高中化學 第三章第三節(jié)《用途廣泛的金屬材料》課件 新人教版必修1

1、1化學：第三章第三節(jié)用途廣泛的金屬材料課件PPT（人教版必修）2第三節(jié)第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料用途廣泛的金屬材料 1認識金屬與合金在性能上的主要差異。認識金屬與合金在性能上的主要差異。 2知道生活中常見合金鐵合金及銅合金知道生活中常見合金鐵合金及銅合金的主要成分及性能。的主要成分及性能。 3通過實踐活動認識如何正確使用金屬通過實踐活動認識如何正確使用金屬及如何愛護金屬資源。及如何愛護金屬資源。 3合金的廣泛應用合金的廣泛應用4合金合金5一、 常見合金的重要應用學與問1、合金：兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金、合金：兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)屬）熔合而

2、成的具有金屬特性的物質(zhì)2、合金具有許多優(yōu)良的物理、化學或機、合金具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械性能。械性能。 硬度大于硬度大于各成分金屬各成分金屬 熔點低于熔點低于各成分金屬各成分金屬63、銅合金、銅合金青銅（含錫、鉛）青銅（含錫、鉛）司母戊鼎現(xiàn)代建筑的門窗框架、常用電解加工成古銅現(xiàn)代建筑的門窗框架、常用電解加工成古銅色的硬鋁制品。硬鋁是：色的硬鋁制品。硬鋁是： AlCuMgMnSi 合金合金 74、鐵鐵合合金金生鐵生鐵鋼鋼（含碳量在（含碳量在24.3之間之間,還含還含 硅、錳及少量硫、磷硅、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0.03

3、0.3 ）中碳鋼中碳鋼（含碳（含碳0.62 ）合金鋼合金鋼鋼的含碳量越低，韌性越好，硬度越低；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。含碳量越高，韌性越差，硬度越高。鋼的特性用途8二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料 思考與交流 某家庭準備裝修門某家庭準備裝修門窗（計劃使用十年），窗（計劃使用十年），可共選用的材料有：可共選用的材料有：木材、鋼板、鋁合金、木材、鋼板、鋁合金、塑鋼、，請分析每種塑鋼、，請分析每種材料的性能、價格、材料的性能、價格、安裝成本、利弊等，安裝成本、利弊等，進行討論分析，選用進行討論分析，選用何種材料好？何種材料好？ 提示 選擇材料時，選

4、擇材料時，需考慮主要用途、需考慮主要用途、外觀、物理性質(zhì)、外觀、物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、價格、化學性質(zhì)、價格、加工難度、日常維加工難度、日常維修、對環(huán)境的影修、對環(huán)境的影響響。 910科學視野：用途廣泛的稀土金屬 稀土元素是鑭系元素系稀土類元素群的總稱，包含鈧稀土元素是鑭系元素系稀土類元素群的總稱，包含鈧Sc、釔釔Y及鑭系中的鑭及鑭系中的鑭La、鈰、鈰Ce、鐠、鐠Pr、釹、釹Nd、钷、钷Pm、釤、釤Sm、銪、銪Eu、釓、釓Gd、鋱、鋱Tb、鏑、鏑Dy、鈥、鈥Ho、鉺、鉺Er、銩、銩Tm、鐿鐿Yb、镥、镥Lu，共，共17個元素。稀土元素個元素。稀土元素能與其它元素組成能與其它元素組成品種繁多、功能千

5、變?nèi)f化，用途各異的新型材料，被稱為品種繁多、功能千變?nèi)f化，用途各異的新型材料，被稱為“現(xiàn)代工業(yè)的維生素，和神奇的新材料寶庫?，F(xiàn)代工業(yè)的維生素，和神奇的新材料寶庫?！蔽覈⊥临Y源占世界稀土資源的我國稀土資源占世界稀土資源的80%，以氧化物，以氧化物(REO)計達計達3 600萬噸，遠景儲量實際是萬噸，遠景儲量實際是1億噸。我國稀土資源分億噸。我國稀土資源分南北兩大塊。南北兩大塊。北方：輕稀土資源，集中在包頭白云鄂博特等地，北方：輕稀土資源，集中在包頭白云鄂博特等地，以后在四川冕寧又有發(fā)現(xiàn)。主要含鑭、鈰、鐠、釹和少量以后在四川冕寧又有發(fā)現(xiàn)。主要含鑭、鈰、鐠、釹和少量釤、銪、釓等元素；釤、銪、釓等元

