课件21张PPT。人教版 必修一第3节 用途广泛的金属材料第三章金属及其化合物1.了解合金的含义及特性。
2.了解常见合金的重要应用。
3.了解如何正确选用合金材料及合理使用金属材料的意义。1.知道合金的一般特性。
2.能列举铜合金、铝合金等合金材料的重要应用。
3.知道青铜的主要成分、钢的主要成分。1.合金的概念和特性
概念:合金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。
特性: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成分金属,合金的硬度一般比它的各成分金属的大,多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低。2.常见合金
我国使用最早的合金是铜合金,司母戊鼎是青铜制品,主要成分是铜、锡、铅。常见的铜合金还有黄铜、白铜等。
目前用量最大、用途最广的合金是钢,其含碳量越低,韧性越好,硬度越小;含碳量越高,韧性越差,硬度越大。该合金一般分为两类:碳素钢、合金钢。前者中含碳量低于0.3%的又称为低碳钢,含碳量为0.3%~0.6%的称为中碳钢,含碳量高于0.6%的称为高碳钢;合金钢可用来制不锈钢及各种特种钢。
人们称铝是“会飞”的金属,因现代飞机有70%是它和它的合金制造的。?3.金属材料的分类4.合金材料的选用
选择合金材料时,一般考虑的主要因素是: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对环境的影响等。判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)合金一定是由金属组成的混合物。( )
(2)生铁的熔点比铁的低,但机械强度和硬度比铁的大。( )
(3)青铜比纯铜的硬度小。( )
(4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。( )
(5)铁是黑色金属,故铁是黑色的。( )
(6)铝废弃后会污染环境,要回收利用。( )
(7)合金具有金属特性,属于纯净物。( )
(8)金属与非金属或金属与金属熔合成合金时要发生化学反应。( )
(9)合金的形成改变了金属的内部结构,对物理性质有影响,对化学性质无影响。( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)×【练习】一、合金的组成、性质及作用
1.合金的组成和性质
(1)组成:
①合金中一定有金属元素,可能含有非金属元素。
②合金一定是混合物,没有固定的熔点。
(2)性质:
①合金的熔点一般比其成分金属的低。
②合金在硬度、密度、强度以及其他一些机械性能上要优于成分金属。
③合金具有金属特性,如导热、导电性。
④合金中各成分金属的化学性质不变。2.常见合金的成分及其重要作用
(1)铜合金:(2)合金钢:
【例1】铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道,目前已能冶炼出纯度高达99.999 9%的铁。纯铁的实际使用范围有限,人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称,其强度高、价格便宜、应用广泛。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.普通钢和不锈钢的主要组成元素都是铁,因此它们的化学性质完全相同解析:不锈钢是在普通钢的基础上,加入Cr、Ni等多种元素炼制成的钢材,它在空气中能保持金属光泽,也就是具有不易生锈的特性。铬元素的加入使不锈钢表面形成致密且坚固的氧化膜,防止内部铁与外部物质接触。镍元素的加入使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。综上所述,不锈钢具有优良的性能,在很多方面不同于普通钢,故B项正确。
答案:B【例2】碲锌镉(Te-Zn-Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料,下列有关它的叙述中不正确的是( )
A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的,无固定的熔、沸点
B.它易导电、导热,具有延展性
C.它的熔、沸点比Zn的低
D.它的硬度和强度比Cd的大
解析:碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金,只要比例确定、其组成就固定,因而有固定的熔、沸点;合金具有比成分金属低的熔、沸点,高的硬度和强度。
答案:A二、正确选择金属材料
1.选择金属材料应注意的问题
某种金属能不能成为一种应用广泛的材料主要取决于该金属的储量、冶炼成本、市场价格以及所具有的性能和是否易于加工等。选择金属材料时,除了要考虑金属的用途、外观和价格外,还要考虑金属的物理性质和化学性质。
(1)物理性质:密度、硬度、强度、导电性和导热性等,这些性质决定了金属材料的加工难易程度。
(2)化学性质:对水的作用、耐腐蚀性等,这些性质决定了金属材料的日常维护和环境对金属材料的影响。
2.金属的回收和资源保护
(1)废旧金属最好的处理方法是回收利用。
(2)回收利用废旧金属的意义是减少垃圾,防止污染环境和缓解资源短缺的矛盾。【例1】根据你的生活经验和下表所提供的信息,分析并回答下列问题。(1)为什么菜刀、锤子等通常用铁制而不用铅制?
