应用广泛的金属材料
图片预览
文档简介
(共34张PPT)
应用广泛的金属材料
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是人类进步的重要里程碑。石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作标志。没有半导体材料就没有计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊材料就没有航天技术；没有光导纤维就不会有现代通讯；没有合成材料，今天的生活还会这么丰富多彩吗？
无机非金属材料
无机非金属材料
苏教版选修1
专题三 丰富多彩的生活材料
（课时1）
生活中的金属用品
金属在电子、电力中的应用
由贵重金属制成的纪念币
金属在国防上的应用
嫦娥一号发射升空
航天工业离不开金属
下列金属制品通常是用哪些金属材料制成的 各利用了金属的哪些性质
表3－1 组成金属制品的成分及其性质
金属制品 金属成分 应用的金属性质
“钢精锅”
电线
灯泡中的灯丝
熔断器中的保险丝
18K金首饰
硬币或纪念币
Fe、 Al
Al、Cu
W
Pb、Sn、Bi、Cd
Au(Ag、Cu25%)
导热性
导电性
熔点低
熔点高
延展性、金属光泽
延展性
国内的： 第三套人民币硬币 1元硬币 铜镍合金 5角硬币 铜锌合金 2角硬币 铜锌合金 1角硬币 铜锌合金 第四套人民币硬币 1元硬币 钢芯镀镍 5角硬币 铜锌合金 1角硬币 铝镁合金 第五套人民币硬币 1元硬币 钢芯镀镍 5角硬币 钢芯镀铜合金 1角硬币 铝合金
1、金属的物理通性
易导电、易导热，具有延展性和金属光泽、
不透明。
2、金属的特性
（1）铜和铝有良好的导电性。
（2）金和铝有良好的延展性。
（3）钨有很高的熔点。
……
1．铝是一种活泼金属，为什么可用它制作铝锅 我们在使用铝制炊具时应注意什么问题
2．为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸
3．铁是活泼金属，易被腐蚀氧化。为了延长铁制品的使用寿命，人们常用什么方法加以处理
【实验1】用坩埚钳夹持一块薄铝片，在酒精灯上加热一段时间，轻轻晃动，仔细观察实验现象。
3、铝的性质与应用
【实验2】
(1)向1只小烧杯里加入20 mL 0.5 mol·L－1CuSO4溶液，把1小块铝片浸入溶液，1～2 min后观察铝片表面的现象，将现象填写在表3—2中。
(2)取1支试管，加入10 mL 2 mol·L-1 CH3COOH溶液。将1块铝片浸入CH3COOH溶液几分钟，观察并记录铝片表面的现象。
(3)取1支试管，加入10 mL 2 mol·L－1NaOH溶液。将1块铝片放入NaOH溶液里，片刻后取出，用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液里。1～2 min后，将铝片取出。观察并记录铝片表面发生的变化。
(4)取1支试管，加入10 mL浓硝酸。将1块铝片放入浓硝酸里，片刻后取出，用蒸馏水冲洗后浸入CuS04溶液里。l～2 min后，将铝片取出。观察并记录铝片表面发生的变化。
实验
现象
实验1
实验2 （1）
（2）
（3）
（4）
表3-2 实验记录
铝片熔化，但不滴落下来
开始无明显现象，慢慢有气泡冒出
铝片表面有红色物质生成
无明显现象
无明显现象
从上述实验你能得出什么结论
2、铝具有一定的抗腐蚀能力，这是因为表面的铝和空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜，阻止了铝与氧气的进一步反应；
1、铝是一种比较活泼的金属，能与酸、强碱反应；
3、当铝在常温下与具有强氧化性的酸（如浓硫酸、浓硝酸）时，表面被迅速氧化成致密的氧化膜，因此可以用铝制容器盛装浓硫酸、浓硝酸。
