第三章 探索生活中材料第一节 合 金教学目标：1.使学生初步了解合金。2．认识金属与合金在性能上的主要差异。3．知道生活中常见合金的组成，了解新型合金的用途。了解易拉罐的主要成分。教学重点：认识金属与合金在性能上的主要差异。教学方法：调查或实验、查阅资料。课时划分：一课时教学过程：[思考与交流]1、什么是合金？你日常生活中的金属制品那些是合金？2、为什么我们使用的金属材料主要是合金？而不是纯金属？3、查阅资料，填写制造下列汽车配件所用的金属或合金，并解释使用这些材料的原因。汽车配件金属或合金使用原因电线芯汽车外壳灯丝发动机排气管[过渡]我们日常生活中所用金属基本上都是合金，原因是合金与纯金属相比具有优越的性能，下面我们认识合金。[板书] 第三章 探索生活中材料第一节 合金一、认识合金[自学]合金第一自然段。[板书]合金：就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。特点：合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能，一般地说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。 [思考]为什么合金具有良好的机械性能？1


民生活水平的提高，不锈钢的装饰品、餐具、炊具已经进入许多
家庭。不锈钢制品外观光洁、美观，不易污染、不生锈，因此受到人们的青睐。 不锈钢中
除铁以外，还含有抗腐蚀性很强的铬和镍。铬％以上，的含量一般在31镍的含量也在10%左右
。例如，有一种不锈钢的成分除铁以外，其他元素含量如下： 2
[投影][讲解]根据图3-1讲解合金比纯金属硬度大更坚硬的原因。[学与问]根据图解释合金熔点为什么一般比各成分熔点低？提示：原子之间吸引力减弱。[板书]二、使用合金1、铁合金[投影][讲解] 生铁的含碳量在2％～4.3％，还含有硅、锰及少量硫、磷等杂质，机械性能硬而脆，易断裂，可铸不可锻；钢中的含碳量一般在0.03％～2％之间，其它杂质含量也比生铁少，基本上不含硫和磷。机械性能比生铁优良，硬而韧，有弹性，延展性好，可铸可锻，易加工。[练习]1.生铁的含碳量在__之间，还含有等杂质，主要的机械性能__。钢的含碳量在__之间，与生铁比较其它杂质含量__，主要的机械性能__。[讲述]钢可以分为碳素钢和合金钢两大类，根据含碳量的不同。工业上一般把含碳量低于0.3％（质量分数）的叫做低碳钢；含碳量在0.3％～0.6％（质量分数）之间的叫做中碳钢；含碳量在0.6％（质量分数）以上的叫做高碳钢。合金钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种不同特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀，以及其它许多优良性能。[投影]不锈钢制品：[讲述] 随着科学技术的进步和人


铬～17.0%）19.0%；Ni（镍；8.0%～11.0）% C（碳）0.14%；Si≤（硅）≤0.80%；Mn（锰）
；2.00%≤ P（磷）（硫）0.035%；≤S≤0.03%。[练习]2.在下列物质
名称后的括号内填上符合该物质的组成成分和用途的序号(1)低碳钢(　 )　　(2)高碳钢(　 )(3)。不锈钢(　 )　(4)铸造生铁(　 )A.含碳2％～4.3％
％　　B.含碳低于0.3％C.含碳高于0.6 　 D.含镍、铬a.铸造铸件
机　　b. 器零件c.化工设备的耐刀　d.酸塔 具3.钢铁的生锈与什么有
关？铁锈的主要成分是什么？若Fe2铁锈的主要成分以O3表示，写
出用盐酸除去铁锈有关反应的化学方程式[。学与问]某
些情况下（如海水中），不锈钢仍会：生，为什么？（提示锈仍含杂质，形成原电
池）[自学]资料
卡片—钢中合金元素作用。（阅读拓展资料：特种纲）[投影]几种
铝合金用途：[板书]2、
铝合金、铜合金[讲述] 铝
是地壳中含量最多的金属元素。纯铝的强度和硬度较小，不适合制造机械零件等。制成
铝合金可改善性能。例如，铝3Si质量分数为1硅合金（含.5％）的熔点为564℃，比纯
铝或硅的熔点低，而且它在凝固时收缩率又很小。因而，这种合金适合铸造。又如，硬 （含Cu 4％、Mg铝0.5％、Mn 0.5％、Si 0.7％）（
均为质量分数）的强度和硬度都比纯铝大，几
乎相当于钢材，且密度较小。铝合金的种类很多，它们在汽车、船舶、飞机等制造业上以及在日常生活里的用途
很广。[实
践活动]通过调查或设计实验，确定易拉罐的成分[投影]铜
合金：[讲述] Cu与Zu的合金
称黄铜、Cu占60%～90%，其中Zn占40%～10%，有优良的
导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。青铜是人类使用历史最久的金属材料，它是Cu～Sn合金。
白铜是Cu-Ni合金，有优异的耐蚀性和高的电阻，故可用作苛刻腐蚀条件下工作的
零部件和电阻器的材料。3
Cr（


