第一节　合金教学目标

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。

【教学过程】

【引入】教材

P44

思考与交流

一、认识合金

1、合金定义：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。

2、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生铁调节。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。

3、相关物理性质的解释：

（1）为什么合金比纯金属硬度更大，更坚固？（看书P44，然后小结）

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。

【学与问】

教材P45

（2）固体的熔点与原子排列是否规整有关。你能根据图3-1简单解释为什么多数合金的熔

点一般比格成分金属的低吗？

在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分规整。而合金原子的大小不一，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。

二、使用合金

1、铁合金

（1）生铁和钢

含碳量

性能

生

铁

2％～4.3% 生铁硬度大、抗压、性脆，可铸不可锻

相同点

合金

钢

0.03%~2% 有良好的延展性，机械性能好，可铸可锻

性

能

含碳量高，硬度大；

含碳量低，韧性较强

不锈钢在空气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力

（2）钢的分类：碳素钢和合金钢的比较

碳素钢

合金钢

（不锈钢）

成分不同

铁的合金

在铁的合金中加入铬和镍

【学与问】

教材P45

日常生活中常用的不锈钢在大气中抗腐蚀能力很强，但在海水中会被腐蚀。这对你有什么启示？

日常生活中常用的不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈。但是如果放在海水中，海水中的氯离子会使这种不锈钢发生腐蚀。设置这样一个问题的目的是让学生了解不锈钢的“不锈”是相对的，是与使用条件有关的，从而树立介质环境对物质性能有很大的影响这样一个观念。

［小资料］不锈钢

实际上，不锈钢是具有抵抗大气、酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。不锈钢的含义可归纳为三种：（1）狭义型，仅指在无污染大气中不生锈的钢；（2）习惯型，指狭义型含义的不锈钢和耐酸钢的统称；（3）广义型，指习惯型含义的不锈钢和不锈耐热钢的泛称。不锈钢种类繁多、性能各异，按化学成分可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大类；按使用的介质环境可分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐尿素不锈钢和耐海水不锈钢等。

2、铝合金和铜合金

（1）铝合金

铝

铝合金

成分

Al 向Al中加入少量的合金元素如：Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素

性能

硬度、强度较小

1、抗腐蚀能力强，强度高，密度较小，如：高压锅是由铝合金制造的

2、硬铝的性能

［实践活动］按制罐金属材料的材质划分，易拉罐主要可分为

铝

制和

铁

制两种。许多易拉罐的罐体上标明了所用的材料，如“可口可乐”的罐体上标有“铝

”的字样等。要确定易拉罐的主要成分，既可以采用物理方法(如

铁

制易拉罐可被磁铁吸引，而铝

制易拉罐则不能)，也可以采用化学方法(如

铝

制易拉罐既能与酸反应，又能与碱反应)。

（2）铜合金——青铜，黄铜

【资料卡片】课本P47

金首饰

【思考与交流】：课本P47 我国发行的第五套人民币中，1元、5角和1角硬币的材质分别为钢芯镀镍合金（1元）、钢芯镀铜合金（5角）和铝合金（1角）。

1、铸造硬币的合金应该具有什么性质？为什么？

铸造硬币的合金应该具有一定的硬度，能耐磨损和抗腐蚀，这样硬币才可以使用一定的年限；铸造硬币的合金也不能太硬，否则，硬币上的图案和数字不易被压印出来；铸造硬币的合金也不能太昂贵，等等。

2、你从1元、5角和1角硬币的材质不同能得出什么结论？

三种金属的价值：镍＞铜＞铝。

3、你认为制造硬币所用合金的实际价值时低于面值、等于面值、还是高于面值？如果高于面值，人们可能会怎样做？

铸造硬币所用合金的实际价值应该低于面值。如果高于面值，人们可能会把硬币收藏起来或高价出售，而不当作货币使用。

4、关于硬币，你还能提出什么问题？并试着解决你所提出的问题？

3、新型合金

（１）储氢合金：（Ti~Fe, La~Ni）室温下吸收氢气速度快，放出氢气快

（２）钛合金：Ti，V，Fe，Al等，常用于制造飞机起落架。

（３）耐热合金：常用于制造喷气式飞机的发动机叶片。

（４）记忆合金：合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般

地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。

（５）泡沫合金：

［小资料］钛合金

钛合金具有密度小、强度高、耐高温和抗腐蚀等优良性能，是制造飞机、火箭发动机、人造卫星外壳和宇宙飞船船舱等的重要材料；同时，由于钛合金的强度高，可以承受深海的压力，特别是能抗海水的腐蚀，可用于制造深海潜艇、海底石油的设备等。因此，钛及钛合金被誉为“空间金属”和“深海金属”。

【作业】：课本P48 ［课堂练习］