在家庭中使用铝制炊具时应该注意些什么问题？
不能盛装酸性或碱性食品，也不能长时间盛放含食盐的食品。洗涤铝炊具时也不宜使用酸性或碱性洗涤剂。
请写出氧化铝、铝分别与氢氧化钠溶液反应的化学方程式。
1．铝是一种活泼金属，为什么可用它制作铝锅 我们在使用铝制炊具时应注意什么问题
（学生复述）
2．为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸
（学生复述）
生活中使用的金属材料绝大多数并不是纯的金属，而是合金。
思考：
何为合金，合金有何特点，常用的合金有哪些呢？
1.概念:两种或两种以上金属（或非金属）相互熔合而成的具有金属特性的物质。
2.特性:
①合金的熔点低于其各组成金属熔点低。
②合金的硬度和强度高于其组成金属。
3.应用
合金种类 主要组成元素 常用生活器件
碳钢
黄铜
青铜
白铜
坚铝
镁铝合金
武德合金
焊锡
表3－3 生活中常见的合金
铁、碳
刀具
铜、锌
门锁及家庭装修材料等
铜、锡
青铜器
铜、镍
餐具
铝、铜、镁、锰
门窗框架
镁、铝
计算机和照相机外壳
铅、锡、铋、镉
保险丝
铅、锡
焊接时使用的材料
生铁：含碳2％～4％
碳素钢 ：含碳0.3％～2％
锰钢：含锰，具有很强的耐磨性和韧性，可用于
制造拖拉机履带和汽车车轴等。
钨钢：含钨，耐高温，硬度大，可用于制作切削
金属的刀具。
镍钢：含镍
硅钢：含硅
特种钢
铁合金在生活中应用十分广泛，各种铁合金都有自己的特性。请查阅资料，讨论不同铁合金的应用。
在我们的日常生活中，时常可以看到铝合金。从家庭装修材料到各类日用器具，都有铝合金制品。请结合实例，说明铝合金在性能上有什么优点。
调查研究
质轻、强度大、耐腐蚀、易加工
钛合金
被誉为“21世纪金属”的钛所形成的合金，在高科技领域发挥了巨大的作用。同时，由于它有较高的强度、良好的抗氧化性和优异的耐腐蚀性，对人体无毒和不良反应，还可作为人造骨的材料，因而又被称为“亲生物金属”。现在，钛合金已广泛应用于膝关节、肩关节、头盖骨的修复或再造。
一、金属的性质及其应用 1、金属的通性
2、金属的特性
3、铝的性质与应用
二、常见合金的组成及应用
1、合金的概念与性质
2、常见合金及组成
3、合金的应用
当堂反馈
1、下列为铝或铝合金的各种用途，在后面的横线上写出所根据的性质。
（1）制造飞机或汽车外壳
（2）作为储存浓硫酸的容器
（3）制造各种日用炊具
（4）制造电线电缆
（5）制造包装用的铝箔
强度高
铝遇浓硫酸钝化
导热性
导电性好
延展性好
2．铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一而 加以控制。铝及其化合物在下列场合的使用须加以控制的是（ ）
①制铝锭
②制易拉罐
③制电线、电缆
④制包糖果用的铝箔
⑤用明矾净水
⑥制炊具
⑦用明矾和苏打作食物膨化剂
⑧用氢氧化铝制胃药 ⑨制防锈油漆
A．①②④⑤⑥⑦⑧ B．②⑤⑥⑦⑧
C．②④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
C
3、下列物质中，不属于合金的是（ ）
A．硬铝 B．黄铜 C．钢铁 D．水银
4.向一个铝制的易拉罐中充满CO2气体，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，不多会儿听到罐内“卡卡”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来，试回答：
（1）易拉罐变瘪的原因是 ，反应的离子方程
式是 。
（2）易拉罐又鼓起来的原因是 ，
反应的离子方程式是 。
D
CO2气体与NaOH溶液
CO2+2OH－＝CO32－+H2O
Al与NaOH反应放出H2
2Al+2OH－+2 H2O＝AlO22-+3H2↑
1、课后习题1-5；
2、课课练“基础巩固”1-3；
