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1、第三章 金属及其化合物第三节 用途广泛的的金属材料一、合金的概念及特性：一、合金的概念及特性：合金是合金是由两种或两种以上的由两种或两种以上的金属或非金金属或非金属属熔合而成的熔合而成的,具有金属特性的物质。具有金属特性的物质。1 1、合金的概念、合金的概念 ：2、合金的物理性质：、合金的物理性质：1）一般情况下，合金比纯金属）一般情况下，合金比纯金属硬度大硬度大2）多数合金的）多数合金的熔点熔点一般比各成分金属一般比各成分金属 的的低低3）一般来说，合金的性质并不是各成分）一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，的性质的总和，合金具有优良的物理、合金具有优良的物理、化学或机械的性能化学
2、或机械的性能4）合金的性能可以通过所添加的合金元）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素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。来加以调节。如：生铁的熔点比纯铁的低；如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝（硬铝（Cu、Mn、Si）的强度和硬度都比的强度和硬度都比纯铝大。纯铝大。注意：注意：合金中一定含有金属元素合金中一定含有金属元素合金中也可能含有非金属元素合金中也可能含有非金属元素合金一定是混合物合金一定是混合物合金中成分的含量影响合金的性质。合金中成分的含量影响合金的性质。使用不同的原料，改变原料的配比以及使用不同的原料，改变原料的配比以及改变生成合金的条件等，可以制
3、得具有改变生成合金的条件等，可以制得具有不同性能的合金。合金在工业上的用途不同性能的合金。合金在工业上的用途比纯金属更广、更重要。比纯金属更广、更重要。二、常见的合金及用途：二、常见的合金及用途：n不锈钢抗腐蚀性好，用来做医疗器不锈钢抗腐蚀性好，用来做医疗器械、炊具等；械、炊具等；n硬铝强度和硬度好，用来制门窗，硬铝强度和硬度好，用来制门窗，也用于制火箭、飞机、轮船等；也用于制火箭、飞机、轮船等；n青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀，用于制机器零件，等等。腐蚀，用于制机器零件，等等。青铜的主要成分：铜和锡青铜的主要成分：铜和锡 我国我国1939年在年在河南安阳河南
4、安阳殷墟出土的商代殷墟出土的商代后期制作的后期制作的司母戊鼎司母戊鼎属于青铜制品。属于青铜制品。1、铜合金、铜合金铜合金的种类很多，常见的有铜合金的种类很多，常见的有青铜、黄铜、白铜和锰铜青铜、黄铜、白铜和锰铜青铜青铜是我国使用最早的合金。是我国使用最早的合金。黄铜（黄铜（CuZn，Zn20%36%）古代称为药金，密度比黄金小，外观古代称为药金，密度比黄金小，外观与金非常相似，常被误认为是黄金。与金非常相似，常被误认为是黄金。假如是你，你怎样来判别假如是你，你怎样来判别“药金药金”和和黄金？黄金？白铜（白铜（Cu和镍）和镍）不易生铜绿不易生铜绿铜锰合金，具有极高的电阻。铜锰合金，具有极高的电阻
5、。2、钢、钢生铁和生铁和钢钢就是铁的合金，就是铁的合金，其中其中钢钢使用量最大、用途最广的合金。使用量最大、用途最广的合金。生铁的含碳量为生铁的含碳量为2%4.3%之间；之间；钢钢的含碳量在的含碳量在0.03%2%之间。之间。根据化学成分，把分为两大类：根据化学成分，把分为两大类：碳素钢碳素钢合金钢合金钢低碳钢低碳钢中碳钢中碳钢含碳量低含碳量低 0.3%0.3%0.6%高碳钢高碳钢含碳量高于含碳量高于0.6%钢钢合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。三、正确选用金属材料三、正确选用金属材料 选择材料时，常常要考虑几个方面：选择材料时，常常要考虑几个方面：主要用途主
6、要用途外观外观物理性质物理性质化学性质化学性质价格价格加工难度加工难度日常维护日常维护对环境的影响对环境的影响常见金属之最密度最大的是密度最大的是 ；硬度最大的是硬度最大的是 ；熔点最低的是熔点最低的是 ；熔点最高的是熔点最高的是 ；延性最好的是延性最好的是 ；展性最好的是展性最好的是 ；导电性最好的是导电性最好的是 ；地地壳壳中中含含量量最最多多的的金金属属元元素素是是 ；OsCrHgWPtAuAgAl向一铝制易拉罐中充满向一铝制易拉罐中充满向一铝制易拉罐中充满向一铝制易拉罐中充满 COCO2 2 后，再往罐中注入足量的后，再往罐中注入足量的后，再往罐中注入足量的后，再往罐中注入足量的质量分
7、数为质量分数为质量分数为质量分数为 20%20%的的的的 NaOHNaOH 溶液，立即严封罐口，不一溶液，立即严封罐口，不一溶液，立即严封罐口，不一溶液，立即严封罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象。解释上述实验现象。解释上述实验现象。解释上述实验现象。（1 1）易拉罐开始变瘪的原因是：）易拉罐开始变瘪的原因是：）易拉罐开始变瘪的原因是：）易拉罐开始变瘪的原因是：_，_反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：反应的
8、化学方程式为：反应的化学方程式为：_。（2 2）易拉罐又鼓胀起来的原因是：）易拉罐又鼓胀起来的原因是：）易拉罐又鼓胀起来的原因是：）易拉罐又鼓胀起来的原因是：_ _ _其反应的离子方程式为：其反应的离子方程式为：其反应的离子方程式为：其反应的离子方程式为：NaOHNaOH与与与与 COCO2 2反应，反应，反应，反应，罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。2NaOH+CO2NaOH+CO2 2=Na=Na2 2COCO3 3+H+H2 2OONaOHNaOH溶液与溶液与溶液与溶液与AlAl反应，反应，反应，反应，产生产生产生产生H H2 2，使罐内压强增大。，使罐内压强增大。，使罐内压强增大。，使罐内压强增大。2Al+2OH2Al+2OH+2H+2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2+3H+3H2 2