(2)银的导电性比铜的好,为什么导线一般用铜制而不用银制?
(3)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?解析:在确定金属的用途时,要考虑其硬度、熔点、导电性等多种性质,有时还要考虑价格、资源、是否便利、是否有毒、是否利于回收等因素。
答案:(1)因为铁的硬度比铅的大,且铅有毒,故常用铁而不用铅制菜刀、锤子。
(2)银和铜导电性相近,但银比铜贵得多,电线用量大,所以用铜不用银。
(3)因为钨的熔点高(3 410 ℃),而锡的熔点(232 ℃)太低,通电时锡就熔化了,所以用钨丝而不用锡丝作灯泡的灯丝。某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合作( )
A.导线 B.门窗框
C.炉具 D.飞机外壳
解析:该合金与铁相比较导电性差,不适合作导线;作门窗主要是利用合金的硬度和耐腐蚀性;作炉具主要利用其熔点高和耐腐蚀性强;作飞机外壳则是利用其硬度大和密度小的性质。
答案:A???课件14张PPT。人教版 必修一第3节 用途广泛的金属材料第三章金属及其化合物一、常见合金的重要应用 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？你知道合金在生活中有哪些用途吗？举出一些例子。
合金是由一种金属跟其它一种或几种金属（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。
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。
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。
生铁铸造的铁锅下水井盖生活中的不锈钢制品用锰钢制成的钢轨高压锅
（由铝合金制造）飞机外壳
由硬铝制造黄铜制品青铜器１、铜合金：我国使用最早的合金①青铜：主要含铜和锡，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。
②黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。
③白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。2、铁合金(1)生铁:含碳量在2%～4.3%的铁的合金.生铁除含碳外,还含有硅、锰以及少量的硫、磷等.(2)钢:含碳量在0.03%~2%的铁的合金.钢碳素钢：
铁和碳的合金合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)低碳钢 含碳量低于0.3%中碳钢 含碳量0.3%~0.6%高碳钢 含碳量高于0.6%1.下列物质中，不属于合金的是（ ）
A.硬铝 B.黄铜
C.钢铁 D.水银D2.用于飞机制造业的重要材料是（ ）
A.Mg－Al合金 B.Cu－Sn合金
C.Al－Si合金 D.不锈钢A3.有关合金的叙述不正确的是（ ）
A.合金的熔点比它的各成分金属的熔点低
B.合金的硬度和强度一般比纯金属高
C.合金一定是金属熔合而成的物质
D.硬铝、黄铜和钢均为合金
4.下列关于镁铝合金的说法正确的是（ ）
A.熔点比镁、铝都高 B.熔点比镁、铝都低
C.硬度比镁、铝都小 D.硬度比镁、铝都大 CBD5.向一铝制易拉罐中充满 CO2 后，再往罐中注入足量的质量分数为 20% 的 NaOH 溶液，立即严封罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象。
（1）易拉罐开始变瘪的原因是：________________________
____________________________________，反应的化学方程式为：________________________________。
（2）易拉罐又鼓胀起来的原因是：______________________
