高中化学 3.3《用途广泛的金属材料》课件（打包4套）新人教版必修1.zip

世界最高建筑世界最高建筑 什么是金属材料？金属材料是金属元素或以金属元素为主构成，具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金等金属材料的优异性能金属材料具有 高强度 、 可铸造 、 锻造 、还有良好的 导电性、导热性和铁磁性 ，因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。 金属金属黑色金属：有色金属铁、铬、锰及其合金除 “ 铁铬锰”熔点 低熔金属高熔金属高于 1600℃ 密度 轻金属小于 4.5g/cm3重金属储量 稀土金属贵金属常见金属合 金合金：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）在熔化状态下形成的一种熔化物或冷却后的固体 。合金的优良性能：(1) 合金熔点比其组分中任一种组成金属的熔点低(2) 硬度一般比其组分中任一金属的硬度大(3) 合金的导电性和导热性比其任一组分金属低。利用合金的这一特性，可以制造高电阻和高热阻材料。 (4) 有的抗腐蚀能力强 (如不锈钢 ) 化学性质一般与其各成分金属的化学性质相同青铜青铜 （铜、锡、铅）（铜、锡、铅）铜合 金我国使用最早的合金具有熔点低、硬度大、可塑性强、耐磨、耐腐蚀、色泽光亮等特点，适用于铸造各种器具、机械零件、轴承、齿轮等。 黄铜黄铜 （铜、锌、锡、铅）（铜、锌、锡、铅）铜合 金只由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。第四版人民币硬币是铜锌合金；第五版是钢芯镀铜白铜白铜 （铜、镍、锌、锰）（铜、镍、锌、锰） 呈银白色，有金属光泽，不易生成铜绿，常被用来制造精密仪器和装饰品。白铜导电导热性能很差，是电阻箱热电偶等电工仪器上的理想材料。合金钢：在碳素钢中加入 Cr、 Mn、 W、 Ni、 Mo、Co等合金元素生铁钢（含碳 2％～ 4.3％ ,还含 Si、 Mn及少量 S、 P ）碳素钢 {低碳钢（含碳 0.3％～ 0.6％ ）高碳钢（含碳 0.03％～ 0.3％ ）中碳钢（含碳 0.6％～ 2％ ）铁合 金镍、铬 ---不锈钢，抗腐性强，不易氧化铬、钨 ---高速钢，硬度大，韧性很强锰、硅 ---锰硅钢，韧性特强含碳 0.03％～ 0.3％ 钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。含碳量越高，韧性越差，硬度越高。教材教材 P652、合金有许多特点，如 Na-K合金为液体，而 Na和 K的单质均为固体。据此推测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是（ ）A.纯铁 B.生铁 C.碳 D.无法判断B因为不锈钢中除铁以外，还含有抗腐蚀性很强的 Cr和 Ni。 Cr的含量一般在 13％以上， Ni的含量也在 10%左右。不锈钢为什么耐腐蚀？不锈钢为什么耐腐蚀？锰钢：锰钢：是一种高强度的耐磨钢，主要用于需要承受冲击、挤压、物料磨损等恶劣工况条件。 钨钢：钨钢：钨钢属于硬质合金，可用于制做手表，具有高硬度、耐磨等优点。 铝合金：铝合金：以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰等。其他合 金镁合金：镁合金：镁的密度小，是实用金属中的最轻的金属，具高强度、高刚性。它的合金也以质轻著称。目前使用最广的是 镁铝合金 ，主要用于航空、航天火箭等工业部门。1、现代建筑的门窗框架、常用电解加工成古铜色的硬铝制品。硬铝是 ( )A. Al–Si合金 B. Al–Cu–Mg–Mn–Si 合金 C. Al–Mg合金 D. 表面有氧化膜的纯铝2、关于合金性质的说法中，错误的是 （ ）A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高 B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低C．合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质不同 D．合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同BD从金属的活泼性思考，为什么青铜是我国使用最从金属的活泼性思考，为什么青铜是我国使用最早的合金？早的合金？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活 动性 顺 序 K， Na Mg， Al， Zn Fe， Sn， Pb(H) Cu， Hg， AgPt，Au与 O2反 应 常温下易被 氧化 常温下能被氧 化 Fe→ 铁锈 加 热时 能被氧化不能被氧化与 H2O反应与冷水反 应快加 热时 反 应，依次减慢Fe在 红热 时 与 水蒸气 反 应 不反 应与非氧化性酸反 应 先酸后水 反 应 依次减慢 不反 应与氧化性酸反 应能反 应 ，但得不到 H2；Fe， Al在常温下在 浓 HNO3， 浓 H2SO4中 钝 化仅 与王水反 应与碱反 应 K， Na与水反 应 仅 Al， Zn两性金属与 强 碱反 应与 盐 反 应 前 → 后，但是 注意 K， Na与 盐 反 应 的本 质 ： 先水后 盐记忆合金：合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以变回到原来的形状。 记忆合金的主要成分是镍和钛，另外还有： Cu-Zn、 Cu-Zn-Al、 Au-Cu-Zn、 Fe-Pt、 Ti-Ni等。 科学视野：科学视野：钛：良好的延性和展性，远比钢铁坚硬，常温下，王水也不能腐蚀它K数与含金量的关系式：Au % = K / 24 × 100% ，即 1K=4.166% 如 18K（ 75%）、 22K（ 91.6%）、 24K（ 100%）[实际不存在，但有足金（含金量不少于 99％）、千足金（含金量不少于 99.9％）的说法 ] 18K ？稀土金属 稀 土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称，包含 镧系元素 （ 57-71：镧 La、铈 Ce、镨 Pr、钕 Nd、钷 Pm、钐 Sm、铕 Eu、钆 Gd、铽 Tb、镝 Dy、钬 Ho、铒 Er、铥 Tm、镱 Yb、镥 Lu） 及钪 Sc、钇 Y，共 17个元素，化学性质非常相似，在矿物中相互伴生。 稀土元素能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料，被称为 “ 现代工业的维生素和神奇的新材料宝库 ” 。 储氢合金：氢燃料电池汽车上的储氢罐