8.1《金属材料》课件-2021-2022学年人教版化学九年级下册(1).pptx

1、金属与金属材料金属与金属材料生活中常见的金属你能找到吗？金属与金属材料金属材料金属金属金属的合金金属的合金金属与金属材料金属 金属就是金属单质。例如铁、金属就是金属单质。例如铁、铜、铝、镁、锌。铜、铝、镁、锌。合金由多种金属或其他元素组合在由多种金属或其他元素组合在一起而形成的物质。例如铁合一起而形成的物质。例如铁合金、铜合金金、铜合金 、钛合金。、钛合金。金属与金属材料东汉晚期的东汉晚期的青铜青铜奔马奔马河北沧州的河北沧州的铁铁狮子狮子历史金属与金属材料人类最早使用的金人类最早使用的金属材料就是属材料就是青铜器青铜器，然后慢慢出现然后慢慢出现铁器铁器，青铜器是一种铜的青铜器是一种铜的合金，是

2、由铜和锡合金，是由铜和锡或铅等金属而组合或铅等金属而组合的金属，至今，铜的金属，至今，铜和铁作为金属材料和铁作为金属材料一直被广泛应用着。一直被广泛应用着。 铜铁之后是铜铁之后是铝铝，铝的，铝的出现仅仅是一百多年出现仅仅是一百多年以前，大规模的使用以前，大规模的使用铝只有一百多年的历铝只有一百多年的历史，铝这种金属，具史，铝这种金属，具有密度小，抗腐蚀等有密度小，抗腐蚀等优点，为什么抗腐蚀优点，为什么抗腐蚀呢？呢？金属与金属材料铝与氧气反应，可以铝与氧气反应，可以形成一层形成一层致密致密的氧化的氧化膜膜，覆盖的铝上，阻，覆盖的铝上，阻止铝进一步与氧气反止铝进一步与氧气反应。应。金属出现的顺序，

3、和金属出现的顺序，和什么有关呢？什么有关呢？金属与金属材料年产量：由于年产量：由于AL的抗腐蚀性，世界上铝的的抗腐蚀性，世界上铝的年产量已经超过了年产量已经超过了Cu。位于铁之后，也就。位于铁之后，也就是说，世界上年产量最高的是是说，世界上年产量最高的是铁铁，其次是，其次是铝铝，最后是，最后是铜铜。金属与金属材料金属与金属材料金属具有以下共同性质金属具有以下共同性质:常温下金属大多都是常温下金属大多都是银白色银白色的的固体固体（Hg除外），有除外），有金属光泽金属光泽,大多数是大多数是电和热的电和热的良导体良导体,有有延展性延展性,（金属的延性是指能（金属的延性是指能拉成细丝拉成细丝,金属的展

4、性是指能展成薄片）。金属的展性是指能展成薄片）。密度较大，熔点较高密度较大，熔点较高。金属与金属材料 金属除具有共同的性质外金属除具有共同的性质外,还具有各自还具有各自的特性的特性.铁、铝通常为银白色铁、铝通常为银白色,铜为紫红色铜为紫红色,金为金色金为金色;常温下绝大多数金属是固体常温下绝大多数金属是固体,汞是汞是液体液体。金属在导电、导热性、密度、熔点、。金属在导电、导热性、密度、熔点、硬度、延展性上有较大差异。硬度、延展性上有较大差异。金属与金属材料金属与金属材料地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素导电、导热性最好的金属导电、导

5、热性最好的金属目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属硬度最高的金属硬度最高的金属熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属熔点最低的金属密度最大的金属密度最大的金属密度最小的金属密度最小的金属金属与金属材料1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？ 2、银的导电性比铜好，为什么电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？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？ 4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？（1）可增加水龙头的硬度，使其不易变形；（2）不易生锈金属与金属材料小结：小结：通过上面的讨论，我们可以得出以下结论：通过上面的讨论，我们可以得出以下结论：物质的物

