江西鷹潭一中化學必修1課件：3.3 用途廣泛的金屬材料(1課時)(人教版)

1、2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮1第三章第三章 金屬及其化合物金屬及其化合物第三節(jié)第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料用途廣泛的金屬材料1 1課時課時新課標人教版高中化學課件系列新課標人教版高中化學課件系列化學化學 必修必修1 12021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮2 在日常生產、生活和科學技術中，金屬在日常生產、生活和科學技術中，金屬材料是非常重要的。我們周圍的很多物品都材料是非常重要的。我們周圍的很多物品都中由金屬材料制成的。中由金屬材料制成的。一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮3人類使用材料的進化順序人類使用材料

2、的進化順序材料的分類材料的分類石器時代石器時代銅器時代銅器時代鐵器時代鐵器時代材材 料料金屬材料金屬材料非金屬材料非金屬材料合成高分子材料合成高分子材料智能材料智能材料合金材料合金材料純金屬純金屬功能功能高高分子材料分子材料分離膜分離膜傳感膜傳感膜熱電膜熱電膜仿生材料仿生材料隱形材料隱形材料液晶材料液晶材料合成材料合成材料一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮4學與問：學與問：一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮5學與問：學與問：一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-1

3、1-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮6注意：注意：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。合金中成分的含量影響合金的性質。一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮7學與問：學與問：一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮8學與問：學與問：一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮9鎂鋁合金制成的自行車鎂鋁合金制成的自行車鋁合

4、金制成的車載桌鋁合金制成的車載桌十二生肖獸首銅像十二生肖獸首銅像虎首虎首錳鋼制成的鋼軌錳鋼制成的鋼軌一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮10白銅：白銅：主要含銅、鎳和鋅（少量錳）主要含銅、鎳和鋅（少量錳） ，它不容易，它不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。青銅青銅：主要含銅、錫和鉛主要含銅、錫和鉛，有，有良好的強度和塑性、耐磨、耐良好的強度和塑性、耐磨、耐腐蝕，主要用于制造機器零件腐蝕，主要用于制造機器零件如軸承、齒輪等。如軸承、齒輪等。黃銅黃銅：主要含銅和鋅（少量錫、鉛、鋁）主要含銅和鋅（少量錫

5、、鉛、鋁），有，有良好的強度和塑性、易加工、耐腐蝕，主要用良好的強度和塑性、易加工、耐腐蝕，主要用于制造機器零件、儀表和日用品。于制造機器零件、儀表和日用品。錳銅：銅錳合金，具有極高的電阻。錳銅：銅錳合金，具有極高的電阻。司母戊鼎司母戊鼎一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮11黃銅（黃銅（CuZn，Zn20%36%）古代稱為藥金，密度比黃金小，外觀與金古代稱為藥金，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，非常相似，常被誤認為是黃金。假如是你，你怎樣來判別你怎樣來判別“藥金藥金”和黃金？和黃金？一、常見合金的重要應用一、

6、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮12黃金的特點之一就是柔軟，人們常在黃金中加入黃金的特點之一就是柔軟，人們常在黃金中加入銀、銅、鋅等金屬以增加黃金的強度和韌性。銀、銅、鋅等金屬以增加黃金的強度和韌性。黃黃金的純度越高其越金的純度越高其越柔軟，柔軟，純度越低其越硬。黃金純度越低其越硬。黃金的純度在的純度在珠寶首飾行業(yè)通常用珠寶首飾行業(yè)通常用K K表示。表示。K K數與含金數與含金量的關系式：量的關系式：Au% = K/24 100% ，即即1 K=4.166% 如如18K（75%）、）、22K（91.6%）、）、24K（100%） 理論說法，實際不存在，但有足金