________________________，其反应的离子方程式为：
_______________________________。NaOH与 CO2反应，罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2ONaOH溶液与Al反应，产生H2，使罐内压强增大2Al + 2OH－+2H2O = 2AlO2－+ 3H2↑课件21张PPT。人教版 必修一第3节 用途广泛的金属材料第三章金属及其化合物1.了解合金的定义。
2.了解合金的特征及优良性能。
3.认识铜合金、钢的分类及用途。
4.了解正确选用金属材料的意义。一、常见合金的重要应用
1.合金的定义和性能2.常见的合金
(1)铜合金。
(2)钢。二、正确选用金属材料
1.金属材料的分类2.金属材料的正确选用
在选择金属材料时,常常要考虑以下几个方面:
(1)主要性质和外观。
(2)物理性质:密度、硬度、强度、导电性、导热性。
(3)化学性质:对水的作用、耐腐蚀性。
(4)其他:价格、加工难度、日常维护等。1.下列物质中,不属于合金的是( )
A.硬铝 B.黄铜
C.钢铁 D.水银
解析:硬铝为Al-Cu-Mg-Mn-Si合金;黄铜为Cu-Zn合金;水银即单质汞,是纯净物,不是合金。
答案:D【练习】2.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是 ( )
A.用来作保险丝 B.用于制造航天飞机
C.用来制造人造骨 D.用于家庭装修,作钛合金装饰门
解析:钛和钛的合金密度小,可塑性好,因此可用于航天领域,B正确;由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”,可与人体的组织相容,不引起排异反应,因此可以用来制造人造骨,C正确;由于其密度小、可塑性好、易于加工,因此可用于家庭装修,作钛合金装饰门,D正确;由于其熔点高,不适合作保险丝,A错误。
答案:A合金的组成与性质?
讨论探究?
(1)制造飞机的材料应具备哪些特点?
(2)合金的性质是各成分金属的性质之和吗?探究提示:(1)制造飞机的材料——合金应具有以下特点:①密度小;②机械强度大。
(2)合金具有许多优良的物理性质、化学性质和机械性能,在物理性质、机械性能方面优于各成分金属,不是简单地加和;但一般认为在化学性质上,合金体现的是各成分金属的化学性质。正确理解合金的性质
(1)物理性质:合金是由不同金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,与其成分金属的物理性质不同。
(2)化学性质:合金中的各成分金属在形成合金时,并未改变物质结构,所以合金中各物质保持其原有的化学性质。题型、合金性质的应用
例题1导学号98980058碲锌镉(Te-Zn-Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料,下列有关叙述中不正确的是( )
A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的,无固定的熔、沸点
B.它易导电、导热,具有延展性
C.它的熔、沸点比Zn的低
D.它的硬度和强度比Cd的大
解析:碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金,只要比例确定,其组成就固定,因而有固定的熔、沸点;合金具有比成分金属低的熔、沸点,高的硬度和强度。
答案:A例题2铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( )
A.不易生锈 B.导电性好
C.密度小 D.强度高
解析:根据题目给定的信息可知,作防护栏主要是利用了它的强度高,轻巧说明合金的密度较小,但与导电性无关。
答案:B下列说法正确的是( )?
A.我国流通的硬币材质是金属单质
B.所有的不锈钢都只含有金属元素
C.广东打捞出的明代沉船上存在大量铝制餐具
D.镁合金的硬度和强度均高于纯镁
解析:我国流通的硬币材质是合金,A错误;不锈钢中也含有碳元素,B错误;在明朝时铝还没有得到应用,应用铝的历史只有一百多年,C错误;合金的硬度和强度均高于它的纯金属,D正确。
答案:D【练习】钢笔的笔头是合金钢,其笔头尖端是用机器轧出的便于使用的圆珠体。为了改变笔头的耐磨性能,在笔头尖端点上铱金粒,为区别钢笔而叫铱金笔。下列说法中错误的是( )?
