3.2 金属材料 课件（共29张PPT）人教版（2019）必修 第一册第三章

(共29张PPT)
金属材料(第一课时)
高中化学
商朝
后母戊鼎
东汉
马踏飞燕
春秋
铜柄铁剑
高中化学
鸟巢体育馆
和谐号动车
神州飞船
高中化学
人教版《九年级下册化学》第4页
如果在金属中加热熔合某些金属或
非金属，就可以制得金属特征的合金。
高中化学
纯金属和合金的硬度对比实验
高中化学
纯金属结构模型
合金结构模型
高中化学
问题1 结合结构模型解释合金的硬度为 什么比纯金属大
纯金属结构模型
合金结构模型
高中化学
决定 决定
微观结构 宏观性质
原子 硬度
大小和排列 熔点
■■ ■■■
高中化学
初步认识
合金的结构、性质和应用
用途
任务1 列举常见的金属材料，想 一想其性能与应用。
铁合金、铝合金、铜合金 ……
高中化学
生铁和钢的应用
高中化学
性质
性能
硬度大，抗压，性 脆，可铸造
良好的延展性，机 械性能好，可锻造
任务2 请结合数据分析生铁和钢的含碳 量与性能的关系。
含碳量
2%～4.3%
0.03%～2%
铁合金
生铁
钢
含碳量
高中化学
钢轨
高中化学
钢丝
任务3 分别用于制作钢丝和钢轨的钢
含碳量有差异吗 请查阅资料分析哪一
种含碳量高。
w(C)<
0.3%
高中化学
3%
低碳钢 ( w(C)
<0.3%)
中碳钢 ( w(C) 0.3%～0.6%)
高碳钢 ( w(C) >0.6%)
含碳量
碳素钢
(Fe 、C)
了解碳素钢的类型
高中化学
任务4 请结合数据分析碳素钢的含碳 量与性能的关系。
韧性、焊接性
好， 强度低
强度高，韧性 及加工性好
硬而脆，热处 理后弹性好
w(C) < 0.39
U (C)
0.3%～0.6%
w(C) >0.6%,
低碳钢
中碳钢 高碳钢
含碳量 性能
高中化学
问题2 用于制作防护网的钢丝和制
作捕鱼网兜的钢丝含碳量有差异吗
如果有差异，哪一种含碳量高呢
防护网钢丝
鱼网钢丝
高中化学
w(C)<
0.25%
降低 含碳量
w(C) <
0.3%
高中化学
合金的结构、性质和应用
决定 决定
微观结构 宏观性质 用途
元素
韧性
组成与含量
强度
进一步认识
高中化学
各种各样性能的钢
不锈钢炊具
锰钢铁轨
钨钢钻头
高中化学
添加
元素
碳素钢 合金钢
(特种钢)
不锈钢 (Cr 18%、Ni 8%)
锰 钢 (Mn 12%、Si 0.7%)
钨 钢 (W 18%)
了解合金钢
高中化学
合金元素
主要作用
铬(Cr)
增强耐磨性和抗氧化性；增强高温强度；提高高碳钢的耐磨性等
锰 ( M n )
防止硫引起的脆性；增强钢的强度和韧性等
钼 ( M o )
降低脆性；增强高温强度；提高红热时的硬度和耐磨性等
钨 ( W )
提高高温时的强度和硬度；增强工具钢的耐磨性等
钴(Co)
提高红热时的硬度和耐磨性；用于制造磁性合金等
镍(Ni)
增强低温时的韧性；改变高铬钢的内部结构等
硅(Si)
提高低合金钢的强度和硬度；增强高温时的抗氧化性等
了解合金元素的主要作用
高中化学
低碳钢 <0.3%
中碳钢0.3~0.6%
高 碳 钢 > 0 . 6 %
铁合金的分类
不锈钢 锰钢 钨钢
·● · · · ·
生铁
2%~4.3%
高中化学
元素 组成
铁合金
元素 组成
0.03%~2%
碳素钢
合金钢
含碳量
含碳量
钢
铝合金——“硬铝”(含Cu 4% 、Mg 0.5%、
Mn 0.5% 、Si 0.7%)
高中化学
问题3 为什么铁合金、铝合金是生
活、生产中使用最广泛的金属材料
能否从原料来源的角度进行解释
高中化学
调整组成
熔合
自然资源 (金属矿物)
分 离
转 化
金属 单质
高中化学
应用
合金
时间、温度等
熔合条件 组成结构
元素
种类、含量
决定
性质
物理、
化学、
机械性能
深入认识
合金的结构、性质和应用
用途
相应
应用领域
高中化学
决定
金属材料的发展——新型合金
储氢合金，记忆合金、钛合金、耐热合金……
载人潜水器
储氢合金
钛合金
La-Ni合金
“蛟龙号”
高中化学
储氢合金
升温或减压 释放H
了解储氢合金工作原理
常温、常 压吸收H
金属氢化物
高中化学
课堂小结
原料
组成/结构
材料
性质/性能
高中化学
应用