化学人教版（2019）必修第一册3.2.1金属材料 课件(共27张PPT)
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）必修第一册3.2.1金属材料 课件(共27张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 9.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-10 09:16:00 | ||
图片预览
文档简介
(共27张PPT)
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
第1课时：合金
具有金属光泽，大多数金属为银白色(铜：紫红色，金：黄色)
大多数金属为固体(汞：液体)
具有导电性、导热性和延展性
导热性
延展性
导电性
金属光泽
Q2：金属单质有哪些物理性质？
Q1：金属材料包括哪些？
纯金属和它们的合金
由两种或两种以上的金属（金属或非金属）熔合而成的、具有金属特性的物质。
注：①合金至少含有一种金属单质
②合金属于混合物
Q3：什么是合金？
Q4：为什么日常使用的金属材料大多数为合金？
具有优良的物理、化学或机械性能
如：熔点低、硬度大
结构决定性质
纯金属内原子的排列十分规整
在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同，原子的排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。
阅读教材P78-79的内容
根据所学的分类知识，对铁合金进行分类：
①分类依据是什么？
②性能有什么不同，各自有什么用途？
自主学习
不锈钢
铁合金
生铁
钢
碳素钢
合金钢
（特种钢）
低碳钢
（含碳量低于0.3%）
中碳钢
（含碳量为0.3%-0.6%）
高碳钢
（含碳量高于0.6%）
根据组成成分（含碳量不同）
根据化学
成分不同
根据含碳量不同
(含碳量
2%-4.3%)
(含碳量
0.03%-2%)
向碳素钢里加入其它合金元素
超级钢
一、铁合金
1、生铁
性能：硬度大、抗压,性脆、可以铸造成型。
用途：是制造机座、下水井盖、管道的重要材料。
2、钢
碳素钢
低碳钢
（含碳量低于0.3%）
中碳钢
（含碳量为0.3%-0.6%）
高碳钢
（含碳量高于0.6%）
韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等
强度高,韧性及加工性好,用于 制造钢轨、车轮和建材等
硬而脆,热处理后弹性好,用于 制造器械、弹簧和刀具等
含碳量0.03%-2%
①含碳量越低，韧性越好，硬度越低；
②含碳量越高，韧性越差，硬度越高。
锰
钢
钨
钢
3、合金钢
也叫特种钢,是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好,耐磨, 耐腐蚀等。
4、不锈钢
合金元素：主要是 铬 (Cr)和镍 (Ni )
性能：在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。
用途：生活中常见的医疗器材、厨房用具和餐具等，很多都是用不锈钢制造的；有些地铁列车的车体材质也是不锈钢。
“山东舰” 航母
5、超级钢 P81
组成：
Mn 10% 、C 0.47% 、Al 2%、V0.7%
条件：压轧时把压力增加到通常的5倍，并且提高冷却速度和严格控制温度。其晶粒直径仅有1微米，为一般钢铁的1/10～1/20，因此组织细密，强度高，韧性也大。
中国是目前世界上第一个实现超级钢的工业化生产的国家！
启示：
1、合金元素不同，其性能不同；
2、结构决定性能，性能决定其用途；
3、合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节；
4、改变一点点就是改变很多！
在碳素钢中,由于含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异；向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示
1、生铁的熔点是1100 ℃～1200 ℃，则可推断纯铁的熔点是( )
A．1085 ℃
B．1160 ℃
C．1200 ℃
D．1535 ℃
D
2、下列有关铁和铁合金的说法错误的是 ( )
A．生铁比铁软
B．铁有良好的导热性
C．钢是铁的合金
D．铁在潮湿的空气中容易生锈
A
二、铝合金
P81
铝制品的表面处理
具有一定厚度的氧化膜
对氧化膜进行着色
P81
主要组成元素 主要特性 主要用途
