第一节常见的金属材料(1).ppt

第一节第一节 常见的金属常见的金属材料材料1了解常见金属的物理性质，知道金属材料在日常生 活和工农业生产中的重要用途。2初步建立“混合”能改变物质性质的化学观念。知道在一种金属中熔合进一种或多种其他金属(或非金属)，可得到适合人类需要的合金。 3了解重要的铁矿石和炼铁的基本原理。 你们见过你们见过这些吗？这些吗？ 这些你们这些你们又见过没又见过没有有 呢？呢？一一.金属的一些物理特性金属的一些物理特性活动天地：生活中常见的金属有铁、铝、铜， 其性质如下表： 大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大，大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大，熔、沸点较高，具有良好的延展性和导电、导热性能，熔、沸点较高，具有良好的延展性和导电、导热性能，在室温下除汞外，其他金属都是固体。在室温下除汞外，其他金属都是固体。金属颜色：金属颜色：铜是紫铜是紫红色红色的，金为的，金为黄色黄色，其他金属一般，其他金属一般 是是银白色银白色。金属光泽金属光泽能导电能导电延性延性展性展性导热导热熔点高熔点高硬度大硬度大熔、熔、沸点沸点较高较高金属金属光泽光泽有延展性有延展性热和电的热和电的良导体良导体密度密度较大较大硬度大硬度大金属金属不同的金属还具有各自的特性，如铂和金具有良好的延展性，银和铜具有良好的导电性，铁和铝具有良好的导热性，金具有独特的黄色等。2022-6-26商河实验中学资资料料金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是-汞汞熔点最高的金属是熔点最高的金属是-钨钨密度最小的金属是密度最小的金属是-锂锂密度最大的金属是密度最大的金属是-锇锇硬度最小的金属是硬度最小的金属是-铯铯硬度最大的金属是硬度最大的金属是-铬铬最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯最稳定的金属是最稳定的金属是-金金延性最好的金属是延性最好的金属是-铂铂展性最好的金属是展性最好的金属是-金金地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素铝铝目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属铁铁导电导热性最好的金属导电导热性最好的金属银银人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素钙钙钨的熔点高钨的熔点高灯泡的灯丝灯泡的灯丝银的导电性好银的导电性好 电子制造业电子制造业 根据你的生活经验和表中提供的信息，根据你的生活经验和表中提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。并查阅有关资料分析下列问题。物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较导电性导电性( (以以100100最好最好) ) 银银 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅密度密度/g.cm/g.cm-3-3金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝19.3 11.3 10.5 8.9 7.8 7.1 2.7熔点熔点/ /0 0c c钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡硬度硬度以以1010为最大为最大铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制铁制而不用铅制？而不用铅制？2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制铜制而而不用银制？不用银制？3、为什么灯泡里的灯丝用、为什么灯泡里的灯丝用钨制钨制而不用锡制？锡可能而不用锡制？锡可能用在什么地方？用在什么地方？4、为什么有的铁制品如水龙头等要、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬镀铬？如果镀？如果镀金怎么样？金怎么样？拓展：拓展： 黑色金属并不是金属的颜色，而是指他们被氧黑色金属并不是金属的颜色，而是指他们被氧 化后的产物为黑色化后的产物为黑色 例例1、铝具有良好的：、铝具有良好的：a导电性导电性,b.延展性延展性,c.传热性，传热性，d.抗腐蚀性抗腐蚀性,e.硬度大（铝合金）硬度大（铝合金）,f.密度小（铝合金）。密度小（铝合金）。