第23讲 合金（学生版）-【帮课堂】2021-2022学年高一化学必修第一册同步精品讲义（人教版2019）

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一、合金的定义、特点、结构
1. 合金的定义：由两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
2. 合金的特点
①合金的硬度及机械性能一般优于各成分金属
②合金的熔点一般低于它的各成分金属
3. 合金的结构
纯金属内原子的排列十分规整 合金内原子层之间的相对滑动变得困难
二、铁合金
1. 生铁和钢的对比
生铁 钢
含碳量 2%～4.3% 0.03%～2%
性能 硬度大 、抗压、性脆、可以铸造成型 有良好的延展性、机械性能好、可以锻轧和铸造
第23 讲 合金
知识导航
知识精讲
用途 制造机座、管道等 制造机械和交通工具等
2. 钢的分类
（1）碳素钢
含碳量 性能及用途
低碳钢 低于 0.3% 韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板，钢丝和钢管等
中碳钢 0.3%~0.6% 强度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等
高碳钢 高于 0.6% 硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等
（2）合金钢
也叫特种钢，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
种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等。
名称 主要合金元素 主要特性 主要用途
不锈钢 铬、镍 比较稳定，不易生锈，具有很强的抗腐
蚀能力
医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列
车的车体材质等
超级钢 Mn、C、Al、V强度很大，能够实现钢板的轻薄化 汽车、航空和航天等领域
锰钢 锰 韧性好，硬度大 钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦
克装甲
硅钢 硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯
钨钢 钨 耐高温、硬度大 刀具
三、铝合金
制取 向铝中加入少量的 Cu、Mg、Si 、Mn、Zn 及稀土元素等
性能 密度小、强度高、塑性好、易于成型、具有较强的抗腐蚀能力等
用途 制造炊具、门窗、飞机和宇宙飞船外壳的原料
四、新型合金
1. 新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应 用起到重要的推动作用。
2. 钛合金、耐热合金和形状记忆合金等广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
资料卡片——用途广泛的稀土元素
【变 1-1】（2021·全国·高一课时练习）合金在生产生活中有广 泛的用途，下列所用材料不属于合金的是
A．家用的铝窗 B．温度计用的水银
对点训练
镧系元素(57～71 号元素)及钇和钪，共17 种元素，称为稀土元素。
我国是稀土资源大国。到目前为止，我国的稀土储量、稀土产量、稀土用量和稀土出口量均居世界
第一位。
稀土金属既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性
能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。例如，在钢中加入稀土元素，可以增加钢的塑性 、
韧性、耐磨性 、耐热性、耐腐蚀性和抗氧化性等。因此，稀土金属广泛应用在冶金、石油化工、材料
工业（电子材料、荧光材料、发光材料、永磁材料、超导材料、染色材料、纳米材料、引火合金和催化
剂等）、医药及农业等领域。
C．铸造用的黄铜 D．建筑用的钢筋
【例2】（2021·广东·珠海市艺术高级中学高一期中）我国最早使用 的合金是
A．钢铁 B．黄铜 C．白铜 D．青铜
【变 3】（2021·全国·高一课时练习）铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是
A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热
C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．不锈钢是铁合金，只含金属元素
【变 4】（2019·全国·高一课时练习）下列适合制作不 锈钢用具的铁合金是（ ）
A．低碳钢 B．中碳钢 C．高碳钢 D．合金钢
【变 7】（2021·全国·高一课时练习）钛和钛的合金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．用来做保险丝B．用于制造航天飞机
C．用来制造人造骨D．用于家庭装修，做钛合金装饰门
【题1】（2019·云南·罗平县第二中学高一期中）生产和生活中广泛应用了合金，下列所用的材料不属于合
金的是
A．铁锅(生铁) B．体温 计(水银) C．刀具(不锈钢) D．高压锅(硬铝)
【题2】（2021·云南玉溪·高一期末）下列关于铁及其化合物的说法不正确的是
A．美丽的丹霞地貌是由于岩层中含 而呈红色，铁在自然界中均以化合态的形式存在
B．钢为铁碳合金，是目前用量最大、用途最广的合金，其硬度比纯铁大
C．实验室保存亚铁盐溶液时，为了防止亚铁盐被氧化为铁盐，常在试剂瓶中加入少量铁粉
D．为避免铁在高温条件下与水蒸气反应产生 ，钢铁 厂中的模具需要充分干燥
【题3】（2020·吉林·吉化第一高级中学校高一月考）钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用
广泛。在以下关于不锈钢和碳素钢的认识中，你认为正确的是
提分特训
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