第一节　合金优质课教案

《合金》教学设计

教学目标

1、初步了解合金

2、认识金属和合金主要性能的差异

3、了解常见的合金及其用途

教学重难点

认识常见的合金及其用途

教学过程

一．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。

二．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。

(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。

三、常见合金

1．铁合金

生铁和钢的比较：

碳的质量分数

机械性能

机械加工

使用范围

生铁

2%～4.3% 硬而脆，无韧性

可铸，不可锻

较小

钢

0.03%～2% 坚硬、韧性大，塑性好

可铸，可锻，可压延

广泛

高碳钢碳素钢中碳钢

低碳钢钢分类

炼钢生铁生铁

铸造生铁

不锈钢合金钢其他含金钢

(1)生铁和钢的本质区别在于含碳量的高低。含碳量越高，硬度越大，含碳量越低，韧性越强。

(2)不锈钢中添加的元素主要是Ni和Cr，Cr是防氧化元素，使不锈钢表面形成一层致密的氧化物保护膜，防止内部的Fe与外界物质接触；Ni是防腐蚀元素，使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。

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。

(2)钛合金：重量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀。

(3)耐热合金、形状记忆合金等。

(3)储氢合金：

H2＋储氢合金金属氢化物

常见的储氢合金一般为Ti-Fe合金、La-Ni合金。

4．几种常见合金的组成、性质和用途

名称

铝合金

组成

含有

10%～30% 的镁

含铜4%、

硬铝

镁0.5%、

锰0.5%、

硅0.7% 含锌20%～

黄铜

36%，常

加入少量

锡、铅、铝

青铜

钛合金

金合金

含锡

10%～30% 含铝6%、

钒4% 加入银、铜、

稀土元素等

有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀

耐高温、耐腐蚀、高强度

有光泽、易加工、耐磨、耐腐蚀、易导电

机器零件如轴承、齿轮等

有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀

机器零件如轴承、齿轮等

强度和硬度都比纯铝大

火箭、飞机、轮船等制造业

主要性质

强度和硬度都比纯铝和纯镁大

主要用途

火箭、飞机、轮船等制造业

用于宇航、飞机、造船、化学工业

金饰品、电子元件、钱币、笔尖

课堂检测

1．下列物质中，不属于合金的是(

) A．硬铝

B．黄铜

C．钢铁

D．水银

2．有关合金的说法错误的是(

) 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．形成合金后熔点会升高

3．用于飞机制造业的重要材料是(

) A．Mg-Al合金

C．Al-Si合金

B．Cu-Sn合金

D．不锈钢

4．铝硅合金(含Si 13.5%)在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。有下列三种晶体：①铝、②硅、③铝硅合金，它们的熔点从低到高的顺序是(

) A．①③②

C．③②①

B．②①③

D．③①②

5．(1)选择填空：将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只能选用一次)。

A．质轻

B．延展性好

C．易传热

D．易导电

E．氧化时放热

①炊具：________；②飞机：________；③焊接铁轨：________；④电缆：________；⑤铝箔：________。

(2)广东佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半。铝合金材料属于________(填“纯净物”“混合物”或“单质”)。