人教版高中化學(xué)必修1課件：3.3用途廣泛的金屬材料（1課時(shí)） （共42張）

1、第三章 金屬及其化合物,第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料,1課時(shí),新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列,化學(xué) 必修1,在日常生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)中，金屬材料是非常重要的。我們周圍的很多物品都中由金屬材料制成的,一、常見合金的重要應(yīng)用,人類使用材料的進(jìn)化順序,材料的分類,石器時(shí)代,銅器時(shí)代,鐵器時(shí)代,材 料,金屬材料,非金屬材料,合成高分子材料,智能材料,合金材料,純金屬,功能高 分子材料,分離膜,傳感膜,熱電膜,仿生材料,隱形材料,液晶材料,合成材料,一、常見合金的重要應(yīng)用,學(xué)與問,1. 初中曾學(xué)過有關(guān)合金的一些知識(shí)，你還記得什么是合金嗎？合金有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？ 2. 你知道合金在生活中有哪些用途嗎？舉出一

2、些例子,一、常見合金的重要應(yīng)用,學(xué)與問,合金是由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬跟非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金屬于混合物,一、常見合金的重要應(yīng)用,注意： 合金中一定含有金屬元素 合金中也可能含有非金屬元素 合金一定是混合物 合金中成分的含量影響合金的性質(zhì),一、常見合金的重要應(yīng)用,學(xué)與問,合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能，在許多方面不同于各組分金屬，例如，合金的硬度一般比它的各成分金屬的大，合金的熔點(diǎn)比各成分的金屬低,一、常見合金的重要應(yīng)用,學(xué)與問,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，我們很少使用純金屬，而主要使用合金，常見的合金有銅合金、鐵合金和鋁合金等,一、常見合金的重要應(yīng)

3、用,鎂鋁合金制成的自行車,鋁合金制成的車載桌,十二生肖獸首銅像虎首,錳鋼制成的鋼軌,一、常見合金的重要應(yīng)用,銅合金：我國使用最早的合金,白銅：主要含銅、鎳和鋅（少量錳） ，它不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品,青銅：主要含銅、錫和鉛，有良好的強(qiáng)度和塑性、耐磨、耐腐蝕，主要用于制造機(jī)器零件如軸承、齒輪等,黃銅：主要含銅和鋅（少量錫、鉛、鋁），有良好的強(qiáng)度和塑性、易加工、耐腐蝕，主要用于制造機(jī)器零件、儀表和日用品,錳銅：銅錳合金，具有極高的電阻,司母戊鼎,一、常見合金的重要應(yīng)用,黃銅（CuZn，Zn20%36,古代稱為藥金，密度比黃金小，外觀與金非常相似，常被誤認(rèn)為是黃金。假如是你，你怎樣來

4、判別“藥金”和黃金,一、常見合金的重要應(yīng)用,黃金的特點(diǎn)之一就是柔軟，人們常在黃金中加入銀、銅、鋅等金屬以增加黃金的強(qiáng)度和韌性。黃金的純度越高其越柔軟，純度越低其越硬。黃金的純度在珠寶首飾行業(yè)通常用K表示。K數(shù)與含金量的關(guān)系式： Au% = K/24 100% ，即1 K=4.166% 如18K（75%）、22K（91.6%）、24K（100%）理論說法，實(shí)際不存在，但有足金（含金量不少于99）、千足金（含金量不少于99.9）的說法,一、常見合金的重要應(yīng)用,一、常見合金的重要應(yīng)用,鋼,碳素鋼： 鐵和碳的合金,合金鋼：在碳素鋼中加 入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、 鈷等合金元素,低碳鋼-含碳量低于0.3,中

5、碳鋼-含碳量0.3%0.6,高碳鋼-含碳量高于0.6,鋼的種類,2.鋼：用量最大,用途最廣的合金,鎳、鉻-不銹鋼，抗腐性強(qiáng)，不易氧化,鉻、鎢-高速鋼，硬度大，韌性很強(qiáng),錳、硅-錳硅鋼，韌性特強(qiáng),一、常見合金的重要應(yīng)用,一、常見合金的重要應(yīng)用,生鐵和鋼的比較,一、常見合金的重要應(yīng)用,其他幾種常見合金的組成、性質(zhì)和用途,一、常見合金的重要應(yīng)用,新型合金,儲(chǔ)氫合金：TiFe, LaNi 鈦合金：Ti，V，F(xiàn)e，Al等， 飛機(jī)起落架 耐熱合金：噴氣式飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片 記憶合金： 泡沫合金,一、常見合金的重要應(yīng)用,記憶金屬,隨著社會(huì)的發(fā)展，我們對(duì)金屬的認(rèn)識(shí)也在增加。并且，也希望新的材料的誕生。也許在不遠(yuǎn)

