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第三章 金属及其化合物
第三节 用途广泛的的金属材料
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:
1)一般情况下,合金比纯金属硬度大
2)多数合金一般比各成分金属的熔点低
3)一般来说,合金的性质并不是各成分的性质的总和,合金具有优良的物理、化学或机械的性能
4)合金的性能可以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加以调节。
如:生铁的熔点比纯铁的低;
硬铝(Cu、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。
注意:
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。
使用不同的原料,改变原料的配比以及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。
不锈钢抗腐蚀性好,用来做医疗器械、炊具等;
硬铝强度和硬度好,用来制门窗,也用于制火箭、飞机、轮船等;
青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀,用于制机器零件,等等。
二、常见的合金及用途:
①青铜的主要成分:铜和锡
1、铜合金
铜合金的种类很多,常见的有
青铜、黄铜、白铜和锰铜
青铜是我国使用最早的合金。
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?
③白铜(Cu和镍)不易生铜绿
④铜锰合金,具有极高的电阻。
2、钢
①生铁和钢就是铁的合金,
其中钢使用量最大、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。
②根据化学成分,把分为两大类:
碳素钢
合金钢
低碳钢
中碳钢
含碳量低 0.3%
0.3%~0.6%
高碳钢
含碳量高于0.6%
钢
合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。
3、铝合金
硬铝: Cu 4%、 Mg 0.5%、
Mn 0.5%、Si 0.7%
特点:密度小、强度高、抗腐蚀
用途:制造飞机和宇宙飞船
铝“有翼的金属” “会飞的金属”
向一铝制易拉罐中充满 CO2 后,再往罐中注入足量的质量分数为 20% 的 NaOH 溶液,立即严封罐口,不一会儿就发现易拉罐变瘪,再过一会易拉罐又鼓胀起来,解释上述实验现象。
(1)易拉罐开始变瘪的原因是:______________,
______________________________
反应的化学方程式为:_____________________。
(2)易拉罐又鼓胀起来的原因是:_____________
_____________________________________
其反应的离子方程式为:
NaOH与 CO2反应,
罐内压强减小,大气压将易拉罐压瘪。
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
NaOH溶液与Al反应,
产生H2,使罐内压强增大。
2Al + 2OH-+2H2O = 2AlO2-+ 3H2↑