]资料读卡片金是：K指黄金和其它金属混合在一起金的量度的合金，K单位，是将纯金分为24份
。根据在首饰中的黄是金含量就分成不同的K金，所以24K指纯金，18K含黄金量就是18/24=75.0%。[思考与交流][阅
读]新型合金[板书]3、新型合金[练习]4、
储氢合金是怎样储氢的？常用那些合金材料做储氢金属材料？使用时
氢气怎样放出？5、.氢
化钠a（NH）是一种离，下列NaH与H2子化合物，反应放出H2O叙述中正确、A的是NaH在
水中呈酸B、性NaH中的氢离子可被H还原成2C、NaH与H2O反应
是NaH时，氧化反应 D、NaH与H2剂O时，H2既是氧化产物又是还原产物4[投影]
[投影][阅


读]资料卡片—泡末金属[练习]6、什么是
泡末金属？泡末金属有那些性质及主要用途。[小
结]略[作
业]P53 1、2、3、4、5、6板书
设计 第三章 探索生活中材料第一节 合 金一、认识合金合金：就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。特点：合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能，一般地说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。二、使用合金1、铁合金2、
铝合金、铜合金3、新型合金5
[阅


介质中所具有的抵抗介质侵蚀的能力，称金属的耐蚀性。纯金属中耐蚀性高的
通常具备下述三个条件之一：①热
力学稳定性高的金属。②易于钝化的金属。③表面能生成难溶的和保护性能良好的腐蚀
产物膜的金属。因
此，工业上根据上述原理，采用合金化方法获得一系列耐蚀合金，一般有相应的三种方法：①提高金属或合金的
热力学稳定性，即向原不耐蚀的金属或合金中加入热力学稳定性高的合金元素，使
形成固溶体以及提高合金的电极电势，增强其耐蚀性。例uCu中加A如在，在Ni中加入Cu、Cr等，
即属此类。不过这种大量加入贵金属的办法，在工业结构材料中的应
用是有限的。②加入易
钝等，可提高基Cr、Ni、化合金元素，如oM体金属的耐蚀性。在钢中加入适量的Cr，
即可制得铬系不锈钢。实验证明，在不锈钢中，含Cr量一般应13%大于时才能起抗蚀
作用，Cr含量越高，其耐蚀性越好。这类不锈钢在氧化介质中有很好的抗蚀性，但在非氧化性
介质如稀硫酸和盐酸中，耐蚀性较差。这是因为非氧化性酸不易使合金生成氧化膜，同时
对氧化膜还有溶解作用。③加入能
促使合金表面生成致密的腐蚀产物保护膜的合金元素，是制取耐蚀合金又一途径
。例如，钢能耐大气腐蚀是由于其表面形成结构致密的化合物羟基氧物［化FeOx·(OH)23-2x］
，它能起保护作uC用。钢中加入与P或P与Cr均可促进这种保护膜的生成，由此Cu、P可用或P、Cr制成耐大气腐蚀的低合金钢。
(2)耐
热合金一般的金属材料都
只～500 ℃能在600 ℃下长期工作的高能在高于700。℃ 温下工作的金属
通称耐热合金。“耐热”是指其在高温下能保持足够强度和良好的抗氧化性。提高钢铁高
温强度的方法很多，从结构、性质的化学观点看，大致有两种主要方法：一是
增加钢中原子间在高温下的结合力。研究指出，金属中结合力，即金属键强度大小，主要与原子中
未成对的电子数有关。从周期表中看，元素金属BⅥ键在同一周期内最强。因此
，在钢中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。二是加入能
形成各种碳化物或金属间化合物的元素，以使钢基体强化。由若干过渡金属与碳原子生成的碳化物属于间
隙化合物，它们在金属键的基础上，又增加了共价键的成分，因
此硬度极大，熔点很高。例如，加入W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物，从而
增加了钢铁的高温强度。利
用合金方法，除铁基耐热合金外，还可制得镍基、钼基、铌基和钨基耐热合金，它们在高
温下具有良好的机械性能和化学稳定性。其中镍基合金是最优的超耐热金属材料，组织中基
的
体是NiCrCo固溶体金属化合物，和i3AlN经处理后，其使用温度可达1 000 ℃～1 100 ℃。(3)钛
合金钛
和钛合金有优异的耐蚀性，只能被氢氟酸和中等浓度的强碱溶液所侵蚀。特别是钛对6
特 种 合 金（1）耐蚀合金金属材料在腐蚀性


，将钛或钛合金放入海水中数年，取出后，仍光亮如初，远优于不锈钢。液态
的钛几乎能溶解所有的金属，形成固溶体Al、V、Zr或金属化合物等各种合金。合金元素如、Sn、Si、Mo和Mn等的加入，可
改善钛的性能，以适应不同部门的需要。例T如，i-Al