6、將來，我們都會(huì)擁有一輛由“記憶金屬”制作的汽車，我們再也不怕把汽車碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。這種“記憶金屬”即是鎳鈦合金。如把這樣一塊金屬進(jìn)行加熱，它將形成一定的形態(tài)。冷卻后，任意揉皺，或使它彎曲，再加熱后，它又恢復(fù)了原狀,一、常見合金的重要應(yīng)用,一、常見合金的重要應(yīng)用,課外實(shí)踐活動(dòng),請(qǐng)選擇你感興趣的關(guān)于合金的課題進(jìn)行調(diào)查研究,1、合金的性能和成分有什么關(guān)系？改變某種合金的成分，如增加或減少某種合金元素的含量，合金的性能會(huì)不會(huì)改變,3、調(diào)查某種合金所具有的廣泛用途，如鋁合金、鐵合金或銅合金等,2、除了教材中講到的，你所知道的合金還有哪些？某些新型金屬材料比傳統(tǒng)的金屬材料有哪些優(yōu)越性,4、你經(jīng)

7、常使用的交通工具是什么（如自行車、汽車或火車）？其中使用了哪些純金屬？使用了哪些合金,黑色金屬,有色金屬,鐵、鉻、錳及其合金,除了黑色金屬以外的金屬,輕金屬,重金屬,密度小于4.5g/cm3的金屬,密度大于4.5g/cm3的金屬,資料卡片：金屬材料的分類,金屬單質(zhì),合金,組成,冶金,密度,一、常見合金的重要應(yīng)用,某家庭準(zhǔn)備裝修窗戶（計(jì)劃使用10年），可供選用的材料有:木材、鋼鐵、鋁合金、塑鋼。請(qǐng)調(diào)查分析選用哪種材料比較好？說明理由,思考與交流,二、正確選用金屬材料,選用金屬材料時(shí)應(yīng)該考慮的因素,1.主要用途 2.外觀 3.物理性質(zhì) 4.化學(xué)性質(zhì) 5.價(jià)格 6.加工難度 7.日常維護(hù) 8.對(duì)環(huán)境

8、的影響,二、正確選用金屬材料,思考與交流,2003年底以來全國各地建筑材料價(jià)格都出現(xiàn)了上漲的情況。比如，鋼材漲價(jià)超過了50%，水泥漲價(jià)超過了30%，木材漲價(jià)超過了10,二、正確選用金屬材料,調(diào)查報(bào)告,二、正確選用金屬材料,調(diào)查內(nèi)容與結(jié)果,二、正確選用金屬材料,選用金屬材料時(shí)應(yīng)該考慮的因素：主要用途、外觀、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、價(jià)格、加工難度、日常維護(hù)、對(duì)環(huán)境的影響等,小結(jié),選擇方案：鋁合金,二、正確選用金屬材料,實(shí)踐活動(dòng),請(qǐng)你扮演下列不同的角色對(duì)“是否應(yīng)該停止使用鋁質(zhì)飲料罐”談一談自己的看法,A、飲料公司老板的心思 B、開采鋁礦工人的聲音 C、生產(chǎn)鋁質(zhì)飲料罐工人訴求 D、售貨員的話 E、消費(fèi)者有

9、話要說 F、環(huán)保官員的呼吁 G、公司回收人員的說法,你的聲音，有我們重視 聽證會(huì),二、正確選用金屬材料,鋁制飲料罐可回收利用,據(jù)估算，回收一個(gè)鋁制飲料罐比制造一個(gè)新飲料罐節(jié)省20%,而且還可以節(jié)約金屬資源和95%的能源,二、正確選用金屬材料,聽證會(huì)共識(shí)： 使用鋁質(zhì)飲料罐有利有弊，但回收鋁質(zhì)飲料罐是目前揚(yáng)長避短的最有效也是最急迫的做法。環(huán)境保護(hù)是全社會(huì)的共識(shí)，投身環(huán)保，不只是你我的責(zé)任,二、正確選用金屬材料,科學(xué)視野：用途廣泛的稀土金屬,相關(guān)網(wǎng)址：中國稀土在線 http:/www.cre-,中國的改革總 設(shè)計(jì)師鄧小平 同志早在1992 年春南巡時(shí)就 指出：“中東有石油，中國有 稀土，一 定要把稀