近几年近几年,铝制品和铝合金的使用非常普遍铝制品和铝合金的使用非常普遍,试回答下列铝试回答下列铝（或铝合金）的用途各是利用它们的何种性质（或铝合金）的用途各是利用它们的何种性质:(填序号）填序号）（1）用铝做导线来导电）用铝做导线来导电_ (2)用铝锅烧饭，铝壶浇水用铝锅烧饭，铝壶浇水_ (3)用铝做反应釜用铝做反应釜_ (4)用铝箔做包装用品用铝箔做包装用品_ (5)用铝合金做门窗用铝合金做门窗_ (6)用铝合金制造飞机外壳用铝合金制造飞机外壳_acdbe fe f 下列说法中正确的是下列说法中正确的是 A.金属在通常状况下都是固体金属在通常状况下都是固体B.凡是能导电、导热的物质都是金属凡是能导电、导热的物质都是金属C.相同条件下，铝的导电性比铁强相同条件下，铝的导电性比铁强D.相同体积的铁块和铝块，质量相同。相同体积的铁块和铝块，质量相同。解析：解析：A项中汞也是金属，但汞是液体；项中汞也是金属，但汞是液体；B项项中多数金属为电和热的良导体，但能导电、中多数金属为电和热的良导体，但能导电、导热的物质并不一定是金属，如导热的物质并不一定是金属，如NaCl溶液也溶液也能导电；能导电；D项中相同体积的铁块和铝块，质量项中相同体积的铁块和铝块，质量相同，因为二者的密度不同。相同，因为二者的密度不同。答案：答案：C规律总结：规律总结：1.汞在常温下是液态汞在常温下是液态2.石墨是电的良导体石墨是电的良导体3.铁、铝的密度分别为铁、铝的密度分别为7.9g/cm3,2.7g/cm3组分组分含量含量%Cu84.77Sn11.64 司母戊鼎司母戊鼎不是由一不是由一种金属组种金属组成的？成的？ 二、合金二、合金在一种金属中加热熔合其他在一种金属中加热熔合其他金属或非金金属或非金属属, ,而形成的具有而形成的具有金属特性金属特性的物质的物质纯净物？纯净物？混合物？混合物？v硬度实验：硬度实验：黄铜黄铜 VS 铜铜焊锡焊锡 VS 锡锡铝合金铝合金 VS 铝铝v熔点实验：熔点实验：焊锡焊锡 锡锡 铅铅焊锡：锡、铅等金属形焊锡：锡、铅等金属形成的合金，能粘结金属成的合金，能粘结金属（熔点：（熔点：180C 232C 327Cv实验结论：实验结论：v合金的硬度一般比各成分金属大；合金的硬度一般比各成分金属大；v多数合金的熔点低于组成它的成分金属。多数合金的熔点低于组成它的成分金属。日常生活、工农业生产和科学研究中广日常生活、工农业生产和科学研究中广泛应用的是泛应用的是合金合金组成发生了变化组成发生了变化内部组织结内部组织结构发生改变构发生改变性质有较大差异性质有较大差异生活中常见的合金：生活中常见的合金：铁合金铁合金、铜合金铜合金、铝合金铝合金、 钛合金钛合金2121世纪世纪最重要最重要的金属的金属钛合金与人体具钛合金与人体具有很好的有很好的“相容相容性性”，因此可用，因此可用来制造人造骨头来制造人造骨头钛合金钛合金铝合金（硬铝）铝合金（硬铝）国产国产85-II85-II主战坦克主战坦克锰钢（铁合金）锰钢（铁合金）铜合金铜合金v铜合金是以铜为基体加入其他元素而构成的铜合金是以铜为基体加入其他元素而构成的有色合金。主要合金元素有锡、镍、锌、铝、有色合金。主要合金元素有锡、镍、锌、铝、硅、锰等。历史上应用最早的金属材料之一。硅、锰等。历史上应用最早的金属材料之一。除广泛用作结构材料和电工材料外，还可用除广泛用作结构材料和电工材料外，还可用作形状记忆材料。常用的铜合金分为黄铜、作形状记忆材料。常用的铜合金分为黄铜、白铜和青铜。白铜和青铜。 黄铜黄铜白铜白铜(1)(1)生铁的种类和用途生铁的种类和用途(2)(2)几种常见的钢的主要特性及用途几种常见的钢的主要特性及用途(3)(3)常见合金的主要成分、性能和用途常见合金的主要成分、性能和用途合金在高科技中的应用合金在高科技中的应用布拉莫斯导弹布拉莫斯导弹 潜艇潜艇U33号法国制造号法国制造 航天飞机航天飞机例例2.下列是关于下列是关于“合金合金”的叙述：的叙述：合金中至少合金中至少含有两种金属；含有两种金属；合金中元素以化合物的形式合金中元素以化合物的形式存在；存在；合金中一定含有金属；合金中一定含有金属；合金一定为合金一定为混合物；混合物；合金依然具有金属特性。其中正确合金依然具有金属特性。其中正确的是的是 A . B. C. D. 解析：解析：只要正确理解合金的概念，此题不难只要正确理解合金的概念，此题不难解答。合金不一定要含有两种金属，含一种解答。合金不一定要含有两种金属，含一种金属或几种金属都可以；合金中元素不是化金属或几种金属都可以；合金中元素不是化合物的形式存在，而是以单质形式存在的。合物的形式存在，而是以单质形式存在的。综合分析综合分析正确。正确。答案：答案：D 硬铝的下列用途中，与制造飞机外壳无关硬铝的下列用途中，与制造飞机外壳无关的是的是 A.导电性好导电性好 B.密度较小密度较小 C.耐腐蚀性较强耐腐蚀性较强 D.硬度较大硬度较大答案：答案：A三、炼铁的原理三、炼铁的原理2007年年-2008全全球直接球直接还原铁还原铁产量产量 黄铁矿黄铁矿 菱铁矿菱铁矿赤铁矿赤铁矿 磁铁矿磁铁矿(Fe(Fe2 2O O3 3) )(FeCO(FeCO3 3) )（FeSFeS2 2）(Fe(Fe3 3O O4 4) )铁的存在与分布铁的存在与分布人类如何从铁矿石中得到铁呢？下面人类如何从铁矿石中得到铁呢？