课后作业：
再 见
谢谢大家
应用广泛的金属材料
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是人类进步的重要里程碑。石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作标志。没有半导体材料就没有计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊材料就没有航天技术；没有光导纤维就不会有现代通讯；没有合成材料，今天的生活还会这么丰富多彩吗？
无机非金属材料
无机非金属材料
苏教版选修1
专题三 丰富多彩的生活材料
（课时1）
生活中的金属用品
金属在电子、电力中的应用
由贵重金属制成的纪念币
金属在国防上的应用
嫦娥一号发射升空
航天工业离不开金属
下列金属制品通常是用哪些金属材料制成的 各利用了金属的哪些性质
表3－1 组成金属制品的成分及其性质
金属制品 金属成分 应用的金属性质
“钢精锅”
电线
灯泡中的灯丝
熔断器中的保险丝
18K金首饰
硬币或纪念币
Fe、 Al
Al、Cu
W
Pb、Sn、Bi、Cd
Au(Ag、Cu25%)
导热性
导电性
熔点低
熔点高
延展性、金属光泽
延展性
国内的： 第三套人民币硬币 1元硬币 铜镍合金 5角硬币 铜锌合金 2角硬币 铜锌合金 1角硬币 铜锌合金 第四套人民币硬币 1元硬币 钢芯镀镍 5角硬币 铜锌合金 1角硬币 铝镁合金 第五套人民币硬币 1元硬币 钢芯镀镍 5角硬币 钢芯镀铜合金 1角硬币 铝合金
1、金属的物理通性
易导电、易导热，具有延展性和金属光泽、
不透明。
2、金属的特性
（1）铜和铝有良好的导电性。
（2）金和铝有良好的延展性。
（3）钨有很高的熔点。
……
1．铝是一种活泼金属，为什么可用它制作铝锅 我们在使用铝制炊具时应注意什么问题
2．为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸
3．铁是活泼金属，易被腐蚀氧化。为了延长铁制品的使用寿命，人们常用什么方法加以处理
【实验1】用坩埚钳夹持一块薄铝片，在酒精灯上加热一段时间，轻轻晃动，仔细观察实验现象。
3、铝的性质与应用
【实验2】
(1)向1只小烧杯里加入20 mL 0.5 mol·L－1CuSO4溶液，把1小块铝片浸入溶液，1～2 min后观察铝片表面的现象，将现象填写在表3—2中。
(2)取1支试管，加入10 mL 2 mol·L-1 CH3COOH溶液。将1块铝片浸入CH3COOH溶液几分钟，观察并记录铝片表面的现象。
(3)取1支试管，加入10 mL 2 mol·L－1NaOH溶液。将1块铝片放入NaOH溶液里，片刻后取出，用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液里。1～2 min后，将铝片取出。观察并记录铝片表面发生的变化。
(4)取1支试管，加入10 mL浓硝酸。将1块铝片放入浓硝酸里，片刻后取出，用蒸馏水冲洗后浸入CuS04溶液里。l～2 min后，将铝片取出。观察并记录铝片表面发生的变化。
实验
现象
实验1
实验2 （1）
（2）
（3）
（4）
表3-2 实验记录
铝片熔化，但不滴落下来
开始无明显现象，慢慢有气泡冒出
铝片表面有红色物质生成
无明显现象
无明显现象
从上述实验你能得出什么结论
2、铝具有一定的抗腐蚀能力，这是因为表面的铝和空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜，阻止了铝与氧气的进一步反应；
1、铝是一种比较活泼的金属，能与酸、强碱反应；
3、当铝在常温下与具有强氧化性的酸（如浓硫酸、浓硝酸）时，表面被迅速氧化成致密的氧化膜，因此可以用铝制容器盛装浓硫酸、浓硝酸。
在家庭中使用铝制炊具时应该注意些什么问题？
