常见的金属材料课件

第九单元金属 第一节常见的金属材料 请根据这些物质的用途说出它们的性质 戒指 灯泡和电线 高压锅 铜片 铜丝 铁夹 金属共同的物理性质 常温下它们都是固体 汞除外 有金属光泽 大多数为电和热的优良导体 有延展性 密度较大 熔点较高 一 金属的物理性质 金属之最 红色需记忆 地壳中含量最高的金属元素 铝 目前世界年产量最高的金属 铁 导电性最好的金属 银 人体中含量最高的金属元素 钙 物质性质 物质用途 决定 物质用途的主要决定因素及其他影响因素 原料价格 原料资源 是否美观 使用是否便利 废料是否易于回收 是否环保 制造飞机的材料中 大量使用铝合金 为什么不使用纯铝呢 问题与探索 1 概念 在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的混合物 2 优良性能 硬度大 熔点低 密度小 耐磨 耐腐蚀等 二 合金 铁合金 生铁 钢 含碳量为2 4 3 含碳量为0 03 2 铁合金 常见的合金 铜合金 黄铜 含Zn20 36 青铜 含Sn10 30 白铜 含CuZn 耐腐蚀 耐磨 可塑性强 硬度较小 含CuSnPb等 硬而脆 强度大 含NiZn 少量Mn 制酒具等 铜合金 硬铝 Cu40 Mg0 5 Mn0 5 Si7 性能 密度小 强度大 抗腐蚀 合金的成分不同 其性质也不相同 如果改变某一合金元素的含量 合金的性质也会发生改变 铝合金 世界铝的年产量仅次于铁 居第二位 铝有较好的延展性 可制成0 01mm的铝箔 用于包装香烟 糖果 铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能 故铝及其合金在电线电缆工业 飞机 汽车等制造业有广泛的用途 铝及其合金的用途 用钛 镍形状记忆合金制成的人造卫星天线 合金的形状被改变之后 一旦加热到一定的跃变温度时 它又可以魔术般地变回到原来的形状 人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金 被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线 水暖系统 防火门和电路断电的自动控制开关 以及牙齿矫正等医疗材料 低温下 形状记忆合金 钛合金与人体有很好的 相容性 因此可用来制造人造骨 被认为是21世纪的重要材料 它具有很多优良的性能 如熔点高 密度小 可塑性好 易于加工 机械性能好等 尤其是抗腐蚀性能非常好 即使把它们放在海水中数年 取出后仍光亮如新 其抗腐蚀性能远优于不锈钢 因此被广泛用于火箭 导弹 航天飞机 船舶 化工和通讯设备等 钛金属腕表 钛和钛合金 磁铁矿 主要成分Fe3O4 赤铁矿 主要成分Fe2O3 菱铁矿 主要成分FeCO3 常见的铁矿石 黄铁矿 主要成分FeS2 三 金属矿物及其冶炼 铁矿石是怎样炼成铁的呢 让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理 一氧化碳与氧化铁的反应 活动天地 一氧化碳还原氧化铁实验实验原理 实验操作 1 检查气密性2 装药品 3 先通入一氧化碳 再点燃酒精喷灯目的 排出玻璃管中的空气 防止发生爆炸4 先停止加热 再通一会儿一氧化碳 直至玻璃管冷却目的 防止生成的铁被氧化巧记 一氧化碳早来晚走 酒精喷灯迟到早退 将产生的气体通入到澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 则生成二氧化碳 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 红色粉末变黑色 用磁铁检验 证明黑色粉末为铁 若用一氧化碳还原四氧化三铁 应将生成的黑色粉末加入盐酸中 若有气体生成 则证明有铁生成 由于四氧化三铁也有磁性 不能用磁铁吸引的方法检验 红色 氧化铁 粉末逐渐变成黑色 澄清的石灰水变浑浊 实验现象 问题讨论 1 如何判断反应中生成了什么物质 收集尾气 防止污染空气 2 装置中右边的气球起什么作用 3 石灰水的作用有哪些 澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳 并吸收二氧化碳便于处理尾气 实验改进 可将上述装置除尾气的部分 改成用气球或方便袋收集 这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用 把尾气烧掉 防止污染空气 Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 高温 化学上把氧化物中氧被夺去的反应叫做还原反应 工业炼铁 上述反应原理也用于工业炼铁 1 原料 3 主要反应 铁矿石 焦炭 石灰石 空气 2 工业炼铁的主要设备 高炉 典例1 宁夏中考 下表列出的是一种金属的部分性质 根据所列出的该金属的性质 该金属可用于制造 因为它既 又 由于其密度仅约为铁的三分之一 所以它的合金是制造飞机机身的重要材料 要成为飞机机身材料 其合金的性质至少应在方面与它的纯金属相比较要有明显提高 知识点一 金属与合金的性质 导线有优良的导电性有优良的延展性硬度 知识点二 炼铁 B 典例2 常州中考 1 磁铁矿的主要成分是 填化学式 2 写出CO与Fe2O3在高温条件下反应的化学方程式 3 高炉炼铁得到的主要产品是 填序号 A 纯铁B 生铁C 钢 Fe3O4 B 1 昆明中考 菜刀用铁制而不用铅制的原因是 A 铁的硬度大 铅的硬度小B 铁的熔点高 铅的熔点低C 铁的密度大 铅的密度小D 铁的导电性好 铅的导电性差 2 江苏中考 铜能够制成铜片或拉成铜丝 是因为铜具有良好的 A 导热性B 导电性C 延展性D 金属活动性3 鞍山中考 鞍钢集团全力支持上海世博会 为上海虹桥交通枢纽建设提供4 7万吨精品钢材 关于钢的说法不正确的是 A 钢是纯净物B 钢是铁合金C 钢的含碳量低于生铁D 钢的性能优于生铁 5 以下金属的用途主要是利用了金属的什么性质 用铜和铝制造导线和电缆 用钨制成灯丝 4