第一节　合金教学设计一等奖

选修一

第三章

第一节

合金

第一课时

[学习目标]

1.

了解合金的定义及特点。

2.

认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常见合金的组成。

3.

了解铁合金、铝合金和铜合金的组成、性能和用途。

[自主学习]

一、认识合金

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.合金的性质

(1)一般情况下，合金比纯金属硬度更大、更坚固。

(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、化学或机械的性能。

(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(含Cu、Mg、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。

[思考与交流]

1.合金与纯金属性能为何不同？

答案

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，改变了原子有规则的排列。

(1)合金原子层之间的排列不规整，滑动变得困难，增大了合金的硬度。

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(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，原子间的相互作用力变小，使合金的熔点变低。

2.所有合金都不具有固定熔点吗？

答案

不是，合金虽是混合物，但其组成是均匀的，所以有些合金具有固定的熔点。

3.人类使用最早的合金是铁合金还是铜合金？为什么？

答案

铜合金，因为铁的活泼性大于铜，铁更难冶炼。

二、使用合金

1.铁合金

生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。钢一般可分为碳素钢和合金钢两大类。根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢：含碳量高，硬度较大；含碳量低，韧性较强。不锈钢是最常见的一种合金钢，其中除含有铁元素外，还主要含有铬和镍元素。

2.铝合金和铜合金

(1)铝合金

纯铝的硬度和强度较小，向铝中加入少量的合金元素如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等可制成铝合金。例如：硬铝中含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%。

(2)铜合金

黄铜(Cu-Zn合金，含Zn 20%～36%)，青铜(Cu-Sn合金，含Sn 10%～30%)。

3.新型合金

(1)储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。

(2)钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于卫星、航空航天、生物工程和电子工业等领域。

[课堂训练]

1、合金相对于纯金属制成的金属材料的优点是(

) ①合金的硬度一般比它的各成分金属的大

②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低

③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金

④合金比纯金属的导电性更强

⑤合金比纯金属的应用范围更广泛

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A.①②③⑤

C.①②④

答案

A B.②③④

D.①②④⑤

2、

高功率Ni/MH(M表示储氢合金材料)电池已经用于混合动力汽车，其放电时的反应为NiOOH＋MH===M＋Ni(OH)2，下列有关说法不正确的是(

) A.储氢合金是一种新型合金

B.储氢合金的一大重要特点是吸收H2的能力强

C.此电池工作时，储氢合金中的H2释放出来参与反应

D.此电池工作时，释放出的H2在原电池的负极上发生失电子的还原反应

解析

工作时，储氢合金释放出来的H2在负极上发生失电子的氧化反应。

答案

D 3.有关合金的叙述错误的是(

) A.铁与非金属氯、氧等很难形成合金

B.合金是混合物

C.合金具有固定的熔点

D.形成合金后，其熔点要提高

答案

D 4.有关合金的叙述正确的是(

) A.合金的导电性比成分金属强

B.合金的抗腐蚀性能都很好

C.合金的密度比各成分金属小

D.多数合金比成分金属熔点低、硬度大

5.钢铁是铁和碳的合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是(

) 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，因此物理性质相同

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相同

答案

B

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