第22讲 8.1金属材料.pptx

1、于箱老师最牛课堂之初三化学知识点,第22讲 金属材料,纯金属都是银白色吗？,铁夹,根据生活经验，你所知道的金属有哪些？你见过哪些金属制品？,戒指,铜丝,神州六号返回舱,神州六号纪念金条,神州六号成功发射,“神六”升空，金属有功,归纳：,金属材料的用途,建筑 桥梁 器械 车辆、飞机、舰艇 生活用具 其它,什么是金属材料呢？,1.金属材料包括_和_。 2.人类使用金属的顺序 、 、 、 。 3.目前，产量居前三位的金属依次是 、 、 。 4.请根据图8-3总结金属的共同的物理性质: ； ； ； ； 5.金属的特性：多数金属呈 色，而铜呈 色，金呈 色；常温下多数金属为固体，而 是液体。,纯金属,合

2、金,铜,铁,铝,钛,铁 铝 铜,有光泽,有导电性,有导热性,有延展性,紫红,黄,银白,汞,戒指,灯泡和电线,高压锅,铜片,铜丝,铁夹,1.哪些金属可用来打造首饰 ，理由 。 2.哪些金属可用来制造电线 ， 理由是 。 3.哪些金属可用来制造炊具 ， 理由是 。 4.哪些金属可用来拉成丝、压成薄片 ，理由是 。,金、铂,美丽永恒的光泽,铜,良好的导电性,铁,导热快,金 银 铜 铝,有延展性，容易加工,常温下它们都是_（_除外），有_(大多数金属为_色)，大多数为_和_的优良导体，有_。,固体,汞,金属光泽,热,电,延展性,大多数金属都是银白色的，但铜却呈 ，金呈 。 在常温下，大多数金属是固态，

3、但汞是 。,(紫)红色,黄色,液态,银白,金属共有的物理性质有哪些？,延展性：可以拉成细丝，可以展成薄片,不同金属也有本身的特性：,纯金属和它们的合金统称为金属材料。,问：Al2O3、CuO、FeCl3等化合物属于金属材料吗？,答：不属于。金属材料只包括金属单质和合金， 不包括金属氧化物等化合物.,金属单质,混合物,金属材料的概念：,发展史：人类使用金属的顺序为 _、_、_、_。,铜,铁,铝,钛,现在，金属材料被广泛的应用着，那么人类是从什么 时候开始认识并应用金属是的呢？,讨论：根据你的生活经验和表8-1所提供的信息，分析下列问题。,1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？,2 .

4、 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？,3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制, 如果用锡制的话，可能会出现什么情况？,4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？,1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？,2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？,答：因为铁的硬度大于铅，铅的硬度很小，做刀、锤子等容易变形； 且铅有毒，对人体会造成危害。铅的密度大于铁。,答：铜和银的导电性相近，银在自然界的含量少，比铜贵得多（价格昂贵），且银的密度比铜大，不易架设。,3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制,如果用锡制的话，可能会出现什么情况？,答：因

5、为钨的熔点高(3410)，且易导电。 而锡的熔点低（232 ），通电时锡很容易熔化，从而影响灯泡的寿命。（锡可做保险丝）,4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？,铁制的水龙头易生锈而腐蚀，而铬的硬度大，且抗腐蚀性强，所以有的铁制品如水龙头等要镀铬。如果镀金虽然美观，光泽好，更耐腐蚀，但金的硬度小，且资源少，价格贵，不经济。镀铬： （1）可增加水龙头的硬度，而使其不易变形；（2）不易生锈；（3）镀铬可使水龙头变得美观大方。,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,1.价格;2.资源;3.是否美观;4.是否便利; 5.废料是否易于回收;6.对环境的影响,用

