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第 23 讲 合金
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知识精讲
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
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
比较稳定，不易生锈，具有很强的抗腐 医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列
不锈钢 铬、镍
蚀能力 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
钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦
锰钢 锰 韧性好，硬度大
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
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。
对点训练
【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
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
提分特训
【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
A．它们的组成元素是相同的
B．耐腐蚀的性能不同
C．它们都属于钢，因此物理性质相同D．碳素钢比生铁易生锈，不锈钢不易生锈
【题4】（2021·全国·高三专题练习）指南针是中国古代四大发明之一，它的发明推动了人类的文明与发展，
下列说法错误的是
A．指南针的主要成分是红棕色的四氧化三铁
B．“方家以磁石磨针锋，则能指南”中涉及物理变化
C．指南针又名司南，司南青铜底盘的熔点低于铜
D．沾有油污的指南针可以用碳酸钠溶液洗涤
【题5】（2021·全国·高一专题练习）下列说法正确的是
A．用来制造储存氢气所用钢瓶的合金是储氢合金
B．不锈钢是最常见 的新型合金
C．新型合金主要应用于航天航空﹑生物工程等领域
D．碳纤维复合材料属于新型合金材料
【题6】（2020·河南·新蔡县第一高级中学高一月考）下列关于铁的叙述正确的有几个
①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀
②铁在潮湿的空气中容易生锈
③铁是用量最大、用途最广的合金
④铁在氯气中燃烧生成FeCl
2
⑤铁能在氧气中剧烈燃烧生成Fe O
3 4
⑥不能通过化合反应制得FeCl 和Fe(OH)
2 3
A．4 B．3 C．2 D．1
提分作业
【练1】（2020·湖南·湘南中学高二期中）下列属于合金的是
A．不锈钢 B．黄金 C．石墨 D．氧化铁
【练2】（2021·安徽宣城·高二月考）下列物质中不属于铁合金的是
A．黄铁矿 B．生铁 C．碳素钢 D．不锈钢
【练3】（2021·湖北荆州·高一期末）下列叙述正确的是
A．生铁的含碳量低于钢的 B．碳素钢不含非金属元素C．钢的强度比纯铁的高 D．锌铜合金不与稀盐酸反应
【练4】（2021·山西太原·高二期末）不锈钢是太原人的骄傲。下列说法错误的是
A．不锈钢的含碳量比生铁低
B．表面喷涂油漆可以防止钢铁被腐蚀
C．不锈钢的合金元素主 要是Ni和Cr
D．钢铁生锈的主要原因是钢铁与盐酸直接接触
【练5】（2021·全国·高三专题练习）2019年，我国第一艘国产航空母舰山东舰正式列装。优质钢材是建
造航空母舰的基础材料，钢材中含量最高的元素是
A．碳 B．铁 C．硅 D．氧
【练6】（2021·甘肃张掖·高一期末）2020年12月17日凌晨1点59分，“嫦娥五号”返回器携带月球样品
在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。这标志着我国已具备地月往返的能力，探月工程“绕、落、回”三步
走规划完美收官。“嫦娥五号”中使用了大量合金。下列有关金属或合金的说法中不正确的是
A．生铁属于合金
B．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同
C．一般合金的熔点比各成分金属的低
D．改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金
【练7】（2021·天津·南开中学）下列关于金属材料的说法不正确的是
A．镧镍合金能大量吸收H 形成金属氢化物，可作储氢材料
2
B．任何两种金属都能形成合金
C．金属材料中可能含有非金属元素
D．不锈钢中的主要合金元素为Cr和Ni关注更新免费领取，淘宝唯一每月更新店铺:知二教育
