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1、第三节 用途广泛的金属材料 1.能记住合金的定义、特性及性能。 2.能记住铜合金、钢的分类及用途。 3.能说出合金材料的重要应用及正确选用金属材料的意义。 一二 一、常见合金的重要应用 1.合金的定义和特性 一二 2.常见的合金 (1)铜合金: (2)钢: 一二 在我国使用最早的合金是什么?合金是纯净物还是混合物? 提示:我国使用最早的合金是青铜。合金属于混合物。 一二 二、正确选用金属材料 1.金属材料的分类 一二 2.正确使用金属材料的几个方面 一二 制造飞机的材料应具备哪些特点? 提示:制造飞机的材料合金应具有以下特点:密度小;机 械强度大。 导电能力最强的金属是银,为什么常见的导线都是
2、铜线和铝线? 提示:铜、铝的价格比银的低,故常见的导线是铜线和铝线。 一、合金的组成、性质及应用 1.合金的组成和性质 (1)组成: 合金中一定有金属元素,也可能含有非金属元素。 合金一般属于混合物。 (2)性质: 合金的熔点一般比成分金属的低。 合金在硬度、密度、强度以及其他一些机械性能上要优于成 分金属。 合金具有金属特性,如导热、导电性。 合金中各成分金属的化学性质不变。 2.常见合金的成分及其重要应用 (1)铜合金: (2)铁合金: (3)其他几种常见合金: 二、正确选用金属材料的原则 金属材料的使用范围很广。对金属材料的选择是一个综合性问 题,它不仅关系到生活质量、生产效益、经济支付
3、等问题,还关系 到环境保护等方面的长远利益,一般来说,选择金属材料时,常常要 考虑以下几个方面: 1.主要用途:材料的用途与材料的性能有密切的关系。 2.外观:不仅要材料本身外观美,还要使材料的外观与周边环境相 协调。 3.物理性质:包括密度、硬度、强度、伸缩性、导电性、导热性 等。 4.化学性质:主要包括在空气、水、阳光、酸、碱、盐等环境里 的化学稳定性,这些性质会影响到材料的使用寿命。 5.价格:考虑价格时要把对材料的基本需求和材料的基本性能放 在前面。 6.加工难度:考虑加工难度时要将材料的性质与加工的技术、设 备相结合。 7.日常维护:金属材料耐腐蚀性相对较弱,在选择金属材料时必须 要
4、考虑使用后的日常维护问题。 8.对环境的影响:一是要考虑在使用材料的过程中,它的反光性、 放射性、产生的噪音等对环境的不利影响;二是考虑材料的废弃物 对环境有哪些不利影响。 知识点1知识点2知识点3 【例题1】 合金相对纯金属制成的金属材料来说优点是 。 合金的硬度一般比它的各成分金属的大 一般合金的熔点比它的各成分金属的更低 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 合金比纯金属的导电性更强 合金比纯金属的应用范围更广泛 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, 多数合金的熔点一般比各成分金属的
5、熔点低,但合金的导电性比纯 金属弱。 答案: 知识点1知识点2知识点3 点拨 对合金的再认识: (1)并非合金的所有性能都优于成分金属,合金的导电性一般比纯 金属的弱。 (2)合金不一定为固态,如用作原子反应堆导热剂的钠钾合金,常 温下呈液态。 知识点1知识点2知识点3 【例题2】 某合金粉末11 g,加入足量的稀硫酸中,在标准状况下 产生的气体体积为11.2 L,此合金可能是( ) A.Mg-Al合金B.Cu-Zn合金 C.Zn-Fe合金D.Mg-Zn合金 解析:利用摩尔电子质量法进行分析。根据题意,生成11.2 L H2(标准状况)转移1 mol电子,需合金11 g。即平均摩尔电子质量为
6、11 gmol-1。而Mg、Al、Fe、Zn的摩尔电子质量(单位gmol-1)分别 为:12、9、28、32.5,Cu与稀硫酸不反应,其摩尔电子质量为无穷大。 根据平均思想,合金中两种成分金属的摩尔电子质量应一种大于11 gmol-1,另一种小于11 gmol-1,只有选项A符合。 答案:A 知识点1知识点2知识点3 点拨 解决此类习题的规律性较强。一般方法是:求出该混合物的 平均摩尔电子质量,平均摩尔电子质量在各成分摩尔电子质量之间 即为答案。但要注意两点:(1)不与所给物质反应的物质的摩尔电 子质量看作大于平均摩尔电子质量;(2)根据化合价换算各成分的 摩尔电子质量,如Mg的摩尔电子质量为12 gmol-1,Al的摩尔电子质 量为9 gmol-1等。 知识点1知识点2知识点3 【例题3】 钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材 料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易 于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据 它们的主要性能,下列用途不切合实际的是( ) A.用作保险丝 B.用于制造航天飞机 C.用来制造人造骨 D.用于家庭装修,作钛合金装饰门