7、（含金量不少理論說法，實際不存在，但有足金（含金量不少于于9999）、千足金（含金量不少于）、千足金（含金量不少于99.999.9）的說）的說法法 一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮13合金合金主要成分主要成分主要性能主要性能主要用途主要用途青銅青銅銅、錫銅、錫強度高、可塑性好、強度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕耐磨、耐腐蝕機械零件，如機械零件，如軸承、齒輪等軸承、齒輪等黃銅黃銅銅、鋅銅、鋅強度高、可塑性好、強度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕易加工、耐腐蝕機械零件、儀機械零件、儀表、日用品表、日用品白銅白銅銅、鎳銅、鎳光澤好、耐磨、耐腐光澤好

8、、耐磨、耐腐蝕、易加工蝕、易加工錢幣、代替銀錢幣、代替銀做飾品，精密做飾品，精密儀器儀器一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮14鋼鋼碳素鋼：碳素鋼：鐵和碳的合金鐵和碳的合金合金鋼：在碳素鋼中加合金鋼：在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等合金元素鈷等合金元素低碳鋼低碳鋼-含碳量低于含碳量低于0.3%中碳鋼中碳鋼-含碳量含碳量0.3%0.6%高碳鋼高碳鋼-含碳量高于含碳量高于0.6% 鋼的種類鋼的種類鎳、鉻鎳、鉻-不銹鋼，抗腐性強，不易氧化不銹鋼，抗腐性強，不易氧化鉻、鎢鉻、鎢-高速鋼，硬度大，韌性很強高速鋼，硬度大，

9、韌性很強錳、硅錳、硅-錳硅鋼，韌性特強錳硅鋼，韌性特強一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮15一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮16鐵的合金鐵的合金 生鐵生鐵 鋼鋼 C% 2%4.3% 0.03%2%其他雜質其他雜質Si、Mn、S、P （較多）（較多）Si、Mn、S、P （較少）（較少） 機械性能機械性能 質硬而脆、質硬而脆、 無韌性無韌性堅硬、韌性大、堅硬、韌性大、 可塑性好?？伤苄院?。生鐵和鋼的比較一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一

10、中學 桂耀榮17名稱名稱組成組成 主要性質主要性質主要用途主要用途鋁合金鋁合金含鎂含鎂10%10% 30%30%硬度和強度都比硬度和強度都比純鋁和純鎂大純鋁和純鎂大火箭、飛機、輪火箭、飛機、輪船等制造業(yè)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%硬度和強度都比硬度和強度都比純鋁和純鎂大純鋁和純鎂大火箭、飛機、輪火箭、飛機、輪船等制造業(yè)船等制造業(yè)鈦合金鈦合金含鋁含鋁6%6% 釩釩4%4%耐高溫、耐腐蝕、耐高溫、耐腐蝕、高強度高強度用于飛機、宇航、用于飛機、宇航、化學工業(yè)化學工業(yè)金合金金合金加入銀、銅、加入銀、銅、稀土元素等稀土元素等有

11、光澤、易加工、有光澤、易加工、耐磨耐腐蝕耐磨耐腐蝕金飾品、電子元金飾品、電子元件、錢幣、筆尖件、錢幣、筆尖其他幾種常見合金的組成、性質和用途其他幾種常見合金的組成、性質和用途一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮18新型合金新型合金儲氫合金：儲氫合金：TiFe, LaNi鈦合金：鈦合金：Ti，V，Fe，Al等，等， 飛機起落架飛機起落架耐熱合金：耐熱合金：噴氣式飛機的發(fā)動機葉片噴氣式飛機的發(fā)動機葉片記憶合金：記憶合金：泡沫合金：泡沫合金：一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮19記憶金屬

12、記憶金屬 隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認識也在隨著社會的發(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。也增加。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許在不遠將來，我們都會擁有一輛由“記記憶金屬憶金屬”制作的汽車，我們再也不怕把汽制作的汽車，我們再也不怕把汽車碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。這種車碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。這種“記憶金屬記憶金屬”即是即是鎳鈦合金鎳鈦合金。如把這樣一。如把這樣一塊金屬進行加熱，它將形成一定的形態(tài)。塊金屬進行加熱，它將形成一定的形態(tài)。冷卻后，任意揉皺，或使它彎曲，再加熱冷卻后，任意揉皺，或使它彎曲，再加熱后，它又恢復了原狀。后，它

