第三節(jié)用途廣泛的金屬材料剖析.ppt

填空：,點石成-戈-馬火樹-花-墻-壁趁熱打-面無私,第三節(jié)用途廣泛的金屬材料,嫦娥三號：（2013.12.2）,我們很少使用純金屬，主要使用合金。,一、常見合金的重要應(yīng)用,學(xué)與問？,1、鋼鐵和非鐵合金都是合金，什么是合金？合金有那些優(yōu)良的性質(zhì)？,（1）合金是有兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成具有金屬特性的物質(zhì)。（2）合金的特點：硬度一般比它各成分的金屬的大，熔點一般比它的各成分的金屬的低。,注意：合金中一定含有金屬元素合金中也可能含有非金屬元素合金一定是混合物合金中成分的含量影響合金的性質(zhì)。,學(xué)與問？,硬度一般比它各成分的金屬的大，熔點一般比它的各成分的金屬的低。,焊錫(18),67%錫(232.1),33%鉛(327.7),2、生活中的合金例子,硬度一般比它各成分的金屬的大，熔點一般比它的各成分的金屬的低。,保險絲(70),12.5%錫(232.1),25%鉛(327.7),50%鉍(271.4),金屬材料,非鐵合金,鐵合金,鋼鐵,鋁合金鎂合金銅合金金銀鉑合金,鋁合金輪轂,鎂合金筆記本電腦,鉑合金首飾,青銅器,鋼鐵航母,鋼鐵材料,、銅合金：(1)我國使用最早的合金,青銅（含錫、鉛）,司母戊鼎,青銅：主要含銅和錫，有良好的強度和塑性、耐磨、耐腐蝕，主要用于制機器零件如軸承、齒輪等。,(2)黃銅（CuZn，Zn20%36%）,古代稱為藥金，密度比黃金小，外觀與金非常相似，常被誤認為是黃金。假如是你，你怎樣來判別“藥金”和黃金？,【學(xué)與用】,金元寶的成分是Au,有些不法之徒卻用Cu-Zn合金制成假金元寶、假手飾來騙人。運用你所學(xué)的知識，想一想用什么方法可以揭穿他們呢?,【提示】（1）火燒法：俗話說真金不怕火煉，火燒后真金顏色不變，CuZn合金表面變暗。（2）酸溶法：用醋酸或鹽酸浸泡，若有氣泡產(chǎn)生，則為假元寶。,(3)白銅：主要含銅和鎳，它不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。,白銅飾品,2、鐵合金,生鐵,鋼,（含碳量在24.3之間,還含硅、錳及少量硫、磷）,碳素鋼,低碳鋼,（含碳0.30.6）,高碳鋼,（含碳0.030.3）,中碳鋼,（含碳0.62）,合金鋼：在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等合金元素(如不銹鋼),鋼的含碳量越低，韌性越好，硬度越低；含碳量越高，韌性越差，硬度越高。,鋼:用量最大,用途最廣的合金,根據(jù)含碳量,3、鋁合金,硬鋁：Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%,特點：密度小、強度高、抗腐蝕用途：制造飛機和宇宙飛船,鋁“有翼的金屬”“會飛的金屬”,其它幾種常見合金的組成、性質(zhì)和用途,4、金屬的分類,金屬,冶金工業(yè)分,黑色金屬：鐵、鉻、錳,有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬,按密度分,重金屬：密度4.5g/cm3以上,輕金屬：密度4.5g/cm3以下,按接觸概率分,常見金屬：如鐵、鋁、銅等,稀有金屬：如鋯、鈮、鉬等,二、正確選用金屬材料,思考與交流,某家庭準備裝修門窗（計劃使用十年），可共選用的材料有：木材、鋼板、鋁合金、塑鋼，請分析每種材料的性能、價格、安裝成本、利弊等，進行討論分析，選用何種材料好？,提示,選擇材料時，需考慮主要用途、外觀、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、價格、加工難度、日常維修、對環(huán)境的影響。