6、来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？,资源丰富,无毒轻便,耐磨耐腐蚀,美观、易加工,物质的性质是否是决定物质用途的唯一因素？,金属之最,地壳中含量最高的金属元素 人体中含量最高的金属元素 目前世界年产量最高的金属 导电、导热性最好的金属 硬度最高的金属 熔点最高的金属 熔点最低的金属 密度最大的金属 密度最小的金属,铝（Al),钙(Ca),银(Ag),铁(Fe),铬(Cr),汞(Hg),钨(W),锂(Li),锇(Os),1.常用于电镀和作干电池电极的金属是 2.生铁和钢是哪种金属的合金 3.包装糖果、香烟的银白色金属材料 4.常用于制造电线和电缆的金属 5.常用于航空工业作制造飞机等材料的金

7、属 6.灯泡内的灯丝是_ 7.温度计的液柱是_ 8.热水瓶胆内壁是镀_ 9.保护钢铁制品所用的“银粉”是_ 10.水龙头、自行车钢圈镀_,锌,铜,铝,铁,钛或铝,钨,汞,银,铝,铬,生活常识：,当堂训练：,1.下列金属的物理性质中，错误的是（ ） A 导电性 B 导热性 C 延展性 都呈银白色,D,2.下列生活用品用金属材料制作而成的是 （ ）,B,3.（11年浙江温州）如图是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所吸引，是因为可能含有以下材料中的（ ） A银 B铁 C铝 D锌,4.灯泡里的灯丝用钨制，是因为（ ） A.导电性好 B.硬度适中，易造型 C.

8、熔点高、不易熔化 D.有金属光泽,B,C,5.（1）油罐车下面常有一条地铁链，在高层建筑的顶端都装有铁制的避雷针，这是应用了铁的 。 (2)铁锅可用来烧水、炒菜，这是利用了铁的 。 （3）铁块可变成很细的铁丝，也可以变成很薄的铁片，这说明铁有 。 6.用元素符号表示下列物质 （1）涂在保温瓶内夹层的银白色金属是 。 （2）做普通干电池负极的材料是 。 （3）体温计中的银白色液体是 。 (4)涂在铁栏杆上的“银粉”实际是 。,导电性,导热性,延展性,Ag,Zn,Hg,Al,7.1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，应控制使用。铝在下列应用时应加以控制的是 （ ）,制铝合金制电线 制炊具

9、 银色漆颜料 明矾净水明矾与苏打制食品膨松剂 易拉罐 用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品 包装糖果和小食品, B. C. D. ,D,8.制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？,9.电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？,导电性、导热性、熔点高,小,大,大,大,10.科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：,这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这 种金属的可能用途。,作炊具；导线；制造飞机、火箭、轮船等。,学习目标：1分钟,1、掌握合金的定义 2、掌握合金与纯金属性能不同。 3、了解常见合金的性质与用途,制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？,1.目

10、前世界上使用最多的金属材料是_。生铁和钢都是_的合金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是_，_的含碳量较少，生铁和钢都属于_（填“纯净物或混合物”）。 2.如果在金属中加热熔合某些_或_，就可以制得具有金属特征的物质，即合金。3.纯铁较_，而生铁比纯铁_； 不锈钢不仅比纯铁_，而且其_性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是_，而是它们的_。 4.尽管目前已经制得的纯金属只有_多种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达_种。,钢铁,铁,生铁,钢,混合物,非金属,金属,软,硬,硬,抗锈蚀,纯金属,合金,90,几千,1.概念：合金是一种

11、金属与其他一种或几种金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。,（1）合金至少含有一种金属 （可以是金属与金属，也可以是金属与非金属的混合物） （2）合金一定是混合物 （3）合金具有金属特性。,NOTICE:合金是混合物，组成合金的金属或非金属相互之间没有发生化学变化，各成分以单质形式存在，各自保持原有的性质,2.金属之间形成合金的条件： 金属之间形成合金时，一种金属的熔点不能高于另一种金属的沸点，它们必须在某一温度下均能呈熔化状态。,（1）合金至少含有 种金属，至少含 种元素，至少含有 种单质。合金 （含或不含）化合物。合金一定是 （填“纯净物或混合物”）。,1,2,混合物,2,金属,不含