6、质的决定物质的决定物质的 。但是这并不是唯一的因素。金属的但是这并不是唯一的因素。金属的价格、资源、是否美观、便利废价格、资源、是否美观、便利废料是否利于回收料是否利于回收，有些金属不易回收、废料对环境影响大，就很少，有些金属不易回收、废料对环境影响大，就很少继续使用了，有些金属易于回收，可循环使用。继续使用了，有些金属易于回收，可循环使用。金属与金属材料铁的合金生铁生铁钢钢金属与金属材料不锈钢 含碳量：含碳量：2%-4.3%含少量碳含少量碳及其他金及其他金属或非金属或非金属的铁属的铁,含含碳量：碳量：0.03%-2%在钢的基在钢的基础上再掺础上再掺杂一些铬杂一些铬、镍等金、镍等金属。属。钢生

7、铁铁单质铁单质铁纯净单纯净单质质金属与金属材料合金合金 上的改变，会使合金的上的改变，会使合金的 发生发生改变。改变。因此：因此：总结：总结：在日常生活中，工农业生产中和科学研在日常生活中，工农业生产中和科学研究中大量使用的常常不是纯金属，而是究中大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金。它们的合金。金属与金属材料铜的合金黄铜（黄铜（Cu、Zn） 青铜（青铜（Cu、Sn/Pb）金属与金属材料【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度黄铜黄铜 铜铜焊锡焊锡锡锡合金颜色不同于组成金属合金颜色不同于组成金属;合金硬度一般大于组成金属合金硬度一般大于组成金属金

8、属与金属材料比较下表，你能得到什么启示1831837070金属与金属材料合金合金颜色颜色不同于组成金属的颜色不同于组成金属的颜色合金合金硬度硬度一般一般高于高于组成金属的硬度。组成金属的硬度。合金合金熔点熔点一般一般低于低于组成金属。组成金属。金属与金属材料总结：合金的总结：合金的很多性能很多性能与组成他们的纯金与组成他们的纯金属不同，使属不同，使合金更适用于不同的用途合金更适用于不同的用途，因，因此日常适用的金属材料大多是合金。目前此日常适用的金属材料大多是合金。目前制得的纯金属有制得的纯金属有90多种，而这些金属按一多种，而这些金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。定组成和质量比制得

9、的合金已达几千种。金属与金属材料表表8 -2 常常 见见 合合 金金 的的 主主 要要 成成 分分 、 性性 能能 和和 用用 途途合 金主 要 成 分主 要 性 能主 要 用 途球 墨 铸 铁铁 、 碳 、 硅 、 锰机 械 强 度 好在 某 些 场 合 可 代 替 钢锰 钢铁 、 锰 、 碳韧 性 好 、 硬 度 大钢 轨 、 挖 掘 机 铲 斗 、坦 克装 甲 、 自 行 车 架不 锈 钢铁 、 铬 、 镍抗 腐 蚀 性 好医 疗 器 械 、 炊 具 、 容 器 、反 应 釜黄 铜铜 、 锌强 度 高 、 可 塑 性 好 、易 加 工 、 耐 腐 蚀机 器 零 件 、 仪 表 、日 用

10、品青 铜铜 、 锡强 度 高 、 可 塑 性 好 、耐 磨 、 耐 腐 蚀机 器 零 件 如 轴 承 、齿 轮 等白 铜铜 、 镍光 泽 好 、 耐 磨 、 耐腐 蚀 、 易 加 工钱 币 、 代 替 银 做 饰 品焊 锡锡 、 铅熔 点 低焊 接 金 属硬 铝铝 、 铜 、 镁 、 硅强 度 和 硬 度 好火 箭 、 飞 机 、轮 船 等 制 造业1 8 K黄 金金 、 银 、 铜光 泽 好 、 耐 磨 、 易加 工金 饰 品 、 钱 币 、电 子 元 件1 8 K 白 金金 、 铜 、 镍 、 锌光 泽 好 、 耐 磨 、 易加 工金 饰 品金属与金属材料钛与钛合金：被认为是钛与钛合金：被

