人教版化學(xué)必修1第三章第三節(jié)《用途廣泛的金屬材料》課件(共47張) (共47張PPT)

1、第三章 金屬及其化合物 第三節(jié) 用途廣泛的的金屬材料 它們是純金屬做的嗎？它們是純金屬做的嗎？ 鋁鋁合金鍋合金鍋 鈦鈦合金羽毛球拍合金羽毛球拍 鎳鎳 合合 金金 門(mén)門(mén) 鎖鎖 我們很少使用純金屬，而主要使用合金。我們很少使用純金屬，而主要使用合金。 一、合金的概念及特性：一、合金的概念及特性： 合金合金是由兩種或兩種以上的是由兩種或兩種以上的 金屬金屬或或非金屬非金屬熔合熔合而成的而成的, ,具具 有有金屬特性金屬特性的物質(zhì)的物質(zhì)。 1 1、合金的概念、合金的概念 ： 2、合金的物理性質(zhì)：、合金的物理性質(zhì)： 一般情況下，合金與純金屬相比較一般情況下，合金與純金屬相比較 （1 1）硬度大。）硬度大

2、。 （2 2）熔點(diǎn)較低。）熔點(diǎn)較低。 （3 3）常具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械的性能。）常具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械的性能。 （4 4）合金的性能通過(guò)所添加的合金元素的種類、含量）合金的性能通過(guò)所添加的合金元素的種類、含量 和生成合金的條件等來(lái)調(diào)節(jié)。和生成合金的條件等來(lái)調(diào)節(jié)。 （5 5）導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于任一組分金屬。）導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于任一組分金屬。 如：生鐵的熔點(diǎn)比純鐵的低；如：生鐵的熔點(diǎn)比純鐵的低； 合金中一定含有金屬元素，合金中一定含有金屬元素， 合金中也可能含有非金屬元素；合金中也可能含有非金屬元素； 合金一定是混合物；合金一定是混合物； 合金中成分的含量影響合金的性質(zhì)。合金中成分的含

3、量影響合金的性質(zhì)。 使用：使用： 不同的原料，不同的原料， 改變?cè)系呐浔?，改變?cè)系呐浔龋?改變生成合金的條件等，改變生成合金的條件等， 可以制得具有不同性能的合金?？梢灾频镁哂胁煌阅艿暮辖?。 合金在工業(yè)上的用途比純金屬更廣、更重要。合金在工業(yè)上的用途比純金屬更廣、更重要。 二、常見(jiàn)的合金及用途：二、常見(jiàn)的合金及用途： 1.青銅青銅 2.黃銅黃銅 3.白銅白銅 4.錳銅錳銅 1.青銅（主要含錫、鉛）青銅（主要含錫、鉛） 有良好的強(qiáng)度和塑性、耐磨、有良好的強(qiáng)度和塑性、耐磨、 耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件 如如軸承、齒輪軸承、齒輪等。等。 是我國(guó)使用最早的合金是我國(guó)使用

4、最早的合金 19391939年在河南安陽(yáng)殷墟出土年在河南安陽(yáng)殷墟出土 的商代后期制作的司母戊鼎的商代后期制作的司母戊鼎 屬于青銅制品。屬于青銅制品。 2.黃銅（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，常古代稱為藥金，密度比黃金小，外觀與金非常相似，常 被誤認(rèn)為是黃金。被誤認(rèn)為是黃金。假如是你，你怎樣來(lái)判別假如是你，你怎樣來(lái)判別“藥金藥金”和黃金？和黃金？ 黃銅：主要含銅和鋅，有良好的強(qiáng)度和塑性、易加工、黃銅：主要含銅和鋅，有良好的強(qiáng)度和塑性、易加工、 耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件、儀表和日用品。耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件、儀表和日用品。 白銅：不容易生銅

5、綠，常用于制造精白銅：不容易生銅綠，常用于制造精 密儀器和裝飾品。密儀器和裝飾品。 3.白銅（白銅（Cu和鎳）和鎳） 4.錳銅錳銅 具有極高的電阻。具有極高的電阻。 工業(yè)上常用工業(yè)上常用銅合金銅合金來(lái)制造各種機(jī)械零件來(lái)制造各種機(jī)械零件 zxxkw 生鐵生鐵 鋼鋼 （含碳量在（含碳量在24.3之間之間,還含硅、還含硅、 錳及少量硫、磷錳及少量硫、磷 ） 碳素鋼碳素鋼 低碳鋼低碳鋼 （含碳（含碳0.30.6） 高碳鋼高碳鋼 （含碳（含碳0.030.3） 中碳鋼中碳鋼 （含碳（含碳0.62 ） 在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、 鉬、鈷等合金元素鉬、鈷等合金元素(如不銹鋼如