2003年底以來全國各地建筑材料價格都出現(xiàn)了上漲的情況。比如，鋼材漲價超過了50%，水泥漲價超過了30%，木材漲價超過了10%。,角色扮演：是否應(yīng)該停止使用鋁質(zhì)飲料罐,鋁質(zhì)飲料罐在飲料業(yè)的發(fā)展中起到了舉足輕重的作用，至今仍廣泛使用，請你扮演不同的角色，分析是否應(yīng)該停止使用鋁質(zhì)飲料罐。,實踐活動:,不銹鋼,拓展知識面：,為了防銹又在合金中加入鉻和鎳，這種鋼稱為不銹鋼。不銹鋼通常是指含鉻量在1230%的合金鋼。不銹鋼外觀呈微灰色或銀白色。結(jié)構(gòu)緊密，不易氧化生成氧化鐵，故有不銹之稱。不銹鋼是能抵抗酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱。在合金中以鉻為主，有的還加入鎳鉬、鈦等元素，以提高抗腐蝕性能。常見的鉻不銹鋼其含鉻量在12%以上，鎳鉻不銹鋼含鉻為18%，含鎳為8%，鎳鉻不銹鋼的抗蝕性能較鉻不銹鋼更好。,不銹鋼制成的餐具,錳鋼,錳鋼制成的鋼軌,2、鋁及鋁合金,3、鈦和稀土金屬,鈦和稀土金屬,（1）鈦：具有銀白色金屬光澤，密度4.5g/cm3，熔點很高（1725），沸點3260。具有良好的延性和展性。在常溫下，鈦的外形很像鋼鐵，但遠比鋼鐵堅硬，而重量只有同樣大小的鋼鐵的一半。安然無恙的“躺”在各種強酸、強堿中；連最兇猛的酸王水，也不能腐蝕它。,金屬鈦,目前，鈦主要用于飛機、火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等尖端領(lǐng)域。這是因為鈦的冶煉比較困難，冶煉鈦要在高溫條件下，而高溫時鈦的化學(xué)性質(zhì)變得活潑，需用惰性氣體保護，還要使用不含氧的材料，工藝要求，冶煉成本高于鐵或鋁。,“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機,人造衛(wèi)星,科學(xué)視野：,中國的改革總設(shè)計師鄧小平同志早在1992年春南巡時就指出：“中東有石油，中國有稀土，一定要把稀土的事情辦好，把中國稀土的優(yōu)勢發(fā)揮出來?！?用途廣泛的稀土金屬,周期表中原子序數(shù)從5771（從鑭到镥，稱為鑭系元素）的15種元素以及釔和鈧，共17種元素總稱稀土金屬。我國擁有豐富的稀土資源，約占世界稀土資源的80%左右。稀土金屬廣泛應(yīng)用在冶金、石油化工、材料工業(yè)、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。,金屬元素之最,地殼中含量最高的金屬鋁人體中含量最高的金屬鈣導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬銀目前產(chǎn)量最大的金屬鐵熔點最高的金屬鎢熔點最低的金屬汞硬度最大的金屬鉻密度最大的金屬鋨密度最小的金屬鋰,金屬材料面臨的挑戰(zhàn),外部：高分子材料、陶瓷材料的崛起。內(nèi)部：能源、資源和環(huán)境。應(yīng)對措施：一是已有的金屬材料要最大限度地提高它的質(zhì)量，挖掘它的潛力，使其產(chǎn)生最大效益。二是開拓金屬材料的新功能，以適應(yīng)更高的使用要求。三是加強廢舊金屬的回收和再利用。,練習(xí),1下列物質(zhì)，不屬于合金的是（）A硬鋁B黃銅C鋼鐵D水銀2我國使用最早的合金是是（）A青銅B白銅C生鐵D石塊3下列幾種合金硬度最大的是（）A生鐵B低碳鋼C中碳鋼D高碳鋼4合金有許多特點，如：NaK合金為液體，而單質(zhì)的Na、K均為固態(tài)。據(jù)此推測生鐵、鐵、碳三種物質(zhì)中，熔點最低的是。（）A生鐵B純鐵C碳D無法確定,D,A,A,A,練習(xí),5除去銅粉中的鋁粉