下面让我们通过实验来探究炼铁的化学反应让我们通过实验来探究炼铁的化学反应原理。原理。酒精酒精灯的灯的用途？用途？1、实验室模拟炼铁原理图、实验室模拟炼铁原理图固体由红变黑固体由红变黑, ,石灰水变浑浊石灰水变浑浊现象现象: :化学方程式：化学方程式：232323COFeCOOFe高温2 2、工业炼铁原理：高温下用还原剂（主要、工业炼铁原理：高温下用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石中把铁还原出来。是一氧化碳）从铁矿石中把铁还原出来。4 4、主要设备：高炉、主要设备：高炉化学上把氧化物中的氧被夺去的反应叫做化学上把氧化物中的氧被夺去的反应叫做还还原反应原反应图片图片（1）若已知物质不纯，需先计算出其中纯物质）若已知物质不纯，需先计算出其中纯物质 的质量：的质量：纯物质的质量纯物质的质量=不纯物质的质量不纯物质的质量 纯物质的质量分数纯物质的质量分数=不纯物质的质量不纯物质的质量 （1-杂质的质量分数），杂质的质量分数），然后用纯物质质量，然后用纯物质质量， 根据化学方程式计算求出其他物质的质量。根据化学方程式计算求出其他物质的质量。 （2）若待求物不纯，需要先根据化学方程式）若待求物不纯，需要先根据化学方程式算出待求物中纯物质的质量，再由纯物质的算出待求物中纯物质的质量，再由纯物质的质量算出不纯物质的质量。质量算出不纯物质的质量。不纯物质的质量不纯物质的质量=纯物质质量纯物质质量纯物质的质量纯物质的质量分数。分数。例例3、用、用500t含氧化铁质量分数为含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿的赤铁矿可以炼出含杂质可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？的生铁多少吨？解析：题目所给的解析：题目所给的500t赤铁矿含有不参加化学赤铁矿含有不参加化学反应的杂志，需先求出其中参加化学反应的氧反应的杂志，需先求出其中参加化学反应的氧化铁的质量。当然，本题还可以根据化学方程化铁的质量。当然，本题还可以根据化学方程式计算。式计算。答案：答案：氧化铁的质量为氧化铁的质量为500t70%=350t设设350t氧化铁能生成生铁的质量为氧化铁能生成生铁的质量为x.Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2160112350tx(1-4%)112(14%)x=-160350t255.2xt 例例4.我国铁矿石资源比较丰富，我国铁矿石资源比较丰富，200年，年，钢铁年总产量就已道道钢铁年总产量就已道道1.27亿吨，成为亿吨，成为世界钢铁大国。某钢铁厂日产含世界钢铁大国。某钢铁厂日产含3%杂质杂质的生铁的生铁2240t，则需要含，则需要含Fe2O380%的的赤铁矿多少吨？赤铁矿多少吨？解：设需要含氧化铁解：设需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为的赤铁矿的质量为xFe2O3+3CO高温2Fe+3CO2160112x80%2240t(1-3%)16011280%2240(1 3%)xt=创-3880 xt=例例1(20081(2008眉山眉山) )金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是( ) A硬度很大、熔点很高 B有良好的导电性、传热性 C是银白色的固体 D易与酸反应产生氢气 解析：解析：汞熔点低，常温下为液体，铜是紫红色，排汞熔点低，常温下为液体，铜是紫红色，排 在氢后的金属不与酸反应。在氢后的金属不与酸反应。 B 例2(2008咸宁)北京2008年奥运会火炬“祥云”(如图7-1)，外体用轻薄高品质铝合金和优质有机材料加工而成，内部使用的燃料是丙烷(C3H8)。下列有关“祥云”中使用材料的说法错误的是( ) A燃料丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水，体现 了“绿色奥运”的理念 B铝合金比纯铝的硬度小 C铝合金质轻且延展性好 D火炬外体的制作材料均为可回收的环保材料B例3 (太原中考)下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。 (1)写出图中标有序号的仪器名称。 _， _。铁架台铁架台试管试管(2)(2)实验过程中，先要进行的是实验过程中，先要进行的是_(_(填填“I”I”或或“”)”)。 I I加热加热 通一氧化碳通一氧化碳(3)A(3)A中反应的化学方程式是中反应的化学方程式是 _ _ 。 B B中反应的化学方程式是中反应的化学方程式是 _， B B中观察到的现象是中观察到的现象是_。(4)(4)该装置的不足之处是该装置的不足之处是_。Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊 没有尾气处理装置没有尾气处理装置完成课本完成课本P34页挑战自我页挑战自我1、2、3、4!