铝合金 硬铝 Al、Mg、Cu、Si、Mn等(Mg 0.5%、Cu 4%、Si 0.7%、Mn 0.5%) 密度小，强度和硬度都比纯铝的大，具有较强的抗腐蚀能力 用于汽车、飞机、火箭、船舶等制造业
镁铝合金 Mg、Al 强度和硬度都比纯铝和纯镁的大 用于火箭、飞机、轮船等制造业
Q：为什么生活中很少见到以纯铝为材料的制品？
纯铝的硬度和强度都比较小，不适合作为生产生活中的材料使用，使用较多的是具有不同组成和性质的铝合金。
1、某合金与铁的物理性质的比较如表所示：
熔点/℃ 密度/(g/cm3) 硬度(金刚石为10) 导电性(银为100)
某合金 2 500 3.00 7.4 2.3
铁 1 535 7.86 4～5 17
又知该合金耐腐蚀，强度大。从以上性能看，该合金不适合制( ) A．导线 B．门窗框
C．炉具 D．飞机外壳
A
三、新型合金
储氢合金
记忆合金
钛合金
耐热合金
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：
1、储氢合金
钛：银白色金属光泽，密度4.5g/cm3，熔点1725℃，沸点3260℃。具有良好的延展性。在常温下，钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的一半。安然无恙“躺”在各种强酸、强碱中；连最凶猛的酸—王水，也不能腐蚀它。
Ti
目前，钛合金70%用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。这是因为钛的冶炼比较困难，冶炼钛要在高温条件下，而高温时钛的化学性质变得活泼，需用惰性气体保护，还要使用不含氧的材料，工艺要求，冶炼成本高于铁或铝。
人造卫星
2、钛合金
2、钛合金
3、记忆合金
课堂小结
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．①② B．③④
C．②③④ D．全部
D
2、铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是( )
A．纯铁和铁合金都能导电、传热
B．纯铁的熔点低于铁合金
C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金
D．纯铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
A
3、下列说法正确的是 ( )
A．用来制造储存氢气所用钢瓶的合金是储氢合金
B．不锈钢是最常见的新型合金
C．新型合金主要应用于航天航空、生物工程等领域
D．碳纤维复合材料属于新型合金材料
C
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
第1课时：合金
具有金属光泽，大多数金属为银白色(铜：紫红色，金：黄色)
大多数金属为固体(汞：液体)
具有导电性、导热性和延展性
导热性
延展性
导电性
金属光泽
Q2：金属单质有哪些物理性质？
Q1：金属材料包括哪些？
纯金属和它们的合金
由两种或两种以上的金属（金属或非金属）熔合而成的、具有金属特性的物质。
注：①合金至少含有一种金属单质
②合金属于混合物
Q3：什么是合金？
Q4：为什么日常使用的金属材料大多数为合金？
具有优良的物理、化学或机械性能
如：熔点低、硬度大
结构决定性质
纯金属内原子的排列十分规整
在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同，原子的排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。
阅读教材P78-79的内容
根据所学的分类知识，对铁合金进行分类：
①分类依据是什么？
②性能有什么不同，各自有什么用途？
自主学习
不锈钢
铁合金
生铁
钢
碳素钢
合金钢
（特种钢）
低碳钢
（含碳量低于0.3%）
中碳钢
（含碳量为0.3%-0.6%）
高碳钢
（含碳量高于0.6%）
根据组成成分（含碳量不同）
根据化学
成分不同
根据含碳量不同
(含碳量
2%-4.3%)
(含碳量
0.03%-2%)
向碳素钢里加入其它合金元素
超级钢
一、铁合金
1、生铁
性能：硬度大、抗压,性脆、可以铸造成型。
用途：是制造机座、下水井盖、管道的重要材料。
2、钢
碳素钢
低碳钢
（含碳量低于0.3%）
中碳钢
（含碳量为0.3%-0.6%）
高碳钢
（含碳量高于0.6%）
韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等
强度高,韧性及加工性好,用于 制造钢轨、车轮和建材等
硬而脆,热处理后弹性好,用于 制造器械、弹簧和刀具等
