化学必修1第三章第三节——用途广泛的金属材料优秀PPT.ppt

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1、 在日常生产、生活和科学技术中，金在日常生产、生活和科学技术中，金属材料是特别重要的。我们四周的很多属材料是特别重要的。我们四周的很多物品都中由金属材料制成的。物品都中由金属材料制成的。人类运用材料的进化依次人类运用材料的进化依次材料的分类材料的分类石器时代石器时代铜器时代铜器时代铁器时代铁器时代材材 料料金属材料金属材料非金属材料非金属材料合成高分子材料合成高分子材料智能材料智能材料合金材料合金材料纯金属纯金属功能功能高高分子材料分子材料分别膜分别膜传感膜传感膜热电膜热电膜仿生材料仿生材料隐形材料隐形材料液晶材料液晶材料合成材料合成材料一、常见合金的重要应用 学与问：学与问：初中曾学过有关合

2、金的一些学问，初中曾学过有关合金的一些学问，初中曾学过有关合金的一些学问，初中曾学过有关合金的一些学问，你还记得什么是合金吗？合金有哪些优你还记得什么是合金吗？合金有哪些优你还记得什么是合金吗？合金有哪些优你还记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性质？良的性质？良的性质？良的性质？你知道合金在生活中有哪些用途吗你知道合金在生活中有哪些用途吗你知道合金在生活中有哪些用途吗你知道合金在生活中有哪些用途吗？举出一些例子。？举出一些例子。？举出一些例子。？举出一些例子。学与问：学与问：合合金金是是由由两两种种或或两两种种以以上上金金属属（或或金金属属跟跟非非金金属属）熔熔合合而而成成的具有金属特性的物质

3、。的具有金属特性的物质。合金属于混合物。合金属于混合物。学与问：学与问：合合金金具具有有很很多多优优良良的的物物理理、化化学学或或机机械械性性能能，在在很很多多方方面面不同于各组分金属，例如，不同于各组分金属，例如，合合金金的的硬硬度度一一般般比比它它的的各各成成分分金金属属的的大大，合合金金的的熔熔点点比比各成分的金属低。各成分的金属低。学与问：学与问：在在在在工工工工农农农农业业业业生生生生产产产产和和和和日日日日常常常常生生生生活活活活中中中中，我我我我们们们们很很很很少少少少运运运运用用用用纯纯纯纯金金金金属属属属，而而而而主主主主要要要要运运运运用用用用合合合合金金金金，常常常常见见

4、见见的的的的合合合合金金金金有有有有铜铜铜铜合合合合金金金金、铁铁铁铁合合合合金和铝合金等。金和铝合金等。金和铝合金等。金和铝合金等。、铜合金：我国运用最早的合金白铜：主要含铜、镍和锌（少量锰）白铜：主要含铜、镍和锌（少量锰），它不简洁生铜绿，常用于制造精密仪器它不简洁生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。和装饰品。青铜青铜：主要含铜、锡和铅主要含铜、锡和铅，有，有良好的强度和塑性、耐磨、耐良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制造机器零件腐蚀，主要用于制造机器零件如轴承、齿轮等。如轴承、齿轮等。黄铜黄铜：主要含铜和锌（少量锡、铅、铝）主要含铜和锌（少量锡、铅、铝），有，有良好的强度和塑性、易

5、加工、耐腐蚀，主要用良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制造机器零件、仪表和日用品。于制造机器零件、仪表和日用品。钢钢碳素钢：碳素钢：铁和碳的合金铁和碳的合金合金钢：在碳素钢中加合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素钴等合金元素低碳钢低碳钢-含碳量低于含碳量低于0.3%中碳钢中碳钢-含碳量含碳量0.3%0.6%高碳钢高碳钢-含碳量高于含碳量高于0.6%钢的种类钢的种类2.钢：用量最大,用途最广的合金镍、铬镍、铬-不锈钢，抗腐性强，不易氧不锈钢，抗腐性强，不易氧化化铬、钨铬、钨-高速钢，硬度大，韧性很强高速钢，硬度大，韧性很强锰、硅锰、硅-锰硅钢，韧性