10、土的 事情辦好，把 中國稀土的優(yōu) 勢發(fā)揮出來。,二、正確選用金屬材料,稀土元素是鑭系元素系稀土類元素群的總稱，包含鈧Sc、釔Y及鑭系中的鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、钷Pm、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、镥Lu，共17個(gè)元素。稀土元素能與其它元素組成品種繁多、功能千變?nèi)f化，用途各異的新型材料，被稱為“現(xiàn)代工業(yè)的維生素，和神奇的新材料寶庫。,二、正確選用金屬材料,我國稀土資源占世界稀土資源的80%，以氧化物(REO)計(jì)達(dá)3600萬噸，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量實(shí)際是1億噸。我國稀土資源分南北兩大塊。 北方：輕稀土資源，集中在包頭白云鄂博特等地，以后在四川冕寧又有發(fā)現(xiàn)。主

11、要含鑭、鈰、鐠、釹和少量釤、銪、釓等元素,二、正確選用金屬材料,南方：中重稀土資源，分布在江西、廣東、廣西、福建、湖南等省，以罕見的離子態(tài)賦存與花崗巖風(fēng)化殼層中，主要含釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔和鑭、釹等元素,二、正確選用金屬材料,稀土作為基體元素能制造出具有特殊“光電磁”性能的多種功能材料，如稀土永磁材料，稀土鎳氫電池材料，稀土熒光材料，稀土催化劑。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等，它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)，開發(fā)新能源，治理環(huán)保和國防尖端技術(shù)等方面必不可缺少的材料,二、正確選用金屬材料,例如稀土永磁材料（釹鐵硼永磁）是當(dāng)今磁性最強(qiáng)的永磁體，它被稱“一代磁王”。稀

12、土永磁材料現(xiàn)已廣泛的用到了微型電機(jī)，工業(yè)用電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、音響設(shè)備、儀器儀表。航天航空通訊，醫(yī)用核磁共振成像儀等方面,二、正確選用金屬材料,稀土永磁材料用于電機(jī)，使設(shè)備小型化，輕型化，同等功率的電機(jī)，體積和重量減少30%以上。用稀土永磁同步電機(jī)代替工業(yè)上的異步電機(jī)，節(jié)電率可達(dá)12-15%，真正的稀土三基色熒光燈代替白熾燈，節(jié)電率可達(dá)到80%。稀土金屬鹵化物燈已被大量用于城市廣場、體育場館和高層建筑的美化泛光照明。這些新型電光源不但,二、正確選用金屬材料,稀土永磁材料用于電機(jī)，可使設(shè)備小型化，輕型化，同等功率的電機(jī)，體積和重量可減少30%以上。用稀土永磁同步電機(jī)代替工業(yè)上的異步電機(jī)，節(jié)電率可達(dá)

13、12-15%，真正的稀土三基色熒光燈代替白熾燈，節(jié)電率可達(dá)到80%。稀土金屬鹵化物燈已被大量用于城市廣場、體育場館和高層建筑的美化泛光照明。這些新型電光源不但節(jié)電效果明顯。而且大大提高了照明質(zhì)量，其生產(chǎn)過程也減少了污染，被稱作“綠色照明”。彩色電視正是采用了稀土三基色熒光粉，才能獲得彩色逼真的畫面。稀土鎳氫電池，可以充電而無記憶效應(yīng)，代替了有污染的鎳鎘電池，被稱作無污染的“綠色電池”。它已廣泛用于移動(dòng)電話，筆記本電腦等設(shè)備上。各種稀土功能材料，在航空、航天和尖端國防技術(shù)上，如雷達(dá)，偵查衛(wèi)星。激光制導(dǎo)和自動(dòng)指揮系統(tǒng)等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。 稀土在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，與其工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)程度成正比

14、。美國的稀土用量一直居世界第一位，日本、英國、法國、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家都沒有稀土資源，但他們都有很先進(jìn)的稀土應(yīng)用技術(shù)。美國認(rèn)定的35個(gè)戰(zhàn)略元素和日本選定的26個(gè)高技術(shù)元素中，都包括了全部的稀土元素。所以稀土被稱為神奇的稀土,二、正確選用金屬材料,常見金屬之最,密度最大的是 ； 硬度最大的是 ； 熔點(diǎn)最低的是 ； 熔點(diǎn)最高的是 ； 延性最好的是 ； 展性最好的是 ； 導(dǎo)電性最好的是 ； 地殼中含量最多的金屬元素是,Os,Cr,Hg,W,Pt,Au,Ag,Al,二、正確選用金屬材料,向一鋁制易拉罐中充滿 CO2 后，再往罐中注入足量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20% 的 NaOH 溶液，立即嚴(yán)封罐口，不一會(huì)兒就發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會(huì)