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金属材料（一）讲稿

同学们好，我是。今天，我们来学习人教版高中化学必修第一册第三章第二节金属材料。★★

提到金属材料，同学们应该并不陌生。从普通的炒菜锅，到家用电器；从身边的交通工具，到火

箭上天。有的可以使用很久而不生锈，有些金属能够记得自己原来的样子，有的能够制造超高速铁路，

有的能够制造直入云霄的宏伟建筑。可以说，我们的身边充满了金属材料★

金属材料的发展历程也从侧面反应了人类社会发展史。人从石器时代进入青铜器时代，之后★进

入铁器时代，就是以金属材料的使用作为标志的。★金属铝的利用比铜和铁晚的多，那仅仅是100

多年前的事情。但也正是在这100多年的发展中，现在世界上铝的年产量已经超过了铜，位于铁之后，

居第二位。★到二十一世纪的今天，各种新型的金属材料层出不穷，对于人们生活水平的提升以及科

技的快速发展起到了至关重要的作用。今天我们就来一起学习一下这些金属材料。★

★金属材料包括纯金属材料与合金材料。我们在初中已经学习过：★在金属中加热熔合某些金属

或非金属，就可以制得合金。★日常使用的金属材料，其实★大多数都是合金。这是为什么呢？通过

添加不同种类的元素，合金可以表现出★许多优良的物理、化学和机械性能。比如说合金的★熔点和

硬度与成分金属会有所不同，这样可满足人们不同的需求。在这里特别要提醒同学们注意一点：★合

金并非要求必须是由不同种类的纯金属制得，金属和非金属元素也可以相互熔合，比如说最常见的合

金材料——钢，就是铁碳合金。

合金的性能之所以与纯金属有一定的差异，其根本原因还是由于在纯金属内加入其他元素后，金

属的结构发生了一定的变化。我们来看一个视频，学习一下纯金属与合金在结构上的区别。★

★通过视频的学习，我们得知，正是由于合金的结构上发生了变化，进而表现出了不同于纯金属

的性能，在这里需要同学们掌握的是：★合金的熔点往往比纯金属的熔点要低；而硬度大多数比纯金

属的硬度要大。同学们通过纯金属与合金的对比，也可以很好的体会到，★微观结构上的差异决定着

二者性能有所不同。

接下来，我们一起学习几种重要的合金。★首先是铁合金。我们一起来看一段视频资料。★

★生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。我们对比一下这两种合金：★在含碳量方面：★生铁

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的含碳量较高为2%~4.3%；钢的含碳量是0.03%~2%，不同的含碳量决定了二者★在性能方面有一

定差异：生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型；而钢具有良好的延展性，其机械性能更好一些；

这也就决定了★生铁主要用于制造机座、管道；而钢主要用于制造机械和交通工具等。

★“千锤百炼百炼成钢”这句成语，相信大家都听说过，这正说明钢是一种优质的铁的合金，

★钢是目前用量最大、用途最广的合金。我们可根据其化学成分，★将钢分成碳素钢和合金钢。其中

碳素钢又根据其含碳量的不同★分为了低碳钢；中碳钢和高碳钢；★简单地归纳一下，碳素钢的韧性

和硬度会随着含碳量的高低而发生相应的变化，人们会根据不同的用途和需求，制备相应类型的碳素

钢：例如★低碳钢韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管；★中碳钢强度高，韧性

及加工性好，可以用于制造钢轨、车轮和建材等；★而高碳钢硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器

械、弹簧和刀具等。

合金钢也叫做特种钢，★是在碳素钢里适量的加入一种或者几种合金元素，使钢的组织结构发生

变化，从而使钢具有各种特殊性能。★其中★以铬和镍为主要合金元素的不锈钢相信大家是很熟悉的，

它在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。生活中常见的★厨房用具、餐具、医疗

器材等，很多都是用不锈钢制造的；有些地铁列车的车体材质也是不锈钢。

★这张图片，选自教材第74页资料卡片，其中介绍了包括铬、锰、钼、钨、钴、镍、硅这些元

素在合金钢中的主要作用，这些合金元素都能够根据人们的需求，调整金属材料的强度、韧性、抗氧

化性、耐磨性等等，★同学们可在课后翻阅教材，了解这些合金元素的具体用途。

★近几年一种新型的合金超级钢的开发与应用已经成为了国际上钢铁领域的研究热点。这种超

级钢中★含Mn10%C0.47%Al2%V0.7%，★具有优异的强度和延展性。而且这种合金★配方价格低

廉，可以降低生产成本。此外，这种超级钢强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。★这对于汽

车、航空和航天领域的轻量化