高中化学 第三章 金属的性质 第三节 用途广泛的金属材料学案 新人教版必修1-新人教版高一必修1化学学案.doc

第三章第三节用途广泛的金属材料
★学习目标
1、了解合金的定义及一般性质；
2、了解铜合金、铝合金、铁合金等金属材料的基础知识；
3、学会正确选用金属材料。
★知识体系
一、常见合金的重要应用
1．合金及其性质。
合金定义：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质。合金属于混合物，如：黄铜、青铜、钢、生铁、钠钾合金等。
合金的性质特点：一般说来，合金的熔点比其成分金属都低，而在硬度、韧性等方面却往往有其成分金属所不具有的独特性质。如：纯铁的硬度很小而钢的硬度较大。

2．常见合金的比较。
（1）铁合金（钢）
钢主要成分元素主要特征主要用途碳
素
钢低碳钢Fe、C（低于0.3%）韧性、焊接性好，强度低制钢板、钢丝、钢管等中碳钢Fe、C（0.3%～0.6%）强度高、韧性及加工性好制钢轨、车轮和建材等高碳钢Fe、C（高于0.6%）硬而脆，热处理后弹性好制器械、弹簧、刀具等合
金
钢锰钢Fe、Mn韧性好，强度大钢轨、轴承、坦克装甲等硅钢Fe、Si导磁性好变压器、发电机和电动机中的铁芯等不锈钢Fe、Cr、Ni抗腐蚀性好医疗器械、炊具、反应釜、容器等
（2）铝合金
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
（3）铜合金
铜合金成分金属性能及用途青铜Cu、Sn、Pb硬而脆，强度大，古人用来制刀具、祭器、酒具等黄铜Cu、Zn、少量Sn、Pb、Al等硬度较青铜差，耐磨、耐腐蚀，可塑性强，主要用作饰品、制耐压设备等白铜Cu、Ni、Zn、少量的Mn常用作酒具、饰品等
（4）新型合金
新型合金包括储氢合金、钛合金、耐热合金和形状记忆合金等。
氢能的利用存在两大难题：制取和储存。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。具有实用价值的储氢合金要求：储氢量大；金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。

二、正确选用金属材料
1．选择材料应注意的问题。
某种金属能不能成为一种应用广泛的材料主要取决于该金属的储量、冶炼成本、市场价格以及所具有的性能和是否易于加工等。
选择金属材料时，除了要考虑金属的用途、外观和价格外，还要考虑金属的物理性质和化学性质。
（1）物理性质：密度、硬度、强度、导电性和导热性等，这些性质决定金属材料的加工难易程度。
（2）化学性质：对水的作用、耐腐蚀性等，这些性质决定金属材料的日常维护和环境对其的影响。
2．金属的回收和资源保护。
（1）废旧金属的最好处理方法是回收利用。
（2）回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量，防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。
要点诠释：金属材料的基本元素是金属，因此可笼统说金属材料具有高强度、优良的可塑性和韧性，耐热、耐寒，可铸造、锻造、冲压和焊接，还有良好的导电性、导热性和铁磁性。因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。