不能盛装酸性或碱性食品，也不能长时间盛放含食盐的食品。洗涤铝炊具时也不宜使用酸性或碱性洗涤剂。
请写出氧化铝、铝分别与氢氧化钠溶液反应的化学方程式。
1．铝是一种活泼金属，为什么可用它制作铝锅 我们在使用铝制炊具时应注意什么问题
（学生复述）
2．为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸
（学生复述）
生活中使用的金属材料绝大多数并不是纯的金属，而是合金。
思考：
何为合金，合金有何特点，常用的合金有哪些呢？
1.概念:两种或两种以上金属（或非金属）相互熔合而成的具有金属特性的物质。
2.特性:
①合金的熔点低于其各组成金属熔点低。
②合金的硬度和强度高于其组成金属。
3.应用
合金种类 主要组成元素 常用生活器件
碳钢
黄铜
青铜
白铜
坚铝
镁铝合金
武德合金
焊锡
表3－3 生活中常见的合金
铁、碳
刀具
铜、锌
门锁及家庭装修材料等
铜、锡
青铜器
铜、镍
餐具
铝、铜、镁、锰
门窗框架
镁、铝
计算机和照相机外壳
铅、锡、铋、镉
保险丝
铅、锡
焊接时使用的材料
生铁：含碳2％～4％
碳素钢 ：含碳0.3％～2％
锰钢：含锰，具有很强的耐磨性和韧性，可用于
制造拖拉机履带和汽车车轴等。
钨钢：含钨，耐高温，硬度大，可用于制作切削
金属的刀具。
镍钢：含镍
硅钢：含硅
特种钢
铁合金在生活中应用十分广泛，各种铁合金都有自己的特性。请查阅资料，讨论不同铁合金的应用。
在我们的日常生活中，时常可以看到铝合金。从家庭装修材料到各类日用器具，都有铝合金制品。请结合实例，说明铝合金在性能上有什么优点。
调查研究
质轻、强度大、耐腐蚀、易加工
钛合金
被誉为“21世纪金属”的钛所形成的合金，在高科技领域发挥了巨大的作用。同时，由于它有较高的强度、良好的抗氧化性和优异的耐腐蚀性，对人体无毒和不良反应，还可作为人造骨的材料，因而又被称为“亲生物金属”。现在，钛合金已广泛应用于膝关节、肩关节、头盖骨的修复或再造。
一、金属的性质及其应用 1、金属的通性
2、金属的特性
3、铝的性质与应用
二、常见合金的组成及应用
1、合金的概念与性质
2、常见合金及组成
3、合金的应用
当堂反馈
1、下列为铝或铝合金的各种用途，在后面的横线上写出所根据的性质。
（1）制造飞机或汽车外壳
（2）作为储存浓硫酸的容器
（3）制造各种日用炊具
（4）制造电线电缆
（5）制造包装用的铝箔
强度高
铝遇浓硫酸钝化
导热性
导电性好
延展性好
2．铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一而 加以控制。铝及其化合物在下列场合的使用须加以控制的是（ ）
①制铝锭
②制易拉罐
③制电线、电缆
④制包糖果用的铝箔
⑤用明矾净水
⑥制炊具
⑦用明矾和苏打作食物膨化剂
⑧用氢氧化铝制胃药 ⑨制防锈油漆
A．①②④⑤⑥⑦⑧ B．②⑤⑥⑦⑧
C．②④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
C
3、下列物质中，不属于合金的是（ ）
A．硬铝 B．黄铜 C．钢铁 D．水银
4.向一个铝制的易拉罐中充满CO2气体，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，不多会儿听到罐内“卡卡”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来，试回答：
（1）易拉罐变瘪的原因是 ，反应的离子方程
式是 。
（2）易拉罐又鼓起来的原因是 ，
反应的离子方程式是 。
D
CO2气体与NaOH溶液
CO2+2OH－＝CO32－+H2O
Al与NaOH反应放出H2
2Al+2OH－+2 H2O＝AlO22-+3H2↑
1、课后习题1-5；
2、课课练“基础巩固”1-3；
课后作业：
再 见
谢谢大家