第三章_第三节_用途广泛的金属材料(PPT课件
3.3用途广泛的金属材料
第三节用途广泛的金属材料
在生产和生活中，是非常重要的。
环顾我们四周，很多物品是有金属材料制成的，最简单的金属材料是纯合金，但我们实际应用的都是具有优良性能的合金。
一、常见合金的重要应用
司母戊鼎：含铜84．8%、锡11．6%、铅2 ．
［简介］黄铜（含锌及少量的锡、铅、铝等）及白铜（含镍、锌及少量锰）成分．［练习］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：
【同步训练】
1．A2．B3．B4．C5．A
6．(1)Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu (2)干燥空气中保存 (3)铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型。
第三节 用途广泛的金属材料
第三节用途广泛的金属材料（1课时）【学习目标】1、了解合金的概念以及性质特点，了解常见的合金的主要组成和性能。
【学习重难点】2、初步认识合理使用金属材料的意义，学会正确选用金属材料。
一、常见合金的重要应用1、合金的概念：合金是有两种或两种以上的_________（或___________________________）熔合而成的具有__________特性的物质。
不同的合金具有不同的性能，主要表现在机械强度、韧性、强度、可塑性、制腐蚀性等方面。
改变原料的配比或改变生成合金的条件，可以得到不同性能的合金。
2、特性：（1）合金的熔点一般比它的各成分金属要。
（填“高”或“低”，下同）（2）合金的硬度及机械性能一般比它的纯金属成分要。
3、常见的合金（1）铜合金铜合金主要有___________（主要成分为铜、锡、铅）、____________（含锌及少量锡、铅、铝等）及_____________（含镍、锌及少量锰）。
（2）钢钢是用量_________、用途_________的铁合金。
根据化学成分，钢可以分为两大类：____________和____________。
其中碳素钢可以分成____________、____________、_____________。
二、正确选择金属材料1、在进行金属材料选择时，常常要考虑到一下几个方面：主要用途、外观、物理性质（密度、硬度、强度、导电性）、化学性质（对水的作用、耐腐蚀性）、价格等方面。
2、稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称。
包括原子序数57~71（从镧到镥，称为镧系元素）的15种元素以及钪和钇，共17种元素。
稀土元素能与其他元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料。
如在合金中加入适量稀土金属就会大大改善合金的性能，被称为“冶金工业的维生素”；稀土元素可以制造引火合金、永磁材料、超导材料和纳米材料等待，而被称为“神奇的新材料宝库”。
〖交流〗（1）小组交流课前预习收获与疑惑。
高中化学(人教版必修一)第3章 第三节 用途广泛的金属材料
化学·必修1(人教版)第三节用途广泛的金属材料1．铁和钢习惯上总称为钢铁。
纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金，其强度高、价格便宜、应用广泛，在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是()A．它们的组成元素是相同的B．耐腐蚀的性能不同C．它们都属于钢，因此物理性质是一样的D．构成普通钢和不锈钢的主要元素是铁，因此它们的化学性质完全相同2．小华的妈妈买了一个黄金手镯，小华想通过实验来证实这个手镯是不是用铜锌合金制成的仿制品，他不能选用的试剂是()A．MgCl2B．H2SO4C．AgNO3D．CuSO43．现在，我国用量最多、用途最广的合金是()A．钢B．青铜C．铝合金D．塑料制品4．下列合金抗腐蚀性能较好的是()A．铝合金B．青铜C．碳素钢D．生铁5．金属材料在现实生活中有极为重要的作用。
下列金属材料的运用与金属所具有的性质不一致的是()A．制造白炽灯灯丝——熔点高B．制造飞机——坚硬而质轻C．制造装化工原料的容器——耐腐蚀D．制造保险丝——硬度大6．金属及其制品在腐蚀介质中很容易被腐蚀，其使用寿命会大为降低。
因此只有对腐蚀介质中的金属及其制品采取防护措施，才能保证金属工艺设备的安全性和工农业生产的顺利进行。
下面对金属及其制品的防护措施中错误的是()A．铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置潮湿处保存B．通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜C．对于易生锈的铁制品(如防护网)要定期涂刷防护漆D．把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢7．“神八”与“天宫一号”的成功对接，标志着中国的航空铝材处于领先世界的行列。
