九上第二章第三节第一课时(精品).ppt

2.3 2.3 常见的材料常见的材料1.1.金属材料金属材料(含合金材料含合金材料)2.2.无机非金属材料无机非金属材料3.3.有机合成材料有机合成材料(第第1 1课时课时)1、在在日日常常生生活活中中使使用用的的各各种种物物品品都都是是由由什什么么材材料料制制成成的的？又又由由哪哪些些元元素组成？素组成？2、查阅有关资料，了解这些材料、查阅有关资料，了解这些材料有什么性能、用途。有什么性能、用途。常常见见的的材材料料金属材料金属材料无机非金属无机非金属材料（水泥、玻璃、陶瓷）材料（水泥、玻璃、陶瓷）有机合成材料有机合成材料（合成塑料等）（合成塑料等）1 1、材料的种类有哪些？材料与元、材料的种类有哪些？材料与元素有什么关系？素有什么关系？几十万种材料；由几十万种材料；由100100多种元素不同的排列多种元素不同的排列组合而形成的。组合而形成的。大多数金属为银白色大多数金属为银白色1）.有金属光泽有金属光泽3）.能导能导电电4）.有延展性有延展性铜（紫红色）铜（紫红色）金（黄色）金（黄色）金金属属的的物物理理共共性性2）.能导热能导热一、金属材料一、金属材料包括纯金属以及合金包括纯金属以及合金如铜、铝、钢铁如铜、铝、钢铁1、纯金属、纯金属 黑色金属黑色金属 通常指铁，锰、铬及它们的合通常指铁，锰、铬及它们的合金（主要指钢铁）。金（主要指钢铁）。有色金属有色金属 通常是指除黑色金属以外的其通常是指除黑色金属以外的其他金属。他金属。有色金属可分为四类：（有色金属可分为四类：（1 1）重金属，）重金属，如铜、锌、铅、镍等；（如铜、锌、铅、镍等；（2 2）轻金属，如）轻金属，如钠、钙、镁、铝等；（钠、钙、镁、铝等；（3 3）贵金属，如金、）贵金属，如金、银、铂、铱等；（银、铂、铱等；（4 4）稀有金属，如锗、）稀有金属，如锗、铍、镧、铀等。铍、镧、铀等。金属的分类金属的分类导电性导电性密度密度/gcm-3熔点熔点/硬度硬度金刚石为金刚石为10作标准作标准银银 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅100 9974 61 2717 7.9优优良良金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 大大小小钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 高高低低铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 大大小小金属之最金属之最地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属熔点最低的金属钙钙铁铁银银钨钨汞汞铝铝合金钢合金钢18K金金2 2.合金：合金：将两种或两种以上的金属将两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起，就（或金属与非金属）熔合在一起，就成为成为合金合金。合金合金往往比金属具有更好的性能。往往比金属具有更好的性能。合金大多是混合物。合金大多是混合物。钢：钢：是最常见、应用最广的一种合金是最常见、应用最广的一种合金材料。材料。成分成分：一种由铁和碳等元素组成的合金。：一种由铁和碳等元素组成的合金。机械性能好机械性能好：质坚硬、有弹性和延展性。：质坚硬、有弹性和延展性。用途用途：制作车身、刀具、量具、模具。：制作车身、刀具、量具、模具。注意注意：钢和铁的成分都是铁的：钢和铁的成分都是铁的合金，属于合金，属于混合物。混合物。课堂展示一些生活中的废弃金属，请同学们思考：你们将如何研究得出它们的物理性质，也可以根据平时的生活经验回答。可以可以打打磨磨弯弯曲曲看看色色小刀划看硬度小刀划看硬度火火上上烤烤看看导导热热电路连看导电电路连看导电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。