高中化学《用途广泛的金属材料》学案1（人教版必修1）

111第三章 金属及其化合物第三节 用途广泛的金属材料【第一课时教学案】一、常见合金的重要应用1合金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。合金具有许多优良的物理、化学或机械 性能，在许多方面不同于各成份金属。例如，合金的硬度一般大于它的纯金属成分，合金的熔点一般低于它的各成分金属的熔点。使用不同的原料，改变原料的配比，变更制造合金的工艺等，可以制得具有不同性能的合金。因此，合金在工业上具有比纯金属更广泛的用途。2我国最早使用的合金是青铜，司母戊鼎是青铜制品，它含有铜、锡、铅等元素。常见的铜合金还有黄铜（含锌及少量的锡、铅、铝等）和白铜（含镍、锌及少量的锰）等。3用量最大、用途最广的合金是钢，根据其化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢是铁、碳的合金，低碳钢含碳量低于0.3%，它的韧性、焊接性好，但强度低；中碳钢含碳量0.3%0.6%，它的强度高，韧性及加工性好；高碳钢含碳量高于0.6%，硬而脆，热处理后弹性好。合金钢是在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种不同的特殊性能。如钨钢、锰钢硬度很大；镍铬钢抗蚀性强，是不锈钢。总之，钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。二、正确选用金属材料1不同的材料，具有不同的性能和用途，使用时要根据每种材料的性能、价格、制造或安装成本、利弊等进行综合分析而选择。2金属材料分为 黑 色金属材料和 有 色金属材料，黑色金属材料通常包括 铁 、锰 、铬 以及它们的合金，是应用最广的金属结构材料。除黑色金属以外的其他金属及其合金都称为 有色金属 ，它的品种很多，它又可分为轻金属、重金属、高熔点金属、稀土金属和贵金属等。3.稀土元素是周期表中原子序数从5771（从镧到镥，称为镧系元素）的15种元素以及钇、钪，共17种元素。由于稀土金属元素的物理性质和化学性质又极为相似，他们在矿石中总是共生在一起，冶炼工艺冗长而复杂。不仅分离流程场，能耗高，产生的污染也多。一般包含矿石浮选、精矿分解（酸法或碱法）以及分离（常用液相萃取法）等几个步骤。在合金中加入适量的稀土元素，能大大改善合金的性能。因此，稀土元素又被称为冶金工业的维生素。111