下面关于铝合金的说法中错误的是()A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点低B．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼C ．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱(NaOH)腐蚀D ．镁铝合金在盐酸中无法溶解8．将10 g 铁碳合金放入氧气中高温灼烧，反应后的气体通入过量石灰水中得到沉淀1.4 g ，则此铁碳合金是( )A ．生铁B ．高碳钢C ．中碳钢D ．低碳钢9．铜和铁作为金属材料一直被广泛应用。
高中化学 必修一 第三章 第三节
B.镓的性质与铝类似
C.镓能够与盐酸反应生成气体 D.镓可与多种金属形成合金
解析 从题给信息可知镓的熔点低但沸点很高，这说明它很易与其他金属
熔合在一起形成合金。
解析答案
12345
5.将10 g铁碳合金放入O2中高温灼烧，反应后的气体通入到过量石灰水 中得沉淀1.4 g。则此铁碳合金是( )
A.生铁
解析答案
12345
4.放在手心就能熔化的稀有金属镓，其沸点为2 403 ℃，更奇妙的是镓熔
化后在－120 ℃仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于
强酸和强碱；与其他金属熔合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可
生成优质的半导体材料。下列有关镓的性质和用途的叙述错误的是( A )
A.镓的熔点高
(2)铁合金与钢的区别： ①含碳量是生铁和钢区别的主要标志。 ②生铁无塑性，不易变形，无法进行加工。 ③碳素钢又称普通钢，含碳量越低，钢的韧性越大；含碳量越大，钢 的硬度越大。
例 合金是两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性
的物质。
(1)下列物质不属于合金的是( A )
A.明矾
解析答案
12345
3.下列有关金属及其合金的说法不正确的是 ( B ) A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹 D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 解析 目前我国流通硬币的主要成分为钢或铜合金，A正确； B项中生铁、普通钢、不锈钢中的含碳量依次减少，B错。
解析答案
(3)镁铝合金与盐酸完全反应后，加入过量的氢氧化钠溶液，最后的结果 是( C ) A.没有沉淀物生成 B.只有氢氧化铝沉淀生成 C.只有氢氧化镁沉淀生成 D.有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成 解析 Mg、Al都与盐酸反应，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液；而Al(OH)3溶 于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O。
金属材料概论第三章ppt课件.ppt
体心立方
面心立方
体心立方
第三节 合金的结晶与相图
合金的应用比纯金属广泛得多
→ 因为合金的强度、硬度、耐磨性等机械性能比纯 金属高许多；某些合金还具有特殊的电、磁、耐 热、耐蚀等物理、化学性能。
学习内容： 一 概念 二 合金相结构 三 二元合金相图
一 概念
1·合金：两种或两种以上的金属，或金属与非金属，经 熔炼或烧结、或采用其它方法组合而成的具有 金属特性的物质。
如果在结晶过程中只有一颗晶核并长大，而不出 现第二颗晶核．那么由这一颗晶核长大的金属， 就是一块金属单晶体。
2、形核和长大 形核： 均质形核：由熔液自发形成新晶核，液体中出现新
相晶核的几率是相同的→ 自发形核
异质形核：新相优先出现于液相中的某些区域的 形核方式 → 非自发形核←杂质（未熔 质点）
长大： 长大过程实质：液体中金属原子向晶核表面迁移过程 长大条件：过冷度
∵结晶初期生成的微小晶粒与
液相间的平衡温度低于大晶
体与液相间的平衡温度— 小
ห้องสมุดไป่ตู้晶体的熔点<大晶体的熔点 温
度
而通常金属的熔点是与大晶 T
Tm=T大晶粒
△T Tn=T小晶粒
体相对应的 → 结晶过程只能
在金属熔点以下的温度进行
∴过 冷条件下发生！
时间τ
②结晶过程中晶核数目越多，凝固后晶粒数目也越多， 晶粒越细小；反之，晶粒数目越少，晶粒越粗大；
2·组元：组成合金最基本的、独立的物质，简称为元。 一般指组成合金的元素，或稳定的化合物。
例如：黄铜的组元是铜和锌；碳钢的组元是铁和碳， 或是铁和金属化合物Fe3 C
黄铜:Cu与Zn的合金。Zn的含量越高，其强度也较高，