1 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 2、银的导电性比铜好，为什么电线、银的导电性比铜好，为什么电线一般用一般用铜制铜制而不用银制？而不用银制？3 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而不用锡制？如果用锡制的话，可能不用锡制？如果用锡制的话，可能出现什么情况出现什么情况？4 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？如果镀金怎么样？如果镀金怎么样？使用是否便利使用是否便利资源资源废料是否废料是否易于回收易于回收价格价格是否美观是否美观对环境的影响对环境的影响 考虑物质的用途时，考虑物质的用途时，需要考虑那些因素？需要考虑那些因素？合金性质实验合金性质实验实验实验1)1)外观有什外观有什么不同？么不同？铅：银白色略带蓝色。铅：银白色略带蓝色。锡：银白色锡：银白色铅锡合金：银白色铅锡合金：银白色2)2)记录电记录电流表的读流表的读数数。铅：较大。铅：较大。锡：最大锡：最大(导电性最好导电性最好)铅锡合金：最小铅锡合金：最小(导电性最差导电性最差)设计实验设计实验:比较比较铅、铅锡合金（铅、铅锡合金（焊锡）焊锡）铅铅的熔点的熔点设计实验设计实验:比较比较铅、铅锡合金（铅、铅锡合金（焊锡焊锡）铅铅的熔点的熔点现现象象结结论论焊锡最先熔化，锡焊锡最先熔化，锡次之，铅最后熔化次之，铅最后熔化合金一般比任一组合金一般比任一组分金属熔点低分金属熔点低3)3)哪种金属哪种金属凹陷最深？凹陷最深？合金性质比较合金性质比较实验实验铅：最深铅：最深(最软最软)铅锡合金：最浅铅锡合金：最浅(最硬最硬)4)4)哪种金属哪种金属最先熔化？最先熔化？铅：最后熔化铅：最后熔化(熔点最高熔点最高)。铅锡合金：先熔化铅锡合金：先熔化(熔点最低熔点最低)如何去如何去比较黄铜片和铜片、焊比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的物理性质锡和锡的物理性质性质性质比较比较现象现象黄铜黄铜铜铜焊锡焊锡锡锡颜色颜色光泽光泽硬度硬度结论结论紫红紫红色色灰白灰白色色银白银白色色黄铜比铜硬黄铜比铜硬焊锡比锡软焊锡比锡软合金一般比纯组分金属硬度大合金一般比纯组分金属硬度大黄黄色色1)1)合金的导电性合金的导电性比各成分金属导电性都比各成分金属导电性都弱弱。2)2)合金的熔点合金的熔点比各成分金属熔点都比各成分金属熔点都低低。3)3)合金强度或硬度合金强度或硬度比各成分金属都比各成分金属都高高。讨论：讨论：1 1、你觉得合金的性质与纯金属相比有、你觉得合金的性质与纯金属相比有哪些改变呢？哪一类应用更广泛？哪些改变呢？哪一类应用更广泛？合金合金由于在导电、导热、硬度、延展性等方由于在导电、导热、硬度、延展性等方面具有良好的性能而得到了广泛的应用。面具有良好的性能而得到了广泛的应用。2 2、请举例说明合金在我们日常、请举例说明合金在我们日常生活中的用途。生活中的用途。讨论：讨论：铁的合金：铁的合金：铁的合金铁的合金生铁生铁钢钢含碳量含碳量性性 能能炼炼制制原料原料设备设备主要主要变化变化类型类型钢铁的钢铁的防护防护2%4.3%0.03%2%铁矿石、焦炭、石灰石铁矿石、焦炭、石灰石生铁生铁高炉高炉电炉、平炉、转炉电炉、平炉、转炉Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2(1)将过量的碳和其他杂质转将过量的碳和其他杂质转变为气体和炉渣除去（变为气体和炉渣除去（2）融）融入改善钢性能的合金元素入改善钢性能的合金元素炼钢生铁、铸造炼钢生铁、铸造生铁、球墨铸铁生铁、球墨铸铁合金钢、碳素钢合金钢、碳素钢（1）保护膜法）保护膜法（2）改变金属内部结构法）改变金属内部结构法硬而脆，无韧性硬而脆，无韧性坚硬，韧性大，弹性好坚硬，韧性大，弹性好2.铁的合金铁的合金钢和生铁。钢和生铁。