常见的金属材料

第九单元金属,第一节常见的金属材料,图片中的物品都是由什么材料制成的？生活、生产中常用金属有哪些？你知道人类目前用途最广的金属（铜、铁、铝）被人类应用的时间前后吗？,应用广泛的金属材料,金属材料,建筑桥梁器械车辆、飞机、舰艇生活用具其它,纯金属(90多种）,用途,合金（几千种),金属材料：由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称,非金属材料：由非金属元素或化合物构成的材料。通常指以无机物为主体的玻璃、陶瓷、石墨、岩石以及以有机物为主体的木材、塑料、橡胶等一类材料。,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,(1)常温下它们都是固体（汞除外）,有金属光泽,(3)有良好的导热性、导电性、延展性。,密度较大,熔点较高,一、金属的物理性质,请根据这些物质的用途说出它们的性质？,(2)大多数金属为银白色,（优）,金铅银铜铁锌铝,19.311.310.58.927.867.142.70,（大）,（小）,钨铁铜金银铝锡,3410153510831064962660232,（高）,（低）,铬铁银铜金铝铅,9452.542.532.5322.91.5,（大）,（小）,一些金属物理性质的比较,不同金属也有本身的特性,不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。,金属之最,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,【多识一点】金属分类1.黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。2.有色金属：除了铁、锰、铬以外，其他的金属，都算是有色金属。3.轻金属：铝、镁、锂、钠、钾等的比重小于5的金属。4.重金属：铜、锌、镍、汞、锡、铅等的比重大于5的金属。5.贵金属：金、银、铂、锇、铱等比较贵的金属。6.放射性金属：镭、铀、钍、钋等具有放射性的金属。7.稀有金属（俗称“稀土”）：铌、钽、锆、镥、金、镭、铪、铀等因为地壳中含量较少，或较分散的金属。,赣南的别称：“世界钨都”赣县等地:“稀土王国”,使用是否便利,资源,废料是否易于回收,价格,是否美观,对环境的影响,考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？,性质,钢铁是使用最多的金属材料.,常见的合金有铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等许多种,二、合金,由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。,注意：合金的形成过程属于物理变化，合金是一种混合物而不是化合物。,日常生活中的金属材料合金,1、铁的合金-生铁和钢的比较,纯铁很软不易制成机械用品,使用最多的金属材料是铁合金,【拓展】铸造硬币的金属材料：“开元通宝”：；1角：；5角：；1元：。,2%4.3%,0.03%2%,铜铅锡合金,铝合金,钢芯镀铜合金,钢芯镀镍合金,黄铜,焊锡,锡,铜,活动天地9-2金属与合金的性质比较,黄色有光泽,紫红色有光泽,深灰色有光泽,银白色有光泽,银白色有光泽,银白色有光泽,黄铜比铜硬,焊锡比锡硬,硬铝比铝硬,活动天地9-2金属与合金的性质比较,低,高,合金色泽不固定、硬度一般都比纯金属更_、熔点一般都比纯金属更_、抗腐蚀性能力更_、拉伸强度更_、用途更.,实验结论：合金与纯金属相比,所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种，合金用途更广。,大,低,强,强,广,一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。,铝和铝合金的应用,1、铝合金做用于制造飞行是利用了什么性质？铝合金的硬度大、密度小。,2、生活中为什么大量使用铝合金做门窗，而不用纯铝？铝合金的硬度比铝大。,钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨,钛和钛合金被认为是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,钛金属手表,21世纪金属-钛,用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线,常见合金的主要成分、性能和用途,K是表示金的纯度的指标。24K表示含金量达100%，18k表示含金量达75%，14K表示含金量达58.5%。,地壳中含量最多的金属是Al！,金属元素在地壳中含量：,图8-16自然界以单质形式存在的金,图8-17自然界以单质形式存在的银,金属的存在形式：,单质(少数，如金、铂和银),化合物(大多数，如各种铁矿石),三：金属矿物及其冶炼,图8-18常见铁的矿石,你认为最适宜炼铁的两种矿石是，理由是。,赤铁矿,磁铁矿,含铁量高,冶炼过程污染少,工业上把能冶炼出金属的矿物叫作矿石，常见的铁、铜、铝的矿石主要有哪些？主要成分是什么?,含铁70,含铁46.67,含铁48.27,含铁72.41,辉铜矿（主要成分是Cu2S）,黄铜矿（主要成分是CuFeS2）,铜矿石,赤铜矿Cu2O,孔雀石Cu2(OH)2CO3,铝土矿主要成分是Al2O3,铝矿石,生熟炼铁炉一,生熟炼铁炉二,图8-19我国古代炼铁图,我国早在春秋战国时期就学会冶铁和炼钢,图8-20上海宝山钢铁公司炼铁高炉,图8-21为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票,2010年我国钢产量突破6亿吨;2012年我国钢产量突破7.5亿吨;占世界钢产量的45%。