6、特强锰硅钢，韧性特强钢的钢的含碳量越低含碳量越低，韧性越，韧性越好好，硬度越，硬度越低低；含碳量越高含碳量越高，韧性越，韧性越差差，硬度越，硬度越高高。铁的合金 生铁 钢 C%2%4.3%0.03%2%其他杂质Si、Mn、S、P （较多）Si、Mn、S、P （较少）机械性能 质硬而脆、无韧性坚硬、韧性大、可塑性好。生铁与钢的比较生铁与钢的比较注：生铁和钢都是铁的合金，注：生铁和钢都是铁的合金，其中钢用途广和多。其中钢用途广和多。高考资源网锰钢锰钢锰钢制成的钢轨锰钢制成的钢轨 拓展学问：拓展学问：不锈钢不锈钢 为了防生锈在合金中加入为了防生锈在合金中加入铬铬和和镍镍，这种钢称为不锈钢。这种钢称为

7、不锈钢。不锈钢不锈钢通常是指通常是指含铬量含铬量在在1230%的的合金钢合金钢。名称名称组成组成 主要性质主要性质主要用途主要用途铝合金铝合金含镁含镁10%10%30%30%硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮火箭、飞机、轮船等制造业船等制造业硬铝硬铝含铜含铜4%4%、镁镁0.5%0.5%、锰锰0.5%0.5%、硅硅0.7%0.7%硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮火箭、飞机、轮船等制造业船等制造业钛合金钛合金含铝含铝6%6%钒钒4%4%耐高温、耐腐蚀、耐高温、耐腐蚀、高强度高强度用于飞机、宇航、用于飞机、宇航、化学工业化学工业金合

8、金金合金加入银、铜、加入银、铜、稀土元素等稀土元素等有光泽、易加工、有光泽、易加工、耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀金饰品、电子元金饰品、电子元件、钱币、笔尖件、钱币、笔尖其他几种常见合金的组成、性质和用途其他几种常见合金的组成、性质和用途铝合金铝合金特点：密度小、强度高、抗腐蚀特点：密度小、强度高、抗腐蚀用途：制造飞机和宇宙飞船用途：制造飞机和宇宙飞船 为什么铝被称为为什么铝被称为“有翼的金属有翼的金属”“会飞的金属会飞的金属”？在金属的家庭中，由于铝的密度小，在金属的家庭中，由于铝的密度小，使它得天独厚地能随飞机一起腾云驾使它得天独厚地能随飞机一起腾云驾雾，翱翔高空，因此被誉为雾，翱翔高空，因此被誉为

9、“有翼的有翼的金属金属”或或“会飞的金属会飞的金属”。*铝合金制成的箱子铝合金制成的箱子镁铝合金：含有硅、铜、锌、锰等元素。镁铝合金：含有硅、铜、锌、锰等元素。具有质轻、坚韧、机械性能较好等很多优良性质，具有质轻、坚韧、机械性能较好等很多优良性质，用途广泛，做机械零件、车船材料、门窗等。用途广泛，做机械零件、车船材料、门窗等。镁铝合金制成的镁铝合金制成的3C产品产品镁铝合金制成笔记本电脑外壳镁铝合金制成笔记本电脑外壳*镁铝合金制成的自行车镁铝合金制成的自行车 新型合金新型合金喷气式飞机的发动机叶片。喷气式飞机的发动机叶片。储氢合金：储氢合金：钛合金：钛合金：耐热合金：耐热合金：记忆合金：记忆合