11、认为是2121世纪的重要金世纪的重要金属材料属材料，它们有很多的优良性能。，它们有很多的优良性能。如熔如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能抗腐蚀性能非常非常好，即使把它们放在海水中数年，取出好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等天飞机、船舶、化工和通讯设备等. .金属与金属材料金属资源的利用与保护金属与金属材料复习元素名称元素名称质量分数质量分数/%

12、元素名称元素名称质量分数质量分数/%铝（Al）7.73镁（Mg）2.00铁（Fe）4.75锌（Zn）0.008钙（Ca）3.45铜（Cu）0.007钠（Na）2.74银（Ag）0.00001钾（K ）2.47金（Au）0.0000005金属与金属材料矿石矿石: :工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。赤铁矿Fe2O3金属与金属材料黄铁矿黄铁矿菱铁矿菱铁矿金属与金属材料赤铜矿赤铜矿 Cu2O 孔雀石孔雀石 Cu2(OH)2CO3金属与金属材料一一.铁的冶炼铁的冶炼金属与金属材料红色红色粉末变成黑色，粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。澄清的石灰水变浑浊。点燃尾气有

13、点燃尾气有蓝色蓝色火焰火焰点燃尾气点燃尾气金属与金属材料Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O2CO + O2 2CO2金属与金属材料石灰石、焦炭石灰石、焦炭 铁矿石、铁矿石、赤铁矿赤铁矿 Fe2O3菱铁矿菱铁矿 FeCO3磁铁矿磁铁矿 Fe3O4黄铁矿黄铁矿 FeS2在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧 化碳把铁从铁矿石中还原出来。化碳把铁从铁矿石中还原出来。化学方程式：化学方程式：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2金属与金属材料金属与金属材料生铁冶炼生铁冶炼炼钢炼钢原料原料铁矿石、焦炭、空气、

14、石灰石铁矿石、焦炭、空气、石灰石 生铁、废钢生铁、废钢原理原理在高温下，用一氧化碳从铁的在高温下，用一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。氧化物中将铁还原出来。 用氧气或铁的氧化物除用氧气或铁的氧化物除去生铁中多余的碳元素去生铁中多余的碳元素主要主要设备设备高炉高炉转炉、平炉、电炉转炉、平炉、电炉产品产品生铁生铁钢钢金属与金属材料。金属与金属材料。金属与金属材料金属与金属材料 现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。铁制品锈蚀的条件

15、。金属与金属材料一、在试管一、在试管1中加入中加入少量的蒸馏水少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中，使铁钉的一半浸没在水中二二、在试管、在试管2中注入中注入冷却的沸水冷却的沸水，使其，使其浸没铁钉浸没铁钉，上面，上面加上植物油加上植物油并并塞紧橡皮塞塞紧橡皮塞三三、在试管、在试管3中加入中加入少量干燥剂少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙）（生石灰或无水氯化钙）放入铁钉，放入铁钉，再放一团再放一团干棉球干棉球，塞紧橡皮塞，塞紧橡皮塞金属与金属材料一半在水中一半在水中全浸在水中全浸在水中干燥空气中干燥空气中铁钉浸没一半在水中：铁钉浸没一半在水中： 铁在空气、水的界铁在空气、水的界面处生锈面处生锈铁钉完

16、全浸没在水中（上面还加植物油）：铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈铁未生锈铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）：铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）： 铁未生锈铁未生锈金属与金属材料现象现象分析分析结论结论试管试管生锈生锈铁既与水接触、铁既与水接触、又与氧气接触又与氧气接触在水、在水、氧气同氧气同时存在时存在的环境的环境中铁能中铁能生锈。生锈。（缓慢（缓慢氧化，氧化，放热）放热）试管试管不生锈不生锈铁只与水接触铁只与水接触试管试管不生锈不生锈铁只与氧气接触铁只与氧气接触金属与金属材料铁与铝表面的铁与铝表面的氧化膜氧化膜性质比较性质比较 铁锈铁锈 (e23xH2O)氧化铝氧化铝 (Al2O3)结构特点结构特点若不除去结果若不除去结果疏松多孔疏松多孔致密致密完全锈蚀完全锈蚀使铝使铝“自我保护自我保护”金属与金属材料金属与金属材料金属与金属材料金属与金属材料