含碳量0.03%-2%
①含碳量越低，韧性越好，硬度越低；
②含碳量越高，韧性越差，硬度越高。
锰
钢
钨
钢
3、合金钢
也叫特种钢,是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好,耐磨, 耐腐蚀等。
4、不锈钢
合金元素：主要是 铬 (Cr)和镍 (Ni )
性能：在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。
用途：生活中常见的医疗器材、厨房用具和餐具等，很多都是用不锈钢制造的；有些地铁列车的车体材质也是不锈钢。
“山东舰” 航母
5、超级钢 P81
组成：
Mn 10% 、C 0.47% 、Al 2%、V0.7%
条件：压轧时把压力增加到通常的5倍，并且提高冷却速度和严格控制温度。其晶粒直径仅有1微米，为一般钢铁的1/10～1/20，因此组织细密，强度高，韧性也大。
中国是目前世界上第一个实现超级钢的工业化生产的国家！
启示：
1、合金元素不同，其性能不同；
2、结构决定性能，性能决定其用途；
3、合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节；
4、改变一点点就是改变很多！
在碳素钢中,由于含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异；向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示
1、生铁的熔点是1100 ℃～1200 ℃，则可推断纯铁的熔点是( )
A．1085 ℃
B．1160 ℃
C．1200 ℃
D．1535 ℃
D
2、下列有关铁和铁合金的说法错误的是 ( )
A．生铁比铁软
B．铁有良好的导热性
C．钢是铁的合金
D．铁在潮湿的空气中容易生锈
A
二、铝合金
P81
铝制品的表面处理
具有一定厚度的氧化膜
对氧化膜进行着色
P81
主要组成元素 主要特性 主要用途
铝合金 硬铝 Al、Mg、Cu、Si、Mn等(Mg 0.5%、Cu 4%、Si 0.7%、Mn 0.5%) 密度小，强度和硬度都比纯铝的大，具有较强的抗腐蚀能力 用于汽车、飞机、火箭、船舶等制造业
镁铝合金 Mg、Al 强度和硬度都比纯铝和纯镁的大 用于火箭、飞机、轮船等制造业
Q：为什么生活中很少见到以纯铝为材料的制品？
纯铝的硬度和强度都比较小，不适合作为生产生活中的材料使用，使用较多的是具有不同组成和性质的铝合金。
1、某合金与铁的物理性质的比较如表所示：
熔点/℃ 密度/(g/cm3) 硬度(金刚石为10) 导电性(银为100)
某合金 2 500 3.00 7.4 2.3
铁 1 535 7.86 4～5 17
又知该合金耐腐蚀，强度大。从以上性能看，该合金不适合制( ) A．导线 B．门窗框
C．炉具 D．飞机外壳
A
三、新型合金
储氢合金
记忆合金
钛合金
耐热合金
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：
1、储氢合金
钛：银白色金属光泽，密度4.5g/cm3，熔点1725℃，沸点3260℃。具有良好的延展性。在常温下，钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的一半。安然无恙“躺”在各种强酸、强碱中；连最凶猛的酸—王水，也不能腐蚀它。
Ti
目前，钛合金70%用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。这是因为钛的冶炼比较困难，冶炼钛要在高温条件下，而高温时钛的化学性质变得活泼，需用惰性气体保护，还要使用不含氧的材料，工艺要求，冶炼成本高于铁或铝。
人造卫星
2、钛合金
2、钛合金
3、记忆合金
课堂小结
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．①② B．③④
C．②③④ D．全部
D
2、铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是( )
A．纯铁和铁合金都能导电、传热
B．纯铁的熔点低于铁合金
C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金
D．纯铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
A
3、下列说法正确的是 ( )
A．用来制造储存氢气所用钢瓶的合金是储氢合金
B．不锈钢是最常见的新型合金
C．新型合金主要应用于航天航空、生物工程等领域
D．碳纤维复合材料属于新型合金材料
C