钢钢碳素钢碳素钢合金钢合金钢低碳钢低碳钢中碳钢中碳钢高碳钢高碳钢（含碳量高低）（含碳量高低）（所加的合金元素分（所加的合金元素分）不锈钢（含铬、镍元素不锈钢（含铬、镍元素）锰钢锰钢硅钢硅钢钨钢钨钢钢：质坚硬，有弹性和延展性，机钢：质坚硬，有弹性和延展性，机械性能好，可煅轧、压延、可铸造。械性能好，可煅轧、压延、可铸造。铁铁生铁生铁熟铁熟铁 熟铁、钢和生铁都是熟铁、钢和生铁都是铁碳合金铁碳合金，以碳的含量多少来区别以碳的含量多少来区别.钢钢含量在含量在1.7%以上的叫生铁以上的叫生铁.含量在含量在0.2-1.7%的叫钢的叫钢.一般含碳量小于一般含碳量小于0.2%的叫熟铁或纯铁的叫熟铁或纯铁.1 1、熟铁熟铁软，塑性好，容易变形强度软，塑性好，容易变形强度和硬度均较低，用途不广；和硬度均较低，用途不广；2 2、生铁生铁含碳很多，硬而脆，几乎含碳很多，硬而脆，几乎没有塑性；没有塑性；3 3、钢钢具有生铁和熟铁两种优点，为具有生铁和熟铁两种优点，为人类广泛利用。人类广泛利用。不锈钢中除不锈钢中除铁铁以外，还含有抗腐蚀性很以外，还含有抗腐蚀性很强的强的铬铬和和镍镍。铬的含量一般在。铬的含量一般在1313以上，镍以上，镍的含量也在的含量也在10%10%左右。左右。例：一种不锈钢的成分除铁以外，其他元例：一种不锈钢的成分除铁以外，其他元素含量如下：素含量如下：CrCr（铬）（铬）17.0%17.0%19.0%19.0%；NiNi（镍）（镍）8.0%8.0%11.0%11.0%；C C（碳）（碳）0.14%0.14%；SiSi（硅）（硅）0.80%0.80%；MnMn（锰）（锰）2.00%2.00%；P P（磷）（磷）0.035%0.035%；S S（硫）（硫）0.03%0.03%。3 3、查阅有关资料，你知道不锈钢的成、查阅有关资料，你知道不锈钢的成分组成吗？分组成吗？讨论：讨论：不锈钢反应釜 不锈钢容器 医疗器械 常见合金的特性常见合金的特性种类种类性质或特性性质或特性钛锆合金钛锆合金 对空气的强大吸收力，可以除去对空气的强大吸收力，可以除去空气，造成真空空气，造成真空 钛铌合金钛铌合金 理想的超导材料理想的超导材料 白金白金（金与铜、镍、锌（金与铜、镍、锌 ）装饰品）装饰品黄铜黄铜 Cu-ZnCu-Zn合金优良的导热性和耐腐合金优良的导热性和耐腐蚀性蚀性 青铜青铜Cu-Cu-SnSn合金，可作餐具炊具武器合金，可作餐具炊具武器白铜白铜 Cu-NiCu-Ni合金，有优异的耐蚀性和合金，有优异的耐蚀性和高的电阻高的电阻 黄铜壁灯 黄铜打火机 黄铜烛台黄铜烛台 黄铜水嘴 常见合金的特性常见合金的特性种类性质或特性Al-Mn、Al-Mg 合金很好的耐蚀性，良好的塑性和较高的强度 铌锗合金 超导合金临界超导温度为23.2K 永磁合金 强烈地被磁场吸引 耐热合金 高温下具有良好的机械性能和化学稳定性 钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨 钛金属腕表钛金属腕表 记忆记忆合金合金低温下低温下主页记忆合金记忆合金2、在你身边有不少物品都是由金、在你身边有不少物品都是由金属材料制成的，有的是纯金属，属材料制成的，有的是纯金属，有的是金属的合金。调查你家里有的是金属的合金。调查你家里的生活用品或学习用具，填下表的生活用品或学习用具，填下表物品物品 金属材料金属材料 主要用途主要用途 依据的性质依据的性质用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？资源丰富资源丰富无毒轻便无毒轻便 耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀 美观易加工美观易加工 4、科学家发现了一种新金、科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：属，它的一些性质如下：熔点2500密度3g/cm3强度与钢相似导电性良好导热性良好抗腐蚀性优异这种金属的表面有一层氧化这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属物保护层，试设想这种金属的可能用途。的可能用途。