6、素；南方：中重稀土資源，分布在江西、廣東、廣西、南方：中重稀土資源，分布在江西、廣東、廣西、福建、湖南等省，以罕見的離子態(tài)賦存與花崗巖風化殼層福建、湖南等省，以罕見的離子態(tài)賦存與花崗巖風化殼層中，主要含釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、中，主要含釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、11釔和鑭、釹等元素。釔和鑭、釹等元素。 稀土作為基體元素能制造出具有特殊稀土作為基體元素能制造出具有特殊“光電磁光電磁”性能性能的多種功能材料，如稀土永磁材料，稀土鎳氫電池材料，的多種功能材料，如稀土永磁材料，稀土鎳氫電池材料，稀土熒光材料，稀土催化劑。稀土激光材料，稀土精密陶稀土熒光材料，稀土催化劑。稀

7、土激光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等，它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)，瓷材料。生物工程材料等，它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)，開發(fā)新能源，治理環(huán)保和國防尖端技術等方面必不可缺少開發(fā)新能源，治理環(huán)保和國防尖端技術等方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料（釹鐵硼永磁）是當今磁性最的材料。例如稀土永磁材料（釹鐵硼永磁）是當今磁性最強的永磁體，它被稱強的永磁體，它被稱“一代磁王一代磁王”。稀土永磁材料現(xiàn)已廣。稀土永磁材料現(xiàn)已廣泛的用到了微型電機，工業(yè)用電機、風力發(fā)電機、音響設泛的用到了微型電機，工業(yè)用電機、風力發(fā)電機、音響設備、儀器儀表。航天航空通訊，醫(yī)用核磁共振成像儀等方備、儀器儀表。航天航空通訊，醫(yī)用

8、核磁共振成像儀等方面。面。稀土永磁材料用于電機，使設備小型化，輕型化，同稀土永磁材料用于電機，使設備小型化，輕型化，同等功率的電機，體積和重量減少等功率的電機，體積和重量減少30%以上。用稀土永磁同以上。用稀土永磁同步電機代替工業(yè)上的異步電機，節(jié)電率可達步電機代替工業(yè)上的異步電機，節(jié)電率可達12-15%，真，真正的稀土三基色熒光燈代替白熾燈，節(jié)電率可達到正的稀土三基色熒光燈代替白熾燈，節(jié)電率可達到80%。稀土金屬鹵化物燈已被大量用于城市廣場、體育場館和稀土金屬鹵化物燈已被大量用于城市廣場、體育場館和12 高層建筑的美化泛光照明。這些新型電光源不但高層建筑的美化泛光照明。這些新型電光源不但稀土永

9、磁材料用于電機，可使設備小型化，輕型化，同稀土永磁材料用于電機，可使設備小型化，輕型化，同等功率的電機，體積和重量可減少等功率的電機，體積和重量可減少30%以上。用稀土永以上。用稀土永磁同步電機代替工業(yè)上的異步電機，節(jié)電率可達磁同步電機代替工業(yè)上的異步電機，節(jié)電率可達12-15%，真正的稀土三基色熒光燈代替白熾燈，節(jié)電率可達到，真正的稀土三基色熒光燈代替白熾燈，節(jié)電率可達到80%。稀土金屬鹵化物燈已被大量用于城市廣場、體育。稀土金屬鹵化物燈已被大量用于城市廣場、體育場館和高層建筑的美化泛光照明。這些新型電光源不但場館和高層建筑的美化泛光照明。這些新型電光源不但節(jié)電效果明顯。而且大大提高了照明質(zhì)

