新課標人教版必修一第三章 第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料

第三節(jié)用途廣泛的金屬材料1．在生產(chǎn)、生活中，目前用量最大、用途最廣的合金是()。B．銅D．硬鋁A．鈦合金C．鋼答案：C2．用于飛機制造業(yè)的重要材料是()。

B．Cu—Sn合金D．不銹鋼A．Mg—Al合金C．Al—Si合金答案：A3．人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鐵、鈦、銅四種金屬單質(zhì)的時間順序是()。A．銅→鐵→鋁→鈦B．鐵→銅→鋁→鈦C．鐵→銅→鈦→鋁D．銅→鐵→鈦→鋁答案：A

4．合金是指由兩種或兩種以上的________或(_________________)熔合而成的具有________特性的物質(zhì)。我國使用最早的合金是_______。常見的銅合金還有_______和_______。司母戊鼎是________制品。金屬金屬與非金屬青銅黃銅白銅青銅金屬一、合金的概念與特性1．概念。合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。2．特性。合金與各成分金屬相比，具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械性能，在許多方面不同于各成分金屬。(1)合金具有金屬特性，即具有金屬光澤，有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。(2)合金的硬度一般比它的各成分金屬大。(3)合金的熔點一般比它的各成分金屬低。如作原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑的鈉－鉀合金，常溫下呈液態(tài)。(1)合金中一定含有金屬元素。(2)合金中可能含有非金屬元素。(3)合金一定是混合物。(4)合金同樣具有金屬的一切共性。(5)合金中各元素的含量影響合金的性質(zhì)。(6)一般認為在化學(xué)性質(zhì)方面，合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)。[例1]合金相對于純金屬制成的金屬材料來說，優(yōu)點有()。

①合金的硬度一般比它的各成分金屬大；②通常合金的熔點比它的各成分金屬更低；③改變原料的配比，改變制合金的條件，可得到具有不同性能的合金；④合金比純金屬的導(dǎo)電性更強；⑤合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛。A．①②⑤B．②③④C．①②④D．①②④⑤

點撥：合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械性能，在許多方面優(yōu)于各成分金屬。例如，合金的硬度一般比各成分金屬的硬度大，多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的熔點低。

答案：A二、常見合金的重要應(yīng)用1．銅合金。合金主要成分主要性能主要用途青銅銅、錫、鉛強度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕機械零件，如軸承、齒輪等黃銅銅、鋅強度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕機械零件、儀表、日用品等白銅銅、鎳、鋅光澤好、耐磨、耐腐蝕、易加工錢幣、代替銀作飾品等鐵合金主要成分元素主要特性主要用途生鐵Fe、C(2%～4.3%)、Si、Mn、S、P等硬而脆，強度大，可鑄不可鍛煉鋼，制各種鑄件等鋼碳素鋼低碳鋼Fe、C(低于0.3%)韌性、焊接性好，強度低制鋼板、鋼絲、鋼管等中碳鋼Fe、C(0.3%～0.6%)強度高、韌性及加工性好制鋼軌、車輪和建材等高碳鋼Fe、C(高于0.6%)硬而脆，彈性好制器械、彈簧、刀具等合金鋼錳鋼Fe、Mn、C韌性好、強度大鋼軌、軸承、鋼磨、坦克裝甲硅鋼Fe、Si、C導(dǎo)磁性好變壓器、發(fā)電機和電動機中的鐵芯等不銹鋼Fe、Cr、Ni抗腐蝕性好醫(yī)療器械、炊具、反應(yīng)釡、容器等2.鐵合金。鋼是用量最大、用途最廣的合金，按其化學(xué)成分，可以分為兩大類：碳素鋼和合金鋼。成分元素主要特性主要用途Al、Mg、Cu、Si等密度小，強度大用于制造汽車、飛機、火箭、船舶等碳素鋼中的含碳量越低，鋼的韌性越好；含碳量越高，鋼的硬度越大。

3．鋁合金。4.鈦合金。

鈦的合金具有密度小、強度高、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)點，主要用于飛機、火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等領(lǐng)域。

[例2]我國人民早在商代就已掌握青銅(銅錫鉛合金)冶鑄技術(shù)。在商代首都——河南安陽，曾經(jīng)出土多處煉銅遺址和大量青銅器件，其中有一件司母戊鼎，高133cm、長110cm、寬78cm，重832.84kg，是迄今為止被發(fā)現(xiàn)的我國古代青銅器中

A．銅是人類歷史上使用最早的金屬材料 B．青銅合金具有比銅單質(zhì)更好的機械性能 C．青銅易生銹是因為銅的性質(zhì)活潑 D．銅被最早使用是因為銅的性質(zhì)不活潑，易冶煉

點撥：銅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，易冶煉為單質(zhì)，合金通常比其成分金屬具有更優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械性能。

答案：C三、金屬材料的正確選用1．金屬材料的分類。2．正確選用金屬材料的原則。一般來說，選擇金屬材料時，常常要考慮以下幾個方面：(1)主要用途：材料的用途與材料的性能有密切的關(guān)系。(2)外觀：不僅要材料本身外觀美，還要使材料的外觀與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。(3)物理性質(zhì)：包括密度、硬度、強度、伸縮性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等。

(4)化學(xué)性質(zhì)：主要包括在空氣、水、陽光、酸、堿、鹽等環(huán)境里的化學(xué)穩(wěn)定性，這些性質(zhì)會影響到材料的使用壽命。(5)價格：考慮價格時要把對材料的基本需求和材料的基本性能放在前面。(6)加工難度：考慮加工難度時要將材料的性質(zhì)與加工的技術(shù)、設(shè)備相結(jié)合。(7)日常維護：金屬材料耐腐蝕性相對較弱，在選擇金屬材料時必須要考慮使用后的日常維護問題。

(8)對環(huán)境的影響：一要考慮在使用材料的過程中，它的反光性、放射性、產(chǎn)生的噪音等對環(huán)境的不利影響；二要考慮材料的廢棄物對環(huán)境有哪些不利影響。

(1)某種金屬能不能成為一種應(yīng)用廣泛的材料，主要取決于該金屬的儲量、冶煉成本、市場價格以及所具有的性能和是否易于加工等。(2)選擇金屬材料時，除了要考慮金屬的用途、外觀和價格外，還要考慮金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

[例3]鈦和鈦的合金被譽為“21世