6、不銹鋼)。 鋼的鋼的含碳量越低含碳量越低，韌性越，韌性越好好，硬度越，硬度越低低； 含碳量越高含碳量越高，韌性越，韌性越差差，硬度越，硬度越高高。 合金鋼：合金鋼： 注意：注意： 生鐵和鋼就是鐵的合金，生鐵和鋼就是鐵的合金， 其中鋼是使用量最大、用途最廣的合金。其中鋼是使用量最大、用途最廣的合金。 生鐵的含碳量為生鐵的含碳量為2%4.3%之間；之間； 鋼的含碳量在鋼的含碳量在0.03%2%之間。之間。 合金鋼可用于制不銹鋼及各種特種鋼。合金鋼可用于制不銹鋼及各種特種鋼。 * 變形的鋼軌變形的鋼軌 拓展知識(shí)：拓展知識(shí)： 為了防生銹在合金中加入為了防生銹在合金中加入鉻鉻和和鎳鎳， 這種鋼稱為不銹鋼

7、。這種鋼稱為不銹鋼。 不銹鋼不銹鋼通常是指通常是指含鉻量含鉻量在在1230% 的的合金鋼合金鋼。 其它幾種常見(jiàn)合金的組成、性質(zhì)和用途其它幾種常見(jiàn)合金的組成、性質(zhì)和用途 名稱名稱組成組成主要用途主要用途 鋁合金鋁合金含有含有10%-30%10%-30% 的鎂的鎂 火箭、飛機(jī)、火箭、飛機(jī)、 輪船等制造業(yè)輪船等制造業(yè) 硬鋁硬鋁含銅含銅4%4%、鎂、鎂0.5%0.5%、 錳錳0.5%0.5%、硅、硅0.7%0.7% 火箭、飛機(jī)、火箭、飛機(jī)、 輪船等制造業(yè)輪船等制造業(yè) 鈦合金鈦合金含鋁含鋁6%6%、釩、釩4%4%用于飛機(jī)、用于飛機(jī)、 宇航、化學(xué)工業(yè)宇航、化學(xué)工業(yè) 金合金金合金 加入銀、銅、加入銀、銅、

8、稀土元素等稀土元素等 金飾品、電子元金飾品、電子元 件、錢(qián)幣、筆尖件、錢(qián)幣、筆尖 鋁合金鋁合金 特點(diǎn)：密度小、強(qiáng)度高、抗腐蝕特點(diǎn)：密度小、強(qiáng)度高、抗腐蝕 用途：制造飛機(jī)和宇宙飛船用途：制造飛機(jī)和宇宙飛船 為什么鋁被稱為為什么鋁被稱為“有翼的金屬有翼的金屬” “會(huì)飛的金屬會(huì)飛的金屬”？ * 鋁合金制成的箱子鋁合金制成的箱子 鎂鋁合金：鎂鋁合金：含有硅、銅、鋅、錳等元素。含有硅、銅、鋅、錳等元素。 具有質(zhì)輕、堅(jiān)韌、機(jī)械性能較好等許多優(yōu)良性質(zhì)，具有質(zhì)輕、堅(jiān)韌、機(jī)械性能較好等許多優(yōu)良性質(zhì)， 用途廣泛，做機(jī)械零件、車(chē)船材料、門(mén)窗等。用途廣泛，做機(jī)械零件、車(chē)船材料、門(mén)窗等。 * 鎂鋁合金制成的鎂鋁合金制成