12、,（2）合金具有 特性。,有_ ，大多数为_和_的优良导体，有_。,金属光泽,热,电,延展性,将两种或多种金属（或金属与非金属）在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物合金。这是制取合金的常用方法之一。仅根据下表数据 判断，不宜采用上述方法制取的合金是（ ）。,AFe-Cu 合金B.Mg-Fe合金 C.Al-Na合金D.Cu-Na合金,形成合金的条件：一种金属的熔点不能高于另一种金属的沸点，它们必须在某一温度下均能呈熔化状态。,生铁和钢是最常见的合金，生铁和钢都是铁的合金。,铁的合金,生铁：C% 2%4.3%,钢：C% 0.03%2%（不锈钢、锰钢等）,铁炼成钢：降低含碳量,含

13、碳量越高，硬度越大、抗腐蚀性能越强、韧性越差,2.生铁与钢的本质区别：含碳量不同,讨论2：用化学方程式表示“百炼成钢”蕴涵的化学原理。,讨论1：如何将生铁变成钢？,黄铜,焊锡,锡,铜,【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度,黄色,紫红色,灰白色,银白色,黄铜比铜硬,焊锡比锡硬,合金的硬度 组成它们的金属,大于,讨论：查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和武德合金（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？,合金熔点 组成它们的金属。,用途：焊锡主要用于焊接金属等；武德合金（组成金属的质量分别为50%铋、25%铅、13%锡和1

14、2%镉）可用于制电路保险丝等。,低于,合金与组成它们的金属的性质的差异。,1）一般来说,合金的硬度 组成它们的金属； 2）大多数合金的熔点 组成它们的金属； 3）合金的抗腐蚀能力一般 各组成金属。 4）合金的导电、导热性能比组分金属的差,大于,低于,强于,3.合金比纯金属具有更广泛的用途。纯金属只有90多种，但合金有几千种。,4.钛和钛合金，21世纪重要的金属材料。,1.几种重要合金的主要成分、性能和用途,钛和钛合金,密度小，抗腐蚀性能好,火箭、导弹 、航天飞机、船舶、化工和通信设备,锰钢：火车铁轨,21世纪的重要金属是 ，它们具有的优点是 。 用途 。,一架波音767大型飞机约由70%的铝及

15、其合金构成。,20世纪，铝和铝合金的应用,铝的应用要比铜和铁晚的多，现在世界上铝的年产量 已超过了铜，位于铁之后。,钛和钛的合金,钛和钛合金的3大优点： 1.可塑性好，易于加工，机械性能好;2.熔点高，密度小 （4.51g/cm3），耐高温;3.抗耐腐蚀能好 在空气中非常稳定，对海水特别稳定与人体组织有较好的相容性。 因此可用来制造人造骨等,有人将铜、铁、铝分别称为第一、二、三代金属， 它们的接班人，即第四代金属，就是后起之秀钛了。,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，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,纯钛饰品,钛合金货架,纯钛机械性能强，可塑

16、性好，易于加工，如有杂质， 特别是0、N、C等元素存在，会提高钛的强度和硬度， 但会降低其塑性，增加脆性。,Ti-6Al-4V合金,钛合金制成飞机比其它金属制成同样重的飞机多载旅客100多人,波音757,B-1战略轰炸机,钛合金材料的轰炸机也能装载更多的炸弹,歼十,钛合金烤瓷牙,钛合金还可用于医疗、生活的各个方面,钛合金锅,钛合金材料的手机,钛合金材料的手表,钛合金与人体具有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等,钛合金人造骨,形状记忆合金,球墨铸铁,了解常见的合金,根据生铁中碳存在形态不同可分为： 白口铁、灰口铁、球墨铸铁,碳以球状石墨形态分布,机械性能、加工性接近于钢,生铁,生铁坩埚,锰