10、量，其生產(chǎn)過程節(jié)電效果明顯。而且大大提高了照明質(zhì)量，其生產(chǎn)過程也減少了污染，被稱作也減少了污染，被稱作“綠色照明綠色照明”。彩色電視正是采用。彩色電視正是采用了稀土三基色熒光粉，才能獲得彩色逼真的畫面。稀土了稀土三基色熒光粉，才能獲得彩色逼真的畫面。稀土鎳氫電池，可以充電而無記憶效應，代替了有污染的鎳鎳氫電池，可以充電而無記憶效應，代替了有污染的鎳鎘電池，被稱作無污染的鎘電池，被稱作無污染的“綠色電池綠色電池”。它已廣泛用于移。它已廣泛用于移動電話，筆記本電腦等設備上。各種稀土功能材料，在動電話，筆記本電腦等設備上。各種稀土功能材料，在航空、航天和尖端國防技術上，如雷達，偵查衛(wèi)星。激航空、航天

11、和尖端國防技術上，如雷達，偵查衛(wèi)星。激光制導和自動指揮系統(tǒng)等方面都獲得了廣泛的應用。光制導和自動指揮系統(tǒng)等方面都獲得了廣泛的應用。稀土在高新技術領域中的應用，與其工業(yè)技術發(fā)達稀土在高新技術領域中的應用，與其工業(yè)技術發(fā)達程度成正比。美國的稀土用量一直居世界第一位，日本、程度成正比。美國的稀土用量一直居世界第一位，日本、英國、法國、德國等工業(yè)發(fā)達國家都沒有稀土資源，但英國、法國、德國等工業(yè)發(fā)達國家都沒有稀土資源，但他們都有很先進的稀土應用技術。美國認定的他們都有很先進的稀土應用技術。美國認定的35個戰(zhàn)略個戰(zhàn)略元素和日本選定的元素和日本選定的26個高技術元素中，都包括了全部的個高技術元素中，都包括了

12、全部的稀土元素。所以稀土被稱為神奇的稀土。稀土元素。所以稀土被稱為神奇的稀土。13拓展知識面：拓展知識面：v為了防銹又在合金中加入鉻和鎳，這種鋼稱為不銹鋼。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不銹鋼通常是指含鉻量在1230%的合金鋼。的合金鋼。v 不銹鋼外觀呈微灰色或銀白色。結構緊密，不易氧不銹鋼外觀呈微灰色或銀白色。結構緊密，不易氧化生成氧化鐵，故有不銹之稱。不銹鋼是能抵抗酸、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

13、。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常見的鉻不銹鋼其含鉻量在12%以上，鎳鉻不銹鋼含以上，鎳鉻不銹鋼含鉻為鉻為18%，含鎳為，含鎳為8%，鎳鉻不銹鋼的抗蝕性能較鉻不，鎳鉻不銹鋼的抗蝕性能較鉻不銹鋼更好。銹鋼更好。14v隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認識也在增隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認識也在增加。并且，也希望新的材料的誕生。也許在加。并且，也希望新的材料的誕生。也許在不遠將來，我們都會擁有一輛由不遠將來，我們都會擁有一輛由“記憶金屬記憶金屬”制作的汽車，我們再也不怕把汽車碰撞的凹制作的汽車，我們再也不怕把汽車碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。這種凸不平而心痛惋惜了。這種“記憶金屬記憶金屬”即即是是鎳鈦合金鎳鈦合金。如把這樣一塊金屬進行加熱，。如把這樣一塊金屬進行加熱，它將形成一定的形態(tài)。冷卻后，任意揉皺，它將形成一定的形態(tài)。冷卻后，任意揉皺，或使它彎曲，再加熱后，它又恢復了原狀。或使它彎曲，再加熱后，它又恢復了原狀。記憶金屬記憶金屬15 2、交流你所知道的鋁、交流你所知道的鋁合金、鎂合金、銅合合金、鎂合金、銅合金的用途。金的用途。 探討交流探討交流1、生鐵和鋼性質(zhì)上為、生鐵和鋼性質(zhì)上為何不同？何不同？1617合金的優(yōu)良性