9、的3C產(chǎn)品產(chǎn)品 鎂鋁合金制成筆記本電腦外殼鎂鋁合金制成筆記本電腦外殼 鎂鋁合金制成的自行車(chē)鎂鋁合金制成的自行車(chē) 新型合金新型合金 噴氣式飛機(jī)的噴氣式飛機(jī)的 發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。 儲(chǔ)氫合金：儲(chǔ)氫合金： 鈦合金：鈦合金： 耐熱合金：耐熱合金： 記憶合金：記憶合金： 泡沫合金：泡沫合金： TiFe, LaNi Ti，V，F(xiàn)e，Al等，等， 飛機(jī)起落架。飛機(jī)起落架。 氫氣與汽油兩用車(chē)上的儲(chǔ)氫裝置氫氣與汽油兩用車(chē)上的儲(chǔ)氫裝置 儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫合金 * 氫燃料電池汽車(chē)上的儲(chǔ)氫罐氫燃料電池汽車(chē)上的儲(chǔ)氫罐 鈦合金：鈦合金： Ti，V，F(xiàn)e，Al 等，等， 飛機(jī)起落架。飛機(jī)起落架。 噴氣式飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。噴氣

10、式飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。耐熱合金：耐熱合金： zxxkw 硅錳合金硅錳合金 鋅合金鋅合金 鉑銠合金網(wǎng)鉑銠合金網(wǎng) 記憶金屬記憶金屬 隨著社會(huì)的發(fā)展，我們對(duì)金屬的認(rèn)識(shí)也在隨著社會(huì)的發(fā)展，我們對(duì)金屬的認(rèn)識(shí)也在 增加。也許在不遠(yuǎn)將來(lái)，我們都會(huì)擁有一輛由增加。也許在不遠(yuǎn)將來(lái)，我們都會(huì)擁有一輛由 “記憶金屬記憶金屬”制作的汽車(chē)，我們?cè)僖膊慌掳哑谱鞯钠?chē)，我們?cè)僖膊慌掳哑?車(chē)碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。車(chē)碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。 這種這種“記憶金屬記憶金屬”即是即是鎳鈦合金鎳鈦合金。如把這。如把這 樣一塊金屬任意揉皺，或使它彎曲。加熱后，樣一塊金屬任意揉皺，或使它彎曲。加熱后， 它又恢復(fù)了原狀。它又恢復(fù)了

11、原狀。 記憶合金記憶合金 形狀記憶合金制成的水龍頭形狀記憶合金制成的水龍頭 上的溫度調(diào)節(jié)裝置上的溫度調(diào)節(jié)裝置 形狀記憶合金制成的形狀記憶合金制成的“蝴蝶蝴蝶” （可模仿肌肉的收縮）（可模仿肌肉的收縮） 形狀記憶合金制成的形狀記憶合金制成的 移動(dòng)跳躍的機(jī)器人移動(dòng)跳躍的機(jī)器人 稀土作為基體元素能制造出具有稀土作為基體元素能制造出具有 特殊特殊“光電磁光電磁”性能的多種功能材料性能的多種功能材料， 如如: 稀土永磁材料，稀土永磁材料， 稀土鎳氫電池材料，稀土鎳氫電池材料， 稀土熒光材料，稀土熒光材料， 稀土催化劑。稀土催化劑。 稀土激光材料，稀土激光材料， 稀土精密陶瓷材料稀土精密陶瓷材料, 生物工

12、程材料等。生物工程材料等。 它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)新能源，它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)新能源， 治理環(huán)保和國(guó)防尖端技術(shù)等方面必不可缺少的材料。治理環(huán)保和國(guó)防尖端技術(shù)等方面必不可缺少的材料。 主要用途主要用途 外觀外觀 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 價(jià)格價(jià)格 加工難度加工難度 日常維護(hù)日常維護(hù) 對(duì)環(huán)境的影響對(duì)環(huán)境的影響 三、正確選用金屬材料三、正確選用金屬材料 選擇材料時(shí)，常常要考慮幾個(gè)方面：選擇材料時(shí)，常常要考慮幾個(gè)方面： 常見(jiàn)金屬之最常見(jiàn)金屬之最 密度最大的是密度最大的是 ； 硬度最大的是硬度最大的是 ； 熔點(diǎn)最低的是熔點(diǎn)最低的是 ； 熔點(diǎn)最高的是熔點(diǎn)最高的是 ； 延性最好的