【高中化学】高中化学(人教版)必修1同步教师用书：第3章 第3节 用途广泛的金属材料
第三节用途广泛的金属材料1．了解合金的定义及特性。
(重点)2．了解铜合金和钢的分类、组成及用途。
3．初步认识合理使用金属材料的意义。
合金与金属材料[基础·初探]教材整理1 常见合金的重要应用1．合金(1)定义由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
是混合物，没有固定的熔点。
(2)性质①硬度：合金的硬度及机械加工性能一般高于各成分金属；②熔点：合金的熔点一般低于各成分金属。
2．常见的合金(1)铜合金(2)钢——用量最大、用途最广的合金。
(3)铝合金(4)钛合金教材整理2 正确选用金属材料1．金属材料的分类金属材料⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 按组成分⎩⎨⎧ 纯金属合金按性能特点分⎩⎪⎨⎪⎧ 黑色金属材料：包括铁、铬、锰以 及他们的合金有色金属材料：除黑色金属以外 的其他金属及其合金2．正确使用金属材料的几个方面[题组·冲关]题组1 常见合金的组成、性能与应用1．下列关于合金的叙述正确的是( )①具有金属的特性②通过熔合而成③含有两种或两种以上金属或金属与非金属④一般来说，合金的熔点比各成分的熔点低A ．①②B ．③④C ．②③④D ．全部【解析】 合金一般是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，其熔点一般低于成分金属，硬度高于成分金属。
【答案】 D2．合金相对纯金属制成的金属材料来说优点是()【导学号：95432062】①合金的硬度一般比它的各成分金属的大②一般合金的熔点比它各成分金属的更低③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金④合金比纯金属的导电性更强⑤合金比纯金属的应用范围更广泛A．①②③⑤B．②③④C．①②④D．①②④⑤【解析】合金一般比各成分金属熔点低、硬度大，具有更好的机械加工性能，故应用范围更广泛。
但合金的导电性却不一定比纯金属更强，比如铝合金的导电性比纯铝要差。
【答案】 A【导学号：95432063】①家用铝锅②制盛浓硝酸的容器③制导线④制包装铝箔⑤做防锈油漆⑥制成合金作制造飞机的材料A．①②③④B．②③⑤⑥C．①③④⑥D．②④⑤⑥【解析】因为金属铝具有良好的导热、导电性，故可制作家用铝锅和输电线路的导线；铝的密度小、延展性好，可制包装铝箔；铝合金的密度小、强度高，可作飞机、火箭等航空制造业的材料；制盛浓硝酸的容器是利用了铝被钝化的化学性质；做防锈油漆是利用了铝是活泼金属的化学性质。
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4．加热盛固体的试管，管口应向下倾斜并与桌面成20°， 这样有利于水滴流出，可避免水滴回流到管内而使其炸裂。
5．用启普发生器制气体时，加入固体的量不宜过多，以
不超过容器中间球体积的
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为宜，否则，固体反应剧烈，酸液
很容易从导管冲出。
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(3)绝对禁止用一个酒精灯点燃另一个酒精灯。
(4)用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，切不可用嘴去吹。
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4．物质加热
第三章
第四章
(1)给固体加热可用试管、蒸发皿，给液体加 热可用试管、烧瓶、烧杯、蒸发皿，有些仪器如 烧杯、烧瓶等不可用酒精灯直接加热。
垂直，不可伸入试管内，尖嘴部分应位于试管口上方1～2 cm
处，故C不正确。只有D的操作正确。
答案 D
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第三章
第四章
跟踪练习2 下列有关药品取用的操作中不正确的是 ()
A．往试管里装固体粉末时，最好借助于纸槽 B．将锌粒放入试管时，应先将试管横放，把锌粒放入 试管口后缓缓竖起试管 C．倾倒液体药品时，试剂瓶标签应朝外 D．取用块状药品时，可使用药匙或镊子 答案 C 例3．某些装有化学物质的试剂瓶上常贴有“危险警告” 标签。装有浓H2SO4的瓶上应贴( )
解析 因为浓硫酸被稀释时会放出大量的热，且浓
H2SO4的密度比水大，所以稀释浓硫酸时为防止液体飞溅， 应将浓硫酸沿器壁缓缓加入水中，并不断地用玻璃棒搅拌，
化学必修一 第三章第三节 用途广泛的金属材料56ppt
练习6：
关于不锈钢和普通钢的认识中，
你认为正确的是( B )
A.它们的组成元素是相同的 B.耐腐蚀的性能不同 C.它们都属于钢，因此物理性质是一样的 D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁,