A.钢笔的笔头不易被氧化,抗腐蚀性能好
B.铱金笔的耐磨性能比钢笔要好
C.铱金笔的笔头和笔尖都是用纯金属制成的
D.铱金笔经久耐磨,书写时弹性特别好,是一种理想的硬笔
解析:铱金笔的笔头是用黄金的合金、笔尖是用铱的合金制成的,而不是用纯金属制成。
答案:C【练习】1.下列关于合金的叙述中正确的是( )
A.合金是由两种或多种金属熔合而成的
B.日常生活中用到的五角硬币属于铜合金
C.合金在任何情况都比单一金属性能优良
D.商代的后母戊鼎是纯铜打造而成的
解析:合金是金属与金属或金属与非金属熔合形成的,A错误;在机械加工时,合金的性能一般较单一金属优良,但并不是任何情况都是,如纯铝导电性比铝合金要强等,C错误;后母戊鼎是铜合金制成的,D错误。
答案:B2.下列熔合物的固体属于合金的是( )
①Al与Cu ②Fe与C ③K与Na ④Al与Si
A.①②③④ B.①③
C.②④ D.①④
答案:A3.有资料显示,铝元素在人体内的残留积累量过多后对大脑发育有不良影响,建议多用不锈钢代替铝合金作为材料制作餐厨等日用品。下列说法中不正确的是( )
A.不锈钢中含有铁元素、镍元素、铬元素
B.不锈钢属于铁合金
C.不锈钢是无腐蚀性的
D.不锈钢是绝对不能被腐蚀的
解析:不锈钢是含有镍、铬元素的铁合金,主要成分是铁。不锈钢本身无腐蚀性,耐腐蚀性也很强,但不锈钢也并不是绝对不能被腐蚀的。
答案:D4.联合国卫生组织经过考察和研究,认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具,并向全世界推广,其主要原因是( )
A.价格便宜,不易生锈
B.铁锅只含有铁元素
C.烹调的食物中留有人体需要的铁元素
D.传热慢,保温性能好
解析:A项、D项不是铁锅作为理想炊具向世界推广的主要原因。铁锅是铁合金制成的,主要含有铁元素,还含有碳元素等,B错误。
答案:C5.古代的药金外观与金相似,常被误认为是金子,冶炼的方法如下:将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热到800 ℃,得到金光闪闪的“药金”。
(1)药金的主要成分是 。?
(2)冶炼时发生反应的化学方程式为?? 。?
解析:高温下,碳酸锌分解生成氧化锌和二氧化碳,木炭在高温下将氧化亚铜和氧化锌还原为金属铜和锌,在这种高温下铜锌形成合金而呈金黄色。
答案:(1)铜锌合金课件21张PPT。第三章人教版 必修一好教育云平台 http://www.jtyhjy.com/edu/home_index.action金属及其花和物第三节 用途广泛的金属材料化学机械金属低于合金答案： B【练习】答案： C纯金属合金铁、铬、锰合金黑色金属答案： ①—c ②—d ③—b ④—a ⑤—ef ⑥—a ⑦—ef【练习】答案： A纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1 200 ℃左右就熔化了，这是因为( )
A．铁的纯度越高熔点越低
B．合金的熔点比其成分金属的熔点高
C．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低
D．在高炉里熔化的过程中发生了化学反应
解析：合金的熔点一般低于其成分金属的熔点，生铁的熔点低是因为Fe和C形成了合金。
答案： C【练习】答案： C解析： 建筑装潢材料不考虑其导电性的好坏。
答案： B【练习】课件34张PPT。人教版 必修一第3节 用途广泛的金属材料第三章金属及其化合物它们是纯金属做的吗？铝合金锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁我们很少使用纯金属，而主要使用合金。一、合金的概念及特性：1、合金的概念 ：合金是由两种或两种以上的金属或非金属熔合而成的,具有金属特性的物质。2、合金的物理性质：（1）硬度大。
（2）熔点较低。
（3）常具有优良的物理、化学或机械的性能。
（4）合金的性能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调节。
（5）导电性和导热性低于任一组分金属。
如：生铁的熔点比纯铁的低；一般情况下，合金与纯金属相比较注意：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。使用：
①不同的原料，
②改变原料的配比，
③改变生成合金的条件等，
可以制得具有不同性能的合金。合金在工业上的用途比纯金属更广、更重要。二、常见的合金及用途：(一) 铜合金的种类很多，常见的有：青铜 、黄铜 、白铜 、锰铜1.青铜（主要含锡、铅）是我国使用最早的合金1939年在河南安阳殷墟出土
的商代后期制作的司母戊鼎
