第三章 金属及其化合物
第三节 用途广泛的的金属材料
它们是纯金属做的吗？
铝合金锅
钛合金羽毛球拍
镍合金门锁
我们很少使用纯金属，而主要使用合金。
一、合金的概念及特性：
合金是由两种或两种以上的金属或非金属熔合而成的,具有金属特性的物质。
1、合金的概念 ：
2、合金的物理性质：
一般情况下，合金与纯金属相比较
（1）硬度大。
（2）熔点较低。
（3）常具有优良的物理、化学或机械的性能。
（4）合金的性能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调节。
（5）导电性和导热性低于任一组分金属。
如：生铁的熔点比纯铁的低；
①合金中一定含有金属元素，
②合金中也可能含有非金属元素；
③合金一定是混合物；
④合金中成分的含量影响合金的性质。
注意：
使用：
①不同的原料，
②改变原料的配比，
③改变生成合金的条件等，
可以制得具有不同性能的合金。
合金在工业上的用途比纯金属更广、更重要。
二、常见的合金及用途：
(一) 铜合金的种类很多，常见的有：
1.青铜 2.黄铜 3.白铜 4.锰铜
1.青铜（主要含锡、铅）
有良好的强度和塑性、耐磨、
耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。
是我国使用最早的合金
1939年在河南安阳殷墟出土
的商代后期制作的司母戊鼎
属于青铜制品。
2.黄铜（Cu~Zn，Zn20%~36%）
古代称为药金，密度比黄金小，外观与金非常相似，常被误认为是黄金。假如是你，你怎样来判别“药金”和黄金？
黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。
白铜：不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。
3.白铜（Cu和镍）
象 尊
斗 牛
麒麟
马踏飞燕
4.锰铜
具有极高的电阻。
工业上常用铜合金来制造各种机械零件
（二）. 铁合金
生铁
钢
（含碳量在2％～4.3％之间,还含硅、
锰及少量硫、磷 ）
碳素钢
低碳钢
（含碳0.3％～0.6％）
高碳钢
（含碳0.03％～0.3％）
中碳钢
（含碳0.6％～2％ ）
在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)。
钢的①含碳量越低，韧性越好，硬度越低；
②含碳量越高，韧性越差，硬度越高。
根据含碳量
合金钢：
注意：
生铁和钢就是铁的合金，
其中钢是使用量最大、用途最广的合金。
生铁的含碳量为2%∽4.3%之间；
钢的含碳量在0.03%∽2%之间。
合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。
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变形的钢轨
拓展知识：
不锈钢
为了防生锈在合金中加入铬和镍，这种钢称为不锈钢。
不锈钢通常是指含铬量在12—30%的合金钢。
其它几种常见合金的组成、性质和用途
铝合金
特点：密度小、强度高、抗腐蚀
用途：制造飞机和宇宙飞船
为什么铝被称为“有翼的金属” “会飞的金属”？
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铝合金制成的箱子
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镁铝合金：含有硅、铜、锌、锰等元素。

具有质轻、坚韧、机械性能较好等许多优良性质，

用途广泛，做机械零件、车船材料、门窗等。
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镁铝合金制成的3C产品
镁铝合金制成笔记本电脑外壳
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镁铝合金制成的自行车
新型合金
喷气式飞机的发动机叶片。
储氢合金：
钛合金：
耐热合金：
记忆合金：
泡沫合金：
Ti~Fe, La~Ni
Ti，V，Fe，Al等，
飞机起落架。
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氢气与汽油两用车上的储氢装置
储氢合金
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氢燃料电池汽车上的储氢罐
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钛合金：
Ti，V，Fe，Al等，
飞机起落架。
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喷气式飞机的发动机叶片。
耐热合金：
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记忆金属
随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。也许在不远将来，我们都会拥有一辆由“记忆金属”制作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。
这种“记忆金属”即是镍钛合金。如把这样一块金属任意揉皱，或使它弯曲。加热后，它又恢复了原状。
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记忆合金
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形状记忆合金制成的水龙头
上的温度调节装置
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形状记忆合金制成的“蝴蝶”
（可模仿肌肉的收缩）
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形状记忆合金制成的
移动跳跃的机器人
稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料，如: 稀土永磁材料，
稀土镍氢电池材料，
稀土荧光材料，
稀土催化剂。
稀土激光材料，
稀土精密陶瓷材料,
生物工程材料等。
它们都是发展电子信息产业，开发新能源，
治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。
主要用途
外观
物理性质
化学性质
价格
加工难度
日常维护
对环境的影响
三、正确选用金属材料
选择材料时，常常要考虑几个方面：
常见金属之最
①密度最大的是 ；
②硬度最大的是 ；
③熔点最低的是 ；
④熔点最高的是 ；
⑤延性最好的是 ；
⑥展性最好的是 ；
⑦导电性最好的是 ；
⑧地壳中含量最多的金属元素是 ；
Os
Cr
Hg
W
Pt
Au
Ag
Al
金属的分类
金属
冶金工业分
黑色金属：铁、铬、锰
有色金属：除铁、铬、锰以外的金属
按密度分
重金属 ：密度4.5g/cm3以上
轻金属 ：密度4.5g/cm3以下
按接触概率分
常见金属：如铁、铝、铜等
稀有金属：如锆、铌、钼等
金属的冶炼
目前工业上冶炼金属常用的方法有：
热还原法
大多数金属的冶炼适用于此法。
电解法
钾、钙、钠、铝等活泼金属，只能用电解其熔融盐或氧化物的方法制解。
把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。
从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤：
（1）矿石的采集；
（2）冶炼；
（3）精炼。
三千多年前商代的青铜器已表明我国古代无与伦比的冶炼技术，
炼钢过程
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2 、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、
铜四种金属的时间顺序是（ ）
A。铜、铁、铝、钛
B。铁、铝、铜、钛
C。铜、铁、钛、铝
D。铁、铜、铝、钛
1、下列物质中,不属于合金的是（ ）
A、硬铝 B、黄铜
C、钢铁 D、水银
D
A
3、 我国在春秋战国时期，就懂得将白铁褪火
处理得到相当于铸钢的物器（如锋利的宝剑）
，这一技术要比欧洲早就两千年，那么白铁
褪火处理的主要作用是（ ）
A、除去硫、磷杂质
B、适当降低了含碳量
C、渗入了合金元素
D、改善表面的结构性质
B
课堂练习：
4.多数合金与组成成份相比较，合金的（ ）

A.熔点高，硬度小 B.密度大

C.机械强度差 D.熔点低，硬度大
5.所谓合金必须是①通过熔合而成 ②由两种或两种

以上的金属（或金属与非金属）组成 ③耐腐蚀

④ 具有金属的特征 ⑤铸造性能好（ ）
A.①② B.①②③

C.①②④ D.①②④⑤
D
D
6、关于合金性质的说法中，错误的是（ ）
A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高
B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低
C．合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性
质不同
D．合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性
质不同
D