因此它们的化学性质完全相同
[课堂练习]
▪ 铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产 和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中， 铜元素可表现为0、+1、+2。
形状记忆合金制成的“蝴蝶” （可模仿肌肉的收缩）
形状记忆合金制成的 移动跳跃的机器人
铝合金制成的箱子
制造飞机的材料中 大量使用铝合金！
镁铝合金制成笔记本电脑外壳
18K白金
钛合金镜框
常见金属之最
①密度最大的是 Os ； ②硬度最大的是 Cr ； ③熔点最低的是 Hg ； ④熔点最高的是 W ； ⑤延性最好的是 Pt ； ⑥展性最好的是 Au ； ⑦导电性最好的是 Ag ； ⑧ 地 壳 中 含 量 最 多 的 金 属 元 素 是Al
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 由金属材料制成的。
它们是纯金属做的吗？
金属材料的分类
金属材料
[思考]
纯金属 合金材料
▪ 初中曾学过有关合金的知识，你还记得 什么是合金吗？合金有哪些优良的性能？
合金：由两种或两种以上的金属（或金
属跟非金属）熔合而成的具有金属特 性的物质。
硅锰合金 铂铑合金网
锌合金
记忆金属
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“记忆金属”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。
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2021/2/10
Hale Waihona Puke 江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣
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二、正确选用金属材料
选用金属材料时应该考虑的因素：
1.主要用途 2.外观 3.物理性质 4.化学性质 5.价格 6.加工难度 7.日常维护 8.对环境的影响
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二、正确选用金属材料
常见金属之最
①密度最大的是 Os ； ②硬度最大的是 Cr ； ③熔点最低的是 Hg ； ④熔点最高的是 W ； ⑤延性最好的是 Pt ； ⑥展性最好的是 Au ； ⑦导电性最好的是 Ag ； ⑧地壳中含量最多的金属元素是 Al ；
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一、常见合金的重要应用
注意： ①合金中一定含有金属元素 ②合金中也可能含有非金属元素 ③合金一定是混合物 ④合金中成分的含量影响合金的性质。
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一、常见合金的重要应用
学与问：
合金具有许多优良的物理、化 学或机械性能，在许多方面不同于 各组分金属，例如，合金的硬度一 般比它的各成分金属的大，合金的 熔点比各成分的金属低。
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一、常见合金的重要应用
2.钢：用量最大,用途最广的合金
钢的种类
低碳钢---含碳量低于0.3%
碳素钢：
中碳钢---含碳量0.3%~0.6%
铁和碳的合金
钢
高碳钢---含碳量高于0.6%
合金钢：在碳素钢中加 镍、铬---不锈钢，抗腐性强，不易氧化
入钴铬等、合锰金、元钨素、镍、钼、铬、钨---高速钢，硬度大，韧性很强
飞机起落架 耐热合金：喷气式飞机的发动机叶片 记忆合金： 泡沫合金：
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一、常见合金的重要应用
记忆金属
随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。 并且，也希望新的材料的诞生。也许在不远将来， 我们都会拥有一辆由“记忆金属”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。 这种“记忆金属”即是镍钛合金。如把这样一块金 属进行加热，它将形成一定的形态。冷却后，任意 揉皱，或使它弯曲，再加热后，它又恢复了原状。
锰铜：铜锰合金，具有极高的电阻。
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一、常见合金的重要应用
黄铜（Cu~Zn，Zn20%~36%）
古代称为药金，密度比黄金小，外观与金 非常相似，常被误认为是黄金。假如是你， 你怎样来判别“药金”和黄金？