13、是延性最好的是 ； 展性最好的是展性最好的是 ； 導(dǎo)電性最好的是導(dǎo)電性最好的是 ； 地殼中含量最多的金屬元素是地殼中含量最多的金屬元素是 ； Os Cr Hg W Pt Au Ag Al 金屬的分類金屬的分類 冶金工業(yè)分冶金工業(yè)分 黑色金屬：鐵、鉻、錳黑色金屬：鐵、鉻、錳 有色金屬：除鐵、鉻、錳有色金屬：除鐵、鉻、錳 以外的金屬以外的金屬 按密度分按密度分 重金屬重金屬 ：密度：密度4.5g/cm3以上以上 輕金屬輕金屬 ：密度：密度4.5g/cm3以下以下 按接觸概率分按接觸概率分 常見(jiàn)金屬：如鐵、鋁、銅等常見(jiàn)金屬：如鐵、鋁、銅等 稀有金屬：如鋯、鈮、鉬等稀有金屬：如鋯、鈮、鉬等 金屬的冶煉

14、金屬的冶煉 目前工業(yè)上冶煉金屬常用的方法有：目前工業(yè)上冶煉金屬常用的方法有： 熱還原法熱還原法 大多數(shù)金屬的冶煉適用于此法。大多數(shù)金屬的冶煉適用于此法。 電解法電解法 鉀、鈣、鈉、鋁等活潑金屬，只能用電解其熔融鹽或氧化鉀、鈣、鈉、鋁等活潑金屬，只能用電解其熔融鹽或氧化 物的方法制解。物的方法制解。 把金屬?gòu)牡V石中提煉出來(lái)，這個(gè)過(guò)程就叫金屬的冶煉。把金屬?gòu)牡V石中提煉出來(lái)，這個(gè)過(guò)程就叫金屬的冶煉。 從金屬礦石中提煉金屬一般需經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：從金屬礦石中提煉金屬一般需經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟： （1）礦石的采集；）礦石的采集； （2）冶煉；）冶煉； （3）精煉。）精煉。 三千多年前商三千多年前商 代的青銅器已代的

15、青銅器已 表明我國(guó)古代表明我國(guó)古代 無(wú)與倫比的冶無(wú)與倫比的冶 煉技術(shù)，煉技術(shù)， 煉鋼過(guò)程 2 2 、人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鐵、鈦、人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鐵、鈦、 銅四種金屬的時(shí)間順序是（銅四種金屬的時(shí)間順序是（ ） A A。銅、鐵、鋁、鈦。銅、鐵、鋁、鈦 B B。鐵、鋁、銅、鈦。鐵、鋁、銅、鈦 C C。銅、鐵、鈦、鋁。銅、鐵、鈦、鋁 D D。鐵、銅、鋁、鈦。鐵、銅、鋁、鈦 1 1、下列物質(zhì)中、下列物質(zhì)中, ,不屬于合金的是（不屬于合金的是（ ） A A、硬鋁、硬鋁 B B、黃銅、黃銅 C C、鋼鐵、鋼鐵 D D、水銀、水銀 D A 課堂練習(xí)課堂練習(xí) 3 3、 我國(guó)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，就

16、懂得將白鐵褪火我國(guó)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，就懂得將白鐵褪火 處理得到相當(dāng)于鑄鋼的物器（如鋒利的寶劍）處理得到相當(dāng)于鑄鋼的物器（如鋒利的寶劍） ，這一技術(shù)要比歐洲早就兩千年，那么白鐵，這一技術(shù)要比歐洲早就兩千年，那么白鐵 褪火處理的主要作用是（褪火處理的主要作用是（ ） A A、除去硫、磷雜質(zhì)、除去硫、磷雜質(zhì) B B、適當(dāng)降低了含碳量、適當(dāng)降低了含碳量 C C、滲入了合金元素、滲入了合金元素 D D、改善表面的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、改善表面的結(jié)構(gòu)性質(zhì) B 課堂練習(xí)：課堂練習(xí)： 4.多數(shù)合金與組成成份相比較，合金的（多數(shù)合金與組成成份相比較，合金的（ ） A.熔點(diǎn)高，硬度小熔點(diǎn)高，硬度小 B.密度大密度大 C.機(jī)械強(qiáng)度差機(jī)械強(qiáng)度差 D.熔點(diǎn)低，硬度大熔點(diǎn)低，硬度大 5.所謂合金必須是通過(guò)熔合而成所謂合金必須是通過(guò)熔合而成 由兩種或兩種由兩種或兩種 以上的金屬（或金屬與非金屬）組成以上的金屬（或金屬與非金屬）組成 耐腐蝕耐腐蝕 具有金屬的特征具有金屬的特征 鑄造性能