化学必修第三章第三节用途广泛的金属材料.ppt

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1、化学必修第三章第三节用途广泛的金属材料现在学习的是第1页，共40页 在日常生产、生活和科学技术中，金属材在日常生产、生活和科学技术中，金属材料是非常重要的。我们周围的很多物品都中由料是非常重要的。我们周围的很多物品都中由金属材料制成的。金属材料制成的。现在学习的是第2页，共40页人类使用材料的进化顺序人类使用材料的进化顺序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离膜分离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

2、形材料液晶材料液晶材料合成材料合成材料现在学习的是第3页，共40页一、常见合金的重要应用 学与问：学与问：初中曾学过有关合金的一些知识，你还初中曾学过有关合金的一些知识，你还初中曾学过有关合金的一些知识，你还初中曾学过有关合金的一些知识，你还记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性质记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性质记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性质记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性质？你知道合金在生活中有哪些用途吗？举你知道合金在生活中有哪些用途吗？举你知道合金在生活中有哪些用途吗？举你知道合金在生活中有哪些用途吗？举出一些例子。出一些例子。出一些例子。出一些例子。现在学习的是第4页，

3、共40页学与问：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的具有金属特性的物质。具有金属特性的物质。合金属于混合物。合金属于混合物。现在学习的是第5页，共40页学与问：学与问：合合金金具具有有许许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，在在许许多多方方面面不不同同于于各组分金属，例如，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各成成分的金属分的金属低低。现在学习的是第6页，共40页学与问：学与问：在在工工农农业业生生产产和和日日常常生生活活

4、中中，我我们们很很少少使使用用纯纯金金属属，而而主主要要使使用用合合金金，常常见见的的合合金金有有铜铜合合金金、铁铁合合金金和和铝合金铝合金等。等。现在学习的是第7页，共40页、铜合金：我国使用最早的合金白铜白铜：主要含铜、镍和锌（少量锰）主要含铜、镍和锌（少量锰），它不容，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。青铜青铜：主要含铜、锡和铅主要含铜、锡和铅，有良，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制造机器零件如轴承、主要用于制造机器零件如轴承、齿轮等。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

5、量锡、铅、铝），有良，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制造好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制造机器零件、仪表和日用品。机器零件、仪表和日用品。现在学习的是第8页，共40页钢钢碳素钢：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，不易氧化不锈钢，抗腐性强，不易氧化铬、钨铬、钨-高速

6、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。现在学习的是第9页，共40页铁的合金 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，其注：生铁和钢都是铁的合金，其中钢用途广和多。中钢用途广和多。现在学习的是第10页，共40页锰钢锰钢锰钢制成的钢轨锰钢制成的钢轨现在

7、学习的是第11页，共40页 拓展知识：拓展知识：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，这种钢称为不锈钢。钢称为不锈钢。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。现在学习的是第12页，共40页名称名称组成组成 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

8、、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、性质和用途现在学习的是第13页，共40页铝合金铝合金特点：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

9、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“有翼的有翼的金属金属”或或“会飞的金属会飞的金属”。现在学习的是第14页，共40页铝合金制成的箱子铝合金制成的箱子9/26/2022现在学习的是第15页，共40页镁铝合金：镁铝合金：含有硅、铜、锌、锰等元素。含有硅、铜、锌、锰等元素。具有质轻、坚韧、机械性能较好等许多优良性质，具有质轻、坚韧、机械性能较好等许多优良性质，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

10、材料、门窗等。现在学习的是第16页，共40页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现在学习的是第17页，共40页镁铝合金制成的自行车镁铝合金制成的自行车9/26/2022现在学习的是第18页，共40页 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。现在学习的是第19页，共40页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9/26/

11、2022现在学习的是第20页，共40页氢燃料电池汽车上的储氢罐氢燃料电池汽车上的储氢罐9/26/2022现在学习的是第21页，共40页 钛合金：钛合金：Ti，V，Fe，Al等，等，飞机起落架。飞机起落架。现在学习的是第22页，共40页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：现在学习的是第23页，共40页硅锰合金硅锰合金锌合金锌合金铂铑合金网铂铑合金网现在学习的是第24页，共40页记忆金属记忆金属 随着社会的发展，我们对金属的认识也在增随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。也许在不远将来，我们都会拥有一辆由加。也许在不远将来，我们都会拥有一辆由“记记忆金属忆金属”

12、制作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞制作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。的凹凸不平而心痛惋惜了。这种这种“记忆金属记忆金属”即是即是镍钛合金镍钛合金。如把这样一。如把这样一块金属任意揉皱，或使它弯曲。加热后，它又恢复了块金属任意揉皱，或使它弯曲。加热后，它又恢复了原状。原状。现在学习的是第25页，共40页记忆合金记忆合金现在学习的是第26页，共40页现在学习的是第27页，共40页形状记忆合金制成的水龙头形状记忆合金制成的水龙头 上的温度调节装置上的温度调节装置9/26/2022现在学习的是第28页，共40页形状记忆合金制成的形状记忆合金制成的“蝴蝶蝴蝶”（可模仿肌肉的收缩）

13、（可模仿肌肉的收缩）9/26/2022现在学习的是第29页，共40页形状记忆合金制成的形状记忆合金制成的 移动跳跃的机器人移动跳跃的机器人9/26/2022现在学习的是第30页，共40页 稀土作为基体元素能制造出具有稀土作为基体元素能制造出具有特特殊殊“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

14、理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。现在学习的是第31页，共40页主要用途主要用途 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、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：现在学习的是第32页，共40页 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

15、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现在学习的是第33页，共40页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、锰以有色金属：除铁、铬、锰以外的金属外的金属 按密度分按密度分 重金属重金属：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 现在学习的是第34页，共40页金属的冶炼金属的冶炼目前工业上冶

16、炼金属常用的方法有：目前工业上冶炼金属常用的方法有：v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。v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物的钾、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。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。现在学习的是第35页，共40页三千多年前商代三千多年前商代的青铜器已表明的青铜器已表明我国古代无与伦我国古代无与伦比的冶炼技术，比的冶炼技术，现在学习的是第36页，共40页现在学习的是第37页，共40页炼钢过程 现在学习的是第38页，共40页D现在学习的是第39页，共40页AD现在学习的是第40页，共40页