10、金：泡沫合金：泡沫合金：TiFe,LaNiTi，V，Fe，Al等，等，飞机起落架。飞机起落架。*氢气与汽油两用车上的储氢装置氢气与汽油两用车上的储氢装置 储氢合金储氢合金*氢燃料电池汽车上的储氢罐氢燃料电池汽车上的储氢罐 钛合金：钛合金：Ti，V，Fe，Al等，等，飞机起落架。飞机起落架。喷气式飞机的发动机叶片。喷气式飞机的发动机叶片。耐热合金：耐热合金：硅锰合金硅锰合金锌合金锌合金铂铑合金网铂铑合金网记忆金属记忆金属 随着社会的发展，我们对金属的相识也在随着社会的发展，我们对金属的相识也在增加。或许在不远将来，我们都会拥有一辆由增加。或许在不远将来，我们都会拥有一辆由“记忆金属记忆金属”制作

11、的汽车，我们再也不怕把汽制作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平而伤心惋惜了。车碰撞的凹凸不平而伤心惋惜了。这种这种“记忆金属记忆金属”即是镍钛合金。如把这即是镍钛合金。如把这样一块金属随意揉皱，或使它弯曲。加热后，样一块金属随意揉皱，或使它弯曲。加热后，它又复原了原状。它又复原了原状。记忆合金记忆合金*形态记忆合金制成的水龙头形态记忆合金制成的水龙头 上的温度调整装置上的温度调整装置*形态记忆合金制成的形态记忆合金制成的“蝴蝶蝴蝶”（可仿照肌肉的收缩）（可仿照肌肉的收缩）*形态记忆合金制成的形态记忆合金制成的 移动跳动的机器人移动跳动的机器人 稀土作为基体元素能制造出具有稀土作为基体元素

12、能制造出具有特殊特殊“光电磁光电磁”性能的多种功能材料，性能的多种功能材料，如如:稀土永磁材料，稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料，稀土镍氢电池材料，稀土荧光材料，稀土荧光材料，稀土催化剂。稀土催化剂。稀土激光材料，稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料稀土精密陶瓷材料,生物工程材料等。生物工程材料等。它们都是发展电子信息产业，开发新能源，它们都是发展电子信息产业，开发新能源，治理环保和国防尖端技术等方面必不行缺少的材料。治理环保和国防尖端技术等方面必不行缺少的材料。主要用途主要用途 外观外观 物理性质物理性质 化学性质化学性质 价格价格 加工难度加工难度 日常维护日常维护 对环境的影响对环境的影响 二、

13、正确选用金属材料二、正确选用金属材料选择材料时，常常要考虑几个方面：选择材料时，常常要考虑几个方面：常见金属之最常见金属之最密度最大的是密度最大的是 ；硬度最大的是硬度最大的是 ；熔点最低的是熔点最低的是 ；熔点最高的是熔点最高的是 ；延性最好的是延性最好的是 ；展性最好的是展性最好的是 ；导电性最好的是导电性最好的是 ；地地壳壳中中含含量量最最多多的的金金属属元元素素是是 ；OsCrHgWPtAuAgAl金属的分类金属的分类 金属金属 冶金工业分冶金工业分 黑色金属：铁、铬、锰黑色金属：铁、铬、锰 有色金属：除铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属以外的金属 按密度分按密度分 重金属重金

14、属：密度：密度4.5g/cm3以上以上 轻金属轻金属：密度：密度4.5g/cm3以下以下 按接触概率分按接触概率分 常见金属：如铁、铝、铜等常见金属：如铁、铝、铜等 稀有金属：如锆、铌、钼等稀有金属：如锆、铌、钼等 金属的冶炼金属的冶炼目前工业上冶炼金属常用的方法有：目前工业上冶炼金属常用的方法有：热还原法热还原法大多数金属的冶炼适用于此法。大多数金属的冶炼适用于此法。电解法电解法钾、钙、钠、铝等活泼金属，只能用电解其熔融盐或氧化钾、钙、钠、铝等活泼金属，只能用电解其熔融盐或氧化物的方法制解。物的方法制解。把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤：从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤：（1）矿石的采集；）矿石的采集；（2）冶炼；）冶炼；（3）精炼。）精炼。三千多年前商三千多年前商代的青铜器已代的青铜器已表明我国古代表明我国古代无与伦比的冶无与伦比的冶炼技术，炼技术，炼钢过程 DAD