新人教必修1同步教学第3章第3节：用途广泛的金属材料.ppt

第三节 用途广泛的金属材料,1了解合金的定义及特性。 2了解铜合金和钢的分类、组成及用途。 3初步认识合理使用金属材料的意义。,一、常见合金的重要应用 1合金的定义 合金是指由两种或两种以上的 熔合而成的具有 特性的物质。 2合金与纯金属的性能差异 (1)硬度 合金的硬度及机械加工性能一般 各成分金属。 (2)熔点 合金的熔点一般 各成分金属。,金属(或金属跟非金属),金属,高于,低于,合金的性质是各成分金属性质的总和吗？ 【提示】 合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但一般认为在化学性质上，合金体现的是各成分金属的化学性质。 3常见的合金 (1)铜合金 青铜：主要含 、 、 黄铜：主要含 、 等 白铜：主要含 、 、 等 (2)钢,铜,锡,铅,铜,锌,铜,镍,锌,二、正确选用金属材料 1金属材料的分类,2金属材料的正确选用 在进行金属材料选择时，常常要考虑以下几个方面：主要用途、 、 性质(密度、硬度、强度、导电性)、化学性质(对水的作用、耐 性)、价格、加工难度、日常维护等方面。,外观,物理,腐蚀,一、常见合金及性能,关于合金下列说法是否正确？ 合金一定含有金属元素。 合金中可能含有非金属元素。 合金一定是混合物。 合金的硬度一般比各成分金属的大。 合金的熔点一般比各成分金属的低。 合金具有许多优良的物理、化学及机械性能。在任何情况下都优于成分金属。,合金中成分的含量影响合金的性质。 合金具有各成分金属的化学性质。 学生交流 【提示】 除外，其余说法均正确。,归纳小结 常见的合金及性能,碲锌镉(TeZnCd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料， 下列有关它的叙述中不正确的是( ) A它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，无固定的熔沸点 B它易导电、导热，具有延展性 C它的熔沸点比Zn的低 D它的硬度和强度比Cd的大 【解析】 碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属 特性的合金，只要比例确定，其组成就固定，因而有固定的熔沸点；合 金具有比成分金属低的熔沸点、高的硬度和强度。 【答案】 A,下表列出几种金属的资料，利用这些资料回答以下问题。,(1)钠质轻而且是良好的导电体，为什么不用它作架空电缆？试举两个理 由。 (2)列举两个理由说明为什么铁常用于建筑大桥？用铁有什么缺点？ (3)船的上部多用铝制造而不是铁，试举两个理由解释。 (4)学校颁发的奖杯通常是以铁制造，然后表面镀上一层薄银，为什么？ 为何不用银铸造整个奖杯？,【解析】 用作架空电缆首先考虑导电性，还要考虑抗腐蚀性、强度、成本 等因素，铁强度高，价格便宜可用于建筑大桥。船的上部分用铝，主要考 虑质量轻，抗腐蚀能力强，奖杯镀银主要是美观、抗腐蚀，纯银会增加成 本。 【答案】 (1)太软，不能抗腐蚀。 (2)铁便宜、坚硬，缺点是抗腐蚀性差。 (3)用铁，一是抗腐蚀性差，二是重量增加会增加动力消耗。 (4)银美观，抗腐蚀，用纯银成本太高。,二、正确选用金属材料,假如铝能被开发利用，其有利因素有哪些？ 学生交流 【提示】 在空气中，铝表面能形成一层致密的氧化物薄膜，可阻止铝进一步氧化。铝对水、浓硝酸有耐腐蚀性能。铝在高温时还原性很强，可用来冶炼高熔点金属。 铝的最大优点是轻盈。现代飞机有70%是铝和铝合金制造的，所以人们称之为“会飞”的金属。铝的导电性仅次于银和铜，常用于制造电线和电缆。在建筑行业，铝门窗、铝梁也应用得十分广泛，日用器皿也有许多是用铝制成的。,一般来说选择金属材料时，从哪些方面考虑？ 师生互动 【提示】 通常从金属(或合金)的用途，外观，硬度、密度，熔点，导电导热性，耐酸碱性，稳定性，加工难度。维护、价格及对环境的影响等方面考虑来选择最佳材料。 归纳小结 正确使用金属材料注意以下方面： (1)选择金属材料应考虑的因素 主要用途：材料的用途与材料的性能有很密切的关系。 外观：不仅要材料本身外观美，还要使材料的外观与周边环境相协调。 物理性质：物理性质包括密度、硬度、强度、伸缩性、导电导热性、被水浸润性等。,化学性质：化学性质主要包括在空气、水、阳光、酸、碱、盐等的环境里的化学稳定性。这些性质影响到材料的使用寿命。 价格：考虑价格时要把对材料的基本需求和材料的基本性能放在前面。 加工难度：考虑加工难度时要将材料的性质与加工的技术、设备相结合。 日常维护：金属材料耐腐蚀性相对较弱，在选金属材料时必须要考虑到使用后的日常维护问题。 对环境的影响：一是要考虑到在使用材料的过程中，它的反光性、放射 性、产生的噪音等对环境的不利影响；二是要考虑到材料的废弃物对环境有哪些不利影响。要尽量做到避免有关的不利影响。 (2)正确使用金属材料 在使用金属材料时，除注意选择的因素外，还要考虑防止和减缓金属材料的腐蚀。,钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们 具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀 等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主 要性能，下列用途不切合实际的是( ) A用来做保险丝 B用于制造航天飞机 C用来制造人造骨 D用于家庭装修，做钛合金装饰门 【解析】 由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B 正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体 的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其 密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门， D正确；只有A错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。 【答案】 A,除以上作用外，钛及其合金还有哪些重要用途？ 【提示】 钛还可用于制造深海潜艇、海底石油管道等。,【点拨】 1.合金在许多方面优于各成分金属，故合金比纯金属使用更为广泛。 2合金中各成分金属元素的含量影响着合金的性质，故因含金属成分不同或含量不同，合金的性能也不相同，所以在选材上应当引起注意和重视。,1(2009年安庆高一检测)下列关于合金的叙述中正确的是( ) A合金是由两种或多种金属熔合而成的 B日常生活中用到的五角硬币属于铜合金 C合金在任何情况都比单一金属性能优良 D商代的司母戊鼎是纯铜打造而成的 【解析】 合金是金属与金属或金属与非金属熔合形成的，A项错误； 在机械加工时，合金的性能一般较单一金属优良，但并不是任何情况都 是，如纯铝导电性比铝合金要强等，司母戊鼎是铜合金制成的，只有B 正确。 【答案】 B,2日常生活中常用铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其中的原因是( ),A铝很不活泼，不易与其他物质反应 B铝虽然很活泼，但是只有在高温下才能与其他物质反应 C铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用 D铝制品表面镀有一层铜，可以保护铝制品 【解析】 铝很活泼，常温下能与氧气反应生成一层致密坚硬的氧化物薄 膜，能阻止铝继续被氧化，故铝有一定的抗腐蚀能力。 【答案】 C,3下列说法正确的是( ) A所有不锈钢都只含有金属元素 B我国流通的硬币材质是金属单质 C广东打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 D镁合金的硬度和强度均高于纯镁 【解析】 不锈钢是在普通钢的基础上，加入铬、镍等多种元素炼成的 钢材，其中还含有碳、硅等非金属元素，故A项错误；我国流通的硬币 材质是合金的，故B项错误；广东正在打捞的明代沉船上存在大量陶瓷 餐具，故C项错误；合金的性能(如硬度和强度)优于其成分金属，故D项 正确。 【答案】 D,4所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一 种熔合物或冷却后的固体。下表中金属难与表中其他金属形成二元合 金的元素的是( ),A.Zn、Fe BFe、W CZn、W DFe、Ag 【解析】 合金是在熔化状态下形成的一种熔合物。熔点之间相差过大不易形成熔合物。Zn熔点较低，419.5 时熔化，而其他金属还未熔化；而其他金属熔化时，它已汽化；W熔点过高，同样不易熔化。 【答案】 C,5(1)选择填空：将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只选用一次)。 A质轻 B延展性好 C易传热 D易导电 E氧化时放热 太阳能热水器：_；飞机：_；焊接铁轨： _；电缆：_；铝箔_。 (2)佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半。铝合 金材料属于_(填“纯净物”“混合物”或“单质”)。 【解析】 (1)铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。铝合金硬 度大质轻，是制造飞机的良好材料，铝被氧化时放热可作铝热剂，因而可 用来焊接铁轨。铝用做电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性。 (2)合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具 有金属特性的物质，因此肯定是混合物。 【答案】 (1)C A E D B (2)混合物,6黄铜是铜与锌及少量的锡、铅、铝等形成的合金，其外观和黄金差不多， 现有三种方法区别黄铜和黄金。 方法一：根据黄铜的密度比黄金的密度小，用浮力定律进行区别。 方法二：根据铜能与O2反应，而黄金不与O2反应，利用燃烧的方法加以 区别。 方