,实验探究9-1工业炼铁的化学原理,氧化铁粉末、澄清石灰水、CO气体,铁架台（2个）、直玻璃管、酒精灯、酒精喷灯、单孔胶塞（2）、双孔胶塞、试管、导气管若干,检查装置气密性；,装入药品并固定；,点燃酒精灯；,向直玻璃管中通入CO;,点燃酒精喷灯；,反应完成后熄灭酒精喷灯,试管冷却后停止通入CO；,熄灭酒精灯。,红色的粉末变为黑色,澄清石灰水变浑浊,导管口有淡蓝色火焰,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,一氧化碳具有性，做剂，发生反应。,还原性,还原,氧化,思考：,1、如何判断反应中生成了什么物质？,可根据反应现象来判断生成物，玻璃管内的红色粉末变成黑色，既由红色的氧化铁还原为铁，澄清石灰水变浑浊，说明生成物中有CO2。,2、装置中导管末端连接的气球起什么作用？,起回收尾气的作用，CO有毒，不能直接排放到空气中。,3.如何证明产物中有铁粉？,用磁铁吸(或加稀盐酸后有气泡产生),1.实验开始时，先，再，这样做的目的是。,【交流讨论】,通入CO,点燃酒精喷灯,防止CO与空气混合受热发生爆炸,2.实验结束时，要先，再，原因是。,停止加热,通入一会儿CO,防止生成的Fe被氧化,还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应,氧化反应：与氧化合的反应,还原性：能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性（物质叫还原剂）,氧化性：失去氧的物质具有氧化性（物质叫氧化剂）,氧化还原反应,氧化剂,还原剂,具有氧化性,具有还原性,失去氧发生还原反应,得到氧发生氧化反应,铁矿石,焦炭,热空气,炉渣出口,生铁出口,石灰石,高炉炼铁图：,Fe2O3是；,CO是；,还原剂,氧化剂,石灰石的作用：,将铁矿石中的SiO2转变为炉渣,1、某物质为金属材料，则该物质（）A、一定是单质B、一定是化合物C、一定是混合物D、可能是单质或混合物2、铝通常用作电线、电缆是利用它的性；细铁丝、薄铁片用力就可弯成各种形状，这说明铁具有的性质；铁锅、铝壶可用来烧水是利用它们的性；金块可以轧成很薄的金箔，这是利用了金的性。,D,导电,柔韧,导热,延展,【课后练习】：,3、金属钛有银白色金属光泽，密度为4.5g/cm3,熔点为1725，具有良好的延展性和耐腐蚀性。下列物品不能用钛制作的是（）A、保险丝B、医疗器械C、潜艇外壳D、眼镜架4、下列关于合金的说法正确的是（）A合金不能导电、传热B合金属于纯净物C合金没有延展性D合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,A,D,5、食品包装中经常用到铝箔。铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（）A.导电性B.延展性C.导热性D.抗腐蚀性6、下列材料属于合金的是（）A.纯硅B.青铜器C.青花瓷器D.汉白玉雕塑7、联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的餐具，并向全世界大力推广。其主要原因是（）A.价格便宜B.升热慢退热也慢，保温性较好C.烹饪出的食品含有铁元素D.铁中含有有机物必含铁元素,B,B,C,8、下列金属在自然界主要以单质形式存在的是（）A铁B铝C镁D银9、某赤铁矿样品中铁元素的质量分数为63%,该矿石样品中主要成分的质量分数为（）A.95%B.85%C.90%D.80%,D,C,10、用金属的化学式填空：(1)体温表中的液态金属是;（2）广泛用于航空工业、造船工业的金属是;（3）包装糖果、香烟的银白色金属是;（4）干电池的金属筒是;,Hg,Al,Al,Zn,11、用一氧化碳与氧化铁反应炼铁时，可观察到直玻璃管中的现象是，反应的化学方程式是，试管内的现象是，反应的化学方程式是，酒精灯处反应的化学方程式是。做该实验之前应先，然后。目的是为了防止。在该实验中最后加一个燃着的酒精灯的作用是，目的是。,红色的粉末变为黑色,澄清石灰水变浑浊,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,停止加热,通入一会儿CO,生成的Fe被氧化,防止CO污染空气。,12、用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）为原料炼铁，主要反应的化学反方程式是_。在此反应中，氧化剂是_，还原剂是_，铁元素的化合价由_价变为_价。13、铁匠师傅常采用将红热的铁器浸入水中急速冷却的方法增加铁器的硬度，此法称为“淬火”。红热的铁与水可生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为，基本反应类型是。,Fe2O3,CO,+3,0,置换,14、某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。请回答有关问题：,(1)为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a()()()。C装置中NaOH的作用是。(2)实验开始时，应(填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”)，目的是。,d,b,e,除CO2,先通CO再加热,防止CO与空气混合受热发生爆炸,(3)实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为，反应方程式为。(4)除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3,(请写一物质的化学式)。,红色的粉末变为黑色,H2,15、将一氧化碳通入盛有12克氧化铁的试管内，加热反应一段时间后，停止加热