚀性好
一.合金的性质 阅读思考 1.什么叫合金? 2.金属有什么共同的性质?合金跟纯的金属有 什么差别?
考考你
1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（ C ） A、金属离子间的相互作用 B、金属原子间的相互作用 C、金属离子与自由电子间的相互作用 D、金属原子与自由电子间的相互作用
1、为什么合金与纯金属的性能有很大的 差异？ 2、课本49页和50页[学与问] 3、铁合金可如何分类？ 4、硬铝是什么，有什么作用？铜合金有 哪些？ 5、新型合金有哪些？
金属晶体内部结构
金属(除汞外)在常温下一般都是固体。 通过X射线进行研究发现，在金属中，金 属原子好像许多硬球一层层紧密地堆积着.
金属中堆积的就是中性原子吗?
带翼的金属 ——硬铝
铝和航空事业紧紧地连在一起， 因此，有些国家把铝誉为“带翼的 金属”，即能飞的意思。 广泛用于飞机、火箭、汽车、 火车、船舶等许多军用和民用产品 中。
新型合金
• 形状记忆合金——“永不忘本”的神奇功能 材料 。
（a）记忆合金
（b）马 达
（c）蚂 蚁
科目一考试 / 2016年科目一模 拟考试题
科目二考试 2016年科目二考试技巧、 考试内容、考试视频
金属一般具有哪些化学性质
金属只具有还原性分Fra bibliotek举例与非金属反应 与水反应 与酸反应 与盐反应
二.使用合金
阅读课本并讨论解决下列问题
（ d） 人
形状记忆合金形状是名副其实的大力士
阅读与思考
1.什么是24K金?18K? 2.讨论解决课本51页思考与交流 3.什么是泡沫金属?泡沫金属有什么作用?
三.合理利用合金 解决实际问题---下列物品应该用哪些合金?
金属之最
• • • • • • • • • 地壳中含量最高的金属元素── 铝 人体中含量最高的金属元素── 钙 目前世界年产量最高的金属── 铁 导电、导热性最好的金属── 银 硬度最高的金属── 铬 熔点最高的金属── 钨 熔点最低的金属── 汞 密度最大的金属──锇（22.48 克/立方厘米） 密度最小的金属── 锂