13、又恢復了原狀。一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮20一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮21課外實踐活動課外實踐活動請選擇你感興趣的關于合金的課題進行調查研究請選擇你感興趣的關于合金的課題進行調查研究2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮22黑色金屬黑色金屬有色金屬有色金屬 鐵、鉻、錳及其合金鐵、鉻、錳及其合金 除了黑色金屬以外的金屬除了黑色金屬以外的金屬 輕金屬輕金屬重金屬密度小于密度小于4.5g/cm4.5g/cm3 3的金屬的金屬 密度大于密度大于4.5g/cm4.

14、5g/cm3 3的金屬的金屬 資料卡片：金屬材料的分類資料卡片：金屬材料的分類 金屬單質金屬單質 合金合金組成組成 冶金冶金密度密度一、常見合金的重要應用一、常見合金的重要應用2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮23思考與交流：思考與交流：二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮24選用金屬材料時應該考慮的因素：選用金屬材料時應該考慮的因素： 1.1.主要用途主要用途2.2.外觀外觀3.3.物理性質物理性質4.4.化學性質化學性質5.5.價格價格6.6.加工難度加工難度7.7.日常維護日常維護8.8.對環(huán)境的影響對環(huán)境的影響二、正確選

15、用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮25思考與交流：思考與交流：二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮26調查報告調查報告調調查內容查內容家庭裝修時材料的選家庭裝修時材料的選用用指導老師指導老師調查組成員調查組成員組長組長背景介紹：背景介紹：調查目的與意義：調查目的與意義： 調查內容與結果：調查內容與結果：二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮27 性能性能價格價格制造安裝成本制造安裝成本木材木材一般一般適中適中 較高較高鋼鐵鋼鐵耐用、牢固耐用、牢固適中

16、適中 適中適中鋁合金鋁合金質輕高強、美觀、質輕高強、美觀、耐腐蝕耐腐蝕適中適中 適中適中塑鋼塑鋼保溫隔熱、隔音降保溫隔熱、隔音降噪噪較高較高 較高較高調查內容與結果調查內容與結果二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮28 選用金屬材料時應該考慮的因素：主要用選用金屬材料時應該考慮的因素：主要用途、外觀、物理性質、化學性質、價格、加工途、外觀、物理性質、化學性質、價格、加工難度、日常維護、對環(huán)境的影響等。難度、日常維護、對環(huán)境的影響等。小結：小結：選擇方案：鋁合金選擇方案：鋁合金二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹

17、潭市第一中學 桂耀榮29實踐活動實踐活動 請你扮演下列不同的角色對請你扮演下列不同的角色對“是否應該停止是否應該停止使用鋁質飲料罐使用鋁質飲料罐”談一談自己的看法？談一談自己的看法？A、飲料公司老板的心思飲料公司老板的心思B、開采鋁礦工人的聲音開采鋁礦工人的聲音C、生產鋁質飲料罐工人訴求生產鋁質飲料罐工人訴求D、售貨員的話售貨員的話E、消費者有話要說消費者有話要說F、環(huán)保官員的呼吁環(huán)保官員的呼吁G、公司回收人員的說法公司回收人員的說法你的聲音，有我們重視你的聲音，有我們重視聽證會聽證會二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮30鋁制鋁制飲料罐可回

18、收飲料罐可回收利用利用 據估算，據估算，回收一個鋁制回收一個鋁制飲料罐比制造飲料罐比制造一個新飲料罐一個新飲料罐節(jié)省節(jié)省20%,20%,而且而且還可以節(jié)約金還可以節(jié)約金屬資源和屬資源和95%95%的能源。的能源。二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮31聽證會共識：聽證會共識： 使用鋁質飲料罐有利有弊，但回收使用鋁質飲料罐有利有弊，但回收鋁質飲料罐是目前揚長避短的最有效鋁質飲料罐是目前揚長避短的最有效也是最急迫的做法。環(huán)境保護是全社也是最急迫的做法。環(huán)境保護是全社會的共識，投身環(huán)保，不只是你我的會的共識，投身環(huán)保，不只是你我的責任。責任。二、正