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一、常见合金的重要应用
Si、Mn、S、P （较少）
坚硬、韧性大、 可塑性好。
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一、常见合金的重要应用
其他几种常见合金的组成、性质和用途
名称 铝合金 硬铝
钛合金 金合金
组成
主要性质
主要用途
含镁10%~30% 硬度和强度都比 火箭、飞机、轮
纯铝和纯镁大
船等制造业
含铜4%、 硬度和强度都比 镁0.5%、 纯铝和纯镁大
锰、硅---锰硅钢，韧性特强
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一、常见合金的重要应用
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一、常见合金的重要应用
生铁和钢的比较
铁的合金 C%
生铁 2%－4.3%
钢 0.03%－2%
其他杂质 机械性能
Si、Mn、S、P （较多） 质硬而脆、 无韧性
十二生肖兽首铜像—虎首
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司母戊鼎
一、常见合金的重要应用
１、铜合金：我国使用最早的合金 青铜：主要含铜、锡和铅，有
良好的强度和塑性、耐磨、耐 腐蚀，主要用于制造机器零件 如轴承、齿轮等。
黄铜：主要含铜和锌（少量锡、铅、铝），有
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。 白铜：主要含铜、镍和锌（少量锰） ，它不容易 生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。
黄金的特点之一就是柔软，人们常在黄金中加入 银、铜、锌等金属以增加黄金的强度和韧性。黄金的 纯度越高其越柔软，纯度越低其越硬。黄金的纯度在 珠宝首饰行业通常用K表示。K数与含金量的关系式：
Au% = K/24 × 100% ，即1 K=4.166%
如18K（75%）、22K（91.6%）、24K（100%）[理 论说法，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 ]
非金属材料
合成高分子材料
铁器时代 合成材料
纯金属
合金材料
功能高 分子材料
分离膜 传感膜
热电膜
仿生材料 隐形材料 液晶材料 智能材料
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一、常见合金的重要应用
学与问：
合金是由一种金属跟其他一种 或几种金属（或金属跟非金属）一 起熔合而成的具有金属特性的物质。 合金属于混合物。
第三节 用途广泛的金属材料
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一、常见合金的重要应用
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 中由金属材料制成的。
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一、常见合金的重要应用
人类使用材料的进化顺序
材料
石器时代 铜器时代
材料的分类
金属材料
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一、常见合金的重要应用
学与问：
在工农业生产和日常生活中， 我们很少使用纯金属，而主要使 用合金，常见的合金有铜合金、 铁合金和铝合金等。
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一、常见合金的重要应用
锰钢制成的钢轨
镁铝合金制成的自行车
铝合金制成的车载桌
火箭、飞机、轮 船等制造业
锰0.5%、
硅0.7%
含铝6% 钒4%
耐高温、耐腐蚀、 用于飞机、宇航、
高强度
化学工业
加入银、铜、 有光泽、易加工、 金饰品、电子元
稀土元素等 耐磨耐腐蚀
件、钱币、笔尖
2021/2/10
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一、常见合金的重要应用
新型合金
储氢合金：Ti~Fe, La~Ni 钛合金：Ti，V，Fe，Al等，
2021/2/10
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一、常见合金的重要应用
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一、常见合金的重要应用
资料卡片：金属材料的分类
组成
金属单质 合金
冶金 黑色金属 铁、铬、锰及其合金
有色金属除了黑色金属以外的金属
密度 轻金属 密度小于4.5g/cm3的金 重金属 属密度大于4.5g/cm3的金 属