搜索
第三节用途广泛的金属材料1．了解合金的定义及特性。2．了解铜合金和钢的分类、组成及用途。3．了解金属材料在国民经济中的重要作用。4．了解合理选择金属材料的方法及重要意义。[导学导练]1．合金的定义合金是指由两种或两种以上的熔合而成的具有金属特性的物质。2．合金与纯金属的性能差异(1)合金具有各成分金属的优良性能。合金一定是物。(2)合金的硬度及机械性能一般各成分金属。(3)合金的熔点一般它的各成分金属。常见合金的重要应用金属与金属(或非金属)混合大于低于3．常见的合金(1)铜合金黄铜白铜(2)钢0.3%0.3%~0.6%0.6%~2%点拨(1)合金的种类和性能与成分有关。不同的原料，不同的原料配比，不同的制造工艺，得到不同性能的合金。(2)由于合金的形成改变了金属的内部结构，所以对金属的物理性质和化学性质都有影响。如不锈钢的抗腐蚀性比纯铁强得多。铜和铁是应用很广泛的金属材料，可形成多种合金。给下列合金找对应关系。用单线连接起来：铜合金合金钢碳素钢不锈钢低碳钢青铜黄铜中碳钢白铜高碳钢钢中加入Cr、Ni等元素由Cu、Sn、Pb组成由Zn及少量Sb、Pb、Al组成由Zn、Ni及少量Mn组成含碳量低于0.3%含碳量高于0.6%含碳量介于0.3%～0.6%k提示正确选用金属材料[导学导练]1．分类金属材料按组成分①②合金按性能特点分①黑色金属：包括以及它们的②：除黑色金属以外的其他金属及合金纯金属铁、铬、锰合金有色金属2．金属材料的正确选用选择材料时，需考虑以下几个方面：(1)主要用途。(2)。(3)物理性质(密度、硬度等)。(4)化学性质(对水的作用、耐腐蚀性)。(5)。(6)加工难度。(7)日常维护。(8)等。外观价格对环境的影响点拨我国的金属资源丰富，但人均占有量低。合理利用金属，保护现有资源，最大限度地减少开采过程中对环境的破坏，回收废旧金属，实现循环利用等是需要我们每个人都必须付出努力的。(1)分类的角度不同，可以得到不同的分类结果，如铝既属于轻金属又是有色金属。下面列出了铝的一些性质，请将其与用途搭配起来(每个选项只用一次)：A．质轻B．延展性好C．易传热D．易导电①太阳能热水器________；②飞机________；③电缆________；④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”)。解析(1)铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好，故①选C；由于铝合金硬度大、质轻，是制造飞机的良好材料，②选A；铝用作电缆和铝箔则分别用了铝的导电性和延展性。(2)合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质，因此肯定是混合物。答案(1)①C②A③D④B(2)混合物要点常见合金的成分及其重要应用【示例】合金是两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(1)下列物质不属于合金的是()。A．明矾B．硬铝C．生铁D．青铜(2)根据下表中四种金属的熔、沸点：金属NaCuAlFe熔点/℃97.810836601535沸点/℃883256724672750其中不能形成合金的是()。①Cu与Na②Fe与Cu③Fe与Na④Al与NaA．①②B．①③C．①④D．②④解析根据题给合金的概念，不难判断出问题(1)的答案；对于问题(2)，要在充分理解合金概念中的“熔合”二字的基础上，认真分析表中的数据，从而得出正确的答案。(1)A属于化合物；硬铝中含铝、镁、硅等，生铁中主要含铁、碳，青铜中含有铜、锡，它们都属于合金。(2)当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时，它们就不可能熔合在一起而形成合金。答案(1)A(2)B1．铜合金合金主要成分主要性能主要用途青铜铜、锡强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机械零件，如轴承、齿轮等黄铜铜、锌强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机械零件、仪表、日用品白铜铜、镍光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品2.合金钢名称主要合金元素主要特性主要用途锰钢锰韧性好，硬度大钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲不锈钢铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、容器、反应釜、炊具硅钢硅导磁性好变压器、发电机和电动机中的铁芯钨钢钨耐高温、硬度大刀具3.铝合金4.钛合金钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温等优点，主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等领域。成分元素主要特性主要用途Al、Mg、Cu、Si等密度小，强度大用于汽车、飞机、火箭、船舶制造等【应用】合金相对于纯金属制成的金属材料来说优点是()。①合金的硬度一般比它的各成分金属的大②一般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，可得到具有不同性能的合金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A．①②③⑤B．②③④C．①②④D．①②④⑤解析合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面优于各成分金属。例如，合金的硬度一般比各成分金属的硬度大，多数合金的熔点比各成分金属的熔点低，但合金的导电性比纯金属弱。答案A对合金的理解(1)合金中一定含有金属元素。(2)合金中可能含有非金属元素。(3)合金是混合物。(4)合金的熔点低于它的各成分金属的熔点。(5)合金同样具有金属的一切共性。(6)合金比其各成分金属具有优良的性能。一合金的成分和性质1．纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为()。A．铁的纯度越高，熔点越低B．合金的熔点比其成分物质的熔点高C．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低D．在高炉内熔化的过程中发生了化学反应解析多数合金的熔点比各成分金属的熔点低。答案C二铜合金和铁合金2.下列说法中不正确的是()。A．人类历史上使用最早的合金是青铜B．钢属于铁合金C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金D．目前世界上用途最广的是合金钢解析目前世界上使用量最大的合金是铁合金。答案C3．为了避免青铜器生成铜绿，下列说法中不正确的是()。A．将青铜器密封在玻璃容器中B．将青铜器保存在干燥的环境中C．将青铜器保存在潮湿的空气中D．在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜解析铜绿是生活中的常见现象，其反应原理为2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3，故青铜器生成铜绿需要与空气接触、有水参与。答案C4．不锈钢通常不与酸、碱、盐反应，是因为加入了()。A．Ni和CrB．Ni和AuC．Cr和AuD．Cr和Pt解析不锈钢中添加的合金元素主要是Ni和Cr，Ni、Cr元素的加入使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。答案A三金属材料的使用5.用于制造飞机的材料应具备高比强度(断裂强度/密度)，还应具备密度小、质地轻的特点。以波音747为例，机身每减轻1kg，因耗油减少，一年可获利2000美元。你认为下列材料中可用于飞机制造业的是()。A．Mg-Al合金B．黄铜(Cu-Zn合金)C．Na-K合金D．生铁(Fe-C合金)解析黄铜、生铁密度较大，且生铁易断裂，NaK合金熔点低，常温下为液体，选项B、C、D不正确。答案A