属于青铜制品。有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。2.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？黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。3.白铜（Cu和镍）白铜：不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。4.锰铜具有极高的电阻，工业上常用铜合金来制造各种机械零件生铁：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％ ）（二）. 铁合金根据含碳量在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)。含碳量在2％～4.3％之间,还含硅、锰及少量硫、磷 碳素钢：合金钢：钢的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。注意：生铁和钢就是铁的合金，其中钢是使用量最大、用途最广的合金。
生铁的含碳量为2%∽4.3%之间；
钢的含碳量在0.03%∽2%之间。合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。变形的钢轨其它几种常见合金的组成、性质和用途铝合金特点：密度小、强度高、抗腐蚀
用途：制造飞机和宇宙飞船为什么铝被称为“有翼的金属” “会飞的金属”？铝合金制成的箱子镁铝合金：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，用途广泛，做机械零件、车船材料、门窗等。镁铝合金制成的3C产品镁铝合金制成笔记本电脑外壳镁铝合金制成的自行车喷气式飞机的发动机
叶片。Ti~Fe, La~NiTi，V，Fe，Al等，
飞机起落架。新型合金储氢合金：钛合金：耐热合金：记忆合金：泡沫合金：氢气与汽油两用车上的储氢装置 储氢合金氢燃料电池汽车上的储氢罐硅锰合金锌合金铂铑合金网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。
这种“记忆金属”即是镍钛合金。如把这样一块金属任意揉皱，或使它弯曲。加热后，它又恢复了原状。记忆合金 稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料，如:
稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料，稀土荧光材料，稀土催化剂。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料,生物工程材料等。它们都是发展电子信息产业，开发新能源，
治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。三、正确选用金属材料选择材料时，常常要考虑几个方面：主要用途 外观物理性质化学性质价格加工难度日常维护对环境的影响常见金属之最①密度最大的是 ；
②硬度最大的是 ；
③熔点最低的是 ；
④熔点最高的是 ；
⑤延性最好的是 ；
⑥展性最好的是 ；
⑦导电性最好的是 ；
⑧地壳中含量最多的金属元素是 ； OsCrHgWPtAuAgAl金属的分类 金属 冶金工业分 黑色金属：铁、铬、锰 有色金属：除铁、铬、锰以外的金属 按密度分 重金属 ：密度4.5g/cm3以上 轻金属 ：密度4.5g/cm3以下 按接触概率分 常见金属：如铁、铝、铜等 稀有金属：如锆、铌、钼等 金属的冶炼
目前工业上冶炼金属常用的方法有：
热还原法
大多数金属的冶炼适用于此法。
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。
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；
（2）冶炼；
（3）精炼。
三千多年前商代的青铜器已表明我国古代无与伦比的冶炼技术.炼钢过程 2 、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属的时间顺序是（ ）
A。铜、铁、铝、钛
B。铁、铝、铜、钛
C。铜、铁、钛、铝
D。铁、铜、铝、钛1、下列物质中,不属于合金的是（ ）
A、硬铝 B、黄铜
C、钢铁 D、水银DA3、 我国在春秋战国时期，就懂得将白铁褪火处理得到相当于铸钢的物器（如锋利的宝剑），这一技术要比欧洲早就两千年，那么白铁褪火处理的主要作用是（ ）
A、除去硫、磷杂质
B、适当降低了含碳量
C、渗入了合金元素
D、改善表面的结构性质B4.多数合金与组成成份相比较，合金的（ ）
A.熔点高，硬度小 B.密度大
C.机械强度差 D.熔点低，硬度大5.所谓合金必须是①通过熔合而成 ②由两种或两种
以上的金属（或金属与非金属）组成 ③耐腐蚀
④ 具有金属的特征 ⑤铸造性能好（ ）
A.①② B.①②③
C.①②④ D.①②④⑤DD6、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的化学性
质不同D