19、確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮32科學視野：用途廣泛的稀土金屬科學視野：用途廣泛的稀土金屬相關網址：相關網址：中國稀土在線中國稀土在線http:/www.cre- 桂耀榮33稀土元素是鑭系元素系稀土類元素群的稀土元素是鑭系元素系稀土類元素群的總稱，包含鈧總稱，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。稀個元素。稀土元素土元素能與其它元素組成品種繁多、功能與

20、其它元素組成品種繁多、功能千變萬化，用途各異的新型材料，被能千變萬化，用途各異的新型材料，被稱為稱為“現代工業(yè)的維生素，和神奇的新現代工業(yè)的維生素，和神奇的新材料寶庫。材料寶庫?！倍?、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮34我國稀土資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3600萬噸，遠景儲萬噸，遠景儲量實際是量實際是1億噸。我國稀土資源分南北兩億噸。我國稀土資源分南北兩大塊。大塊。北方：輕稀土資源，集中在包頭北方：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白云鄂博特等地，以后在四川

21、冕寧又有發(fā)現。主要含鑭、鈰、鐠、釹和少量釤發(fā)現。主要含鑭、鈰、鐠、釹和少量釤、銪、釓等元素；、銪、釓等元素；二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮35南方：中重稀土資源，分布在江南方：中重稀土資源，分布在江西、廣東、廣西、福建、湖南等省，以西、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中罕見的離子態(tài)賦存與花崗巖風化殼層中，主要含釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺，主要含釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔和鑭、釹等元素。、銩、鐿、镥、釔和鑭、釹等元素。二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一

22、中學 桂耀榮36 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，如稀土永磁材料，稀土鎳氫電池材料，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。稀土激稀土熒光材料，稀土催化劑。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等，它們都是發(fā)展電子信息產程材料等，它們都是發(fā)展電子信息產業(yè)，開發(fā)新能源，治理環(huán)保和國防尖業(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的材料。端技術等方面必不可缺少的材料。 二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一

23、中學 桂耀榮37 例如稀土永磁材料（釹鐵硼永磁）是當例如稀土永磁材料（釹鐵硼永磁）是當今磁性最強的永磁體，它被稱今磁性最強的永磁體，它被稱“一代磁一代磁王王”。稀土永磁材料現已廣泛的用到了。稀土永磁材料現已廣泛的用到了微型電機，工業(yè)用電機、風力發(fā)電機、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，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面。醫(yī)用核磁共振成像儀等方面。 二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮38稀土永磁材料用于電機，使設備小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，體積型化，

24、輕型化，同等功率的電機，體積和重量減少和重量減少30%以上。用稀土永磁同步以上。用稀土永磁同步電機代替工業(yè)上的異步電機，節(jié)電率可電機代替工業(yè)上的異步電機，節(jié)電率可達達12-15%，真正的稀土三基色熒光燈代，真正的稀土三基色熒光燈代替白熾燈，節(jié)電率可達到替白熾燈，節(jié)電率可達到80%。稀土金。稀土金屬鹵化物燈已被大量用于城市廣場、體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。這育場館和高層建筑的美化泛光照明。這些新型電光源不但些新型電光源不但二、正確選用金屬材料二、正確選用金屬材料2021-11-22江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮39稀土永磁材料用于電機，可使設備小型化，輕型化

25、，同等功率的電機，體積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，體積和重量可減少和重量可減少30%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、體育場館和高層建筑的美化泛光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節(jié)電效果明顯。而且大大提高了照明質量，其生照明。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量，其生產過程也減少了污染，被稱作產過程也減少了污染，被稱作“綠色照明綠色照明”。彩色電視正是采用了稀土三基。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