17、钢,韧性好 硬度大,不锈钢,抗腐蚀性好,碳素钢,碳素钢含碳量小于1.35，除铁、碳和限量以内的硅 、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽 ，用量最大。,硅钢,硅钢是含硅量在3左右、其主要是铁的硅铁合金。是电力、电子和军事工业不可缺少的重要软磁合金，亦是产量最大的金属功能材料，主要用作各种电机、发电机和变压器的铁心。,铜的再生性能极好，这一性质非常珍贵，废铜经过熔化回收能发挥很多的作用。而且铜腐蚀的很慢，这些性质对环境非常有益。我们在长期的生活中会注意到这

18、样一个事实：铜在环境中的浓度一直处于安全界限之内。铜的使用从未造成严重的后果，铜以不同的浓度分布在各处，顺应着大自然。人类已经知道，完全能够把铜应用到各个领域而不会危害大自然的安全，长期以来，铜就向人类显示出了它的绿色面孔，它有利于生态平衡。 铜锈(铜绿）的成分：碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,黄铜（铜锌合金）,强度高、可塑性好 易加工、耐腐蚀,黄铜零件,白铜 铜镍合金,光泽好耐磨 易加工耐腐蚀,白铜,白铜是Cu-Ni合金，有优异的耐蚀性和高的电阻， 故可用作苛刻腐蚀条件下工作的零部件和电阻器的材料。,青铜,青铜是人类使用历史最久的金属材料，它是Cu-Sn合金。锡的加入明显地提高了铜的强度，

19、并使其塑性得到改善，抗腐蚀性增强，因此锡青铜常用于制造齿轮等耐磨零部件和耐蚀配件。Sn较贵，目前已大量用Al、Si、Mn来代替Sn而得到一系列青铜合金。铝青铜的耐蚀性比锡青铜还好。铍青铜是强度最高的铜合金，它无磁性又有优异的抗腐蚀性能，是可与钢相竞争的材料。,焊锡 （锡铅合金）,硬铝,硬度大 强度高 密度小,铝铜镁硅合金,制首饰的黄金有哪几种,人类早在6 000年以前已经知道有黄金，并用黄金作装饰品。当今国际及国内市场上流行的黄金首饰主要有纯金、K金、镀金、包金、仿金和变色金等制品。 纯金首饰是由纯金制成的。俗话说“金无足赤”，就是说纯金的含量也达不到100，实际上金含量达到99、99.9的都

20、称为纯金制品。这种纯金首饰质地柔软，色泽赤黄，永不泛色。但容易变形，容易磨损，不能镶嵌各种精美的宝石。,铂金和白金,白金全称为“白色 K 金”，是将黄金与铜、镍、锌等金属熔合在一起后所制成的一种白色合金。其中，黄金的质量分数最多为75%。 铂是稀有的贵金属，在首饰行业又叫做铂金，开采量只有黄金的5%。铂金的强度和韧性都比其他贵金属高得多，1g铂金可以拉成1.6 km长的细丝而不断裂，因此用铂金制作的首饰坚韧，如钻石镶嵌其中会很牢固，不易脱落。铂金的白色光泽是天然的，经久不会改变，而白金的色泽不是天然的，时间长了就可能会褪色。2000年全球铂金的消费接近100 t，其中，亚洲的消费超过65 t。 按照国家技术监督局的规定，我国国内生产的所有铂金首饰都应标上铂的元素符号Pt的专有标志。通常所说的“Pt 900”或“Pt 950”表示首饰材料中铂的质量分数分别为90%或95%。,白金,光泽好耐磨易加工,金 铜 镍 锌,K金是在黄金中添加少量银、铜、锌等金属，以增强黄金的强度和韧性。为了表示K金中的黄金含量，常用K值来表示。1K的含金量约为4.166。24K的含金量约为99.99所以就是纯金。用作金首饰的材料一般为22K，20K、18K（含金量约为