2022高二化学学案31合金(人教版选修1).docx

3.1 合金 学案〔人教版选修1〕
[课标展示]1.了解合金的定义及特点。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。

汽车配件
金属或合金
使用原因
电线芯
铜
导电性好，价格廉价
汽车外壳
软钢(一种低碳钢，含碳量为0.13%～0.3%)
价格廉价，硬度和强度较小，可塑性高，加工成型性和焊接性好
灯丝
钨
熔点最高(3 410℃)
一、认识合金
1．合金的概念
合金：是由两种或两种以上的金属(或______与__________)熔合而成的具有金属特性的物质。
2．合金的性质
(1)一般情况下，合金比纯金属硬度更________、更稳固。
(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________、________或机械的性能。
(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调节。如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝(Cu、Hg、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。
为什么在纯金属内参加其他元素形成合金以后，它的性能与纯金属有很大的差异呢
我们可以从纯金属和合金的结构不同简单加以说明。在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整。而合金内参加了其他元素或大或小的原子(如下列图)，改变了金属原子有规那么的层状排列，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，合金的熔点一般比各成分金属的低。
二、使用合金
1．铁合金
生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。生铁的含碳量为__________，钢的含碳量为__________。钢一般可分为碳素钢和合金钢两大类。根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢：含碳量高，硬度较______；含碳量低，韧性较______。不锈钢是最常见的一种合金钢，其中除含有铁元素外，还主要含有______和______元素。
2．铝合金和铜合金
(1)铝合金
纯铝的硬度和强度较______，向铝中参加少量的合金元素如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等可制成铝合金。例如：硬铝：含Cu______，Mg______，Mn______，Si______。
(2)铜合金
黄铜(________合金，含Zn________)，青铜(________合金，含Sn________)。
3．新型合金
(1)储氢合金是一类能够______________，并与H2结合成______________的材料。
(2)钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于________、____________、__________和____________等领域。
一、合金
1．合金的物理性质
(1)一般情况下，合金比纯金属硬度更大、更稳固。
(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、化学或机械的性能。
(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调节。
2．合金与纯金属在性能上的差异
(1)一般情况下，合金比纯金属的硬度更大、更稳固的原因。
如以下列图所示，纯金属和合金的结构并不相同，在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整。而合金内参加了其他元素或大或小的原子，改变了金属原子有规那么的层状排列，使原子层与层之间的相对滑动变得困难。
(2)一般情况下合金的熔点比纯金属低的原因。
在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分规整；而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属那样整齐，使得原子之间的相互作用减小。所以，多数合金的熔点一般比各成分金属的低。
二、几种常见合金的组成、性质和用途
名称
组成
主要性质
主要用途
铝合金
含有10%～30%的镁
强度和硬度都比纯铝和纯镁大
火箭、飞机、轮船等制造业
硬铝
含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7%
强度和硬度都比纯铝大
火箭、飞机、轮船等制造业
黄铜
含锌20%～36%，常参加少量锡、铅、铝
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
青铜
含锡10%～30%
有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀
机器零件如轴承、齿轮等
钛合金
含铝6%、钒4%
耐高温、耐腐蚀、高强度
用于宇航、飞机、造船、化学工业
金合金
参加银、铜、稀土元素等
有光泽、易加工、耐磨、耐腐蚀、易导电
金饰品、电子元件、钱币、笔尖
题型一合金的性质与用途
以下有关合金性质的说法正确的选项是(　　)
A．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能
B．相同金属元素形成的合金，元素的含量有可能不同，但其性能是相同的
C．镁铝合金在盐酸中不能完全溶解
D．合金具有各成分金属性质之和
解析C中反响为：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，合金能完全溶解；因为合金元素的含量不同，其性质也不同，B错；合金具有比各成分金属更优越的性能，但不是各成分金属的性质之和，D错。
答案A
互动探究常温下：(1)把铝放在浓硝酸中发生什么变化(2)假设把镁铝合金放在浓硝酸中又发生什么变化
题型二常见合金的组成
以下关于合金的说法错误的选项是(　　)
A．铝合金中除Al外，还含有Cu、Mg、Si、Zn等金属
B．生铁和钢都是铁碳合金
C．我国在商代就已制造和使用的青铜器其成分主要是Cu—Zn合金
D．金首饰中常参加一定量的Cu或Ag以增大硬度
解析可依据常见合金的成分来进行判断，A、B项正确，C中青铜应为Cu—Sn合金，Cu—Zn合金是黄铜的成分，C错误；纯金较软，为了增加其硬度和强度，常参加Cu、Ag等金属，D项正确。
答案C
变式训练用于飞机制造业的重要材料是(　　)
A．Mg－Al合金B．Cu－Sn合金
C．Al－Si合金D．不锈钢
参考答案
根底知识梳理
一、1.金属非金属
2．(1)大　(3)物理化学
二、1.2%～4.3%0.03%～2%大强铬镍
2．(1)小4%0.5%0.5%0.7%　(2)Cu－Zn20%～36%Cu－Sn10%～30%
3．(1)大量吸收H2金属氢化物　　(2)卫星航空航天生物工程电子工业
典型例题剖析
互动探究
(1)钝化。
(2)镁、铝与浓硝酸构成原电池，镁为负极。
变式训练
A[飞机制造业所用的材料强度越高、密度越小越好。]