化學(xué)下冊(cè)第八單元課題1金屬材料課件人教

化學(xué)下冊(cè)第八單元課題1金屬材料課件人教目錄contents金屬材料的定義與分類金屬材料的物理性質(zhì)金屬材料的化學(xué)性質(zhì)金屬材料的制備與加工金屬材料的應(yīng)用金屬材料的定義與分類010102金屬材料的定義金屬材料通常具有高強(qiáng)度、良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、交通、航空航天等領(lǐng)域。金屬材料是指以金屬元素或以金屬元素為主要成分的具有金屬特性的材料。按照用途分類可分為結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。結(jié)構(gòu)金屬材料主要用于制造各種結(jié)構(gòu)件和零部件，如鋼鐵、鋁等；功能金屬材料則主要用于實(shí)現(xiàn)某種特殊功能，如導(dǎo)電、導(dǎo)熱、超導(dǎo)等，如銅、銀等。按照組成分類可分為純金屬、合金和特種金屬材料。純金屬由一種金屬元素組成，如金、銀等；合金則是由一種或多種金屬元素與其他元素組成的混合物，如鋼、鋁合金等；特種金屬材料包括非晶態(tài)金屬、納米金屬等。按照形態(tài)分類可分為塊狀、線狀和面狀金屬材料。塊狀金屬材料主要用于制造各種結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如鑄鐵、鋼材等；線狀金屬材料主要用于制造電線和電纜等；面狀金屬材料則主要用于制造電子元件和表面處理等。金屬材料的分類金屬材料的物理性質(zhì)02金屬的導(dǎo)電性金屬中自由電子的運(yùn)動(dòng)，使得電流能夠通過(guò)金屬。導(dǎo)電性是金屬材料的重要物理性質(zhì)之一，對(duì)于電子設(shè)備、電線電纜等產(chǎn)品的制造和應(yīng)用具有重要意義。影響導(dǎo)電性的因素金屬的純度、溫度、金屬的晶格結(jié)構(gòu)等因素都會(huì)影響其導(dǎo)電性。金屬的導(dǎo)電能力與其純度成正比，溫度升高時(shí)，金屬中的自由電子運(yùn)動(dòng)速度會(huì)增加，導(dǎo)電性也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)。導(dǎo)電性金屬能夠快速傳遞熱量，這是因?yàn)榻饘賰?nèi)部的自由電子不僅參與導(dǎo)電，同時(shí)也傳遞熱量。導(dǎo)熱性對(duì)于制造散熱器、炊具等產(chǎn)品具有重要意義。金屬的導(dǎo)熱能力與其密度、比熱容、晶格結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，密度高、比熱容大、晶格結(jié)構(gòu)緊密的金屬具有較好的導(dǎo)熱性。導(dǎo)熱性影響導(dǎo)熱性的因素金屬的導(dǎo)熱性金屬的延展性金屬可以被拉伸、壓縮或沖壓成各種形狀，這是因?yàn)榻饘賰?nèi)部的原子之間的相互作用力比較弱，易于發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。延展性是金屬加工制造的重要物理性質(zhì)之一。影響延展性的因素金屬的延展性與金屬內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)、原子間相互作用力、溫度等因素有關(guān)。在常溫下，晶體結(jié)構(gòu)緊密、原子間相互作用力強(qiáng)的金屬具有較好的延展性。延展性密度是指物質(zhì)的質(zhì)量與其所占體積的比值，而比容則是物質(zhì)的質(zhì)量與溫度、壓力變化時(shí)的體積的比值。密度和比容是衡量物質(zhì)特性的重要參數(shù)。密度與比容的概念不同金屬的密度和比容存在差異，這與其原子量、晶格結(jié)構(gòu)、內(nèi)部原子間相互作用力等因素有關(guān)。了解金屬的密度和比容對(duì)于材料科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用具有重要的意義。金屬的密度與比容密度與比容熔點(diǎn)與沸點(diǎn)熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的概念熔點(diǎn)是指物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的溫度，而沸點(diǎn)則是物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的溫度。熔點(diǎn)和沸點(diǎn)是物質(zhì)的重要物理性質(zhì)之一。金屬的熔點(diǎn)與沸點(diǎn)不同金屬的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)存在差異，這與其內(nèi)部原子間的相互作用力、晶格結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。了解金屬的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)對(duì)于材料的選擇和應(yīng)用具有重要的意義。金屬材料的化學(xué)性質(zhì)03金屬與氧氣反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氧化物，這是金屬的一個(gè)重要化學(xué)性質(zhì)。例如，鐵在空氣中會(huì)生銹，生成鐵的氧化物。金屬與氧氣反應(yīng)的速率和程度取決于金屬的性質(zhì)和條件。一些金屬，如鋁、鎂等，與氧氣反應(yīng)較快，而另一些金屬，如金、鉑等，則與氧氣反應(yīng)非常緩慢。金屬與氧氣的反應(yīng)金屬與水的反應(yīng)一些金屬能夠與水發(fā)生反應(yīng)，生成氫氣和相應(yīng)的金屬氫氧化物。例如，鈉與水反應(yīng)會(huì)生成氫氣和氫氧化鈉。金屬與水反應(yīng)的速率和程度取決于金屬的性質(zhì)和條件。一些金屬，如鉀、鈉等，與水反應(yīng)非常劇烈，甚至可能發(fā)生爆炸。大多數(shù)金屬能夠與酸發(fā)生反應(yīng)，生成氫氣和相應(yīng)的鹽。例如，鋅與稀硫酸反應(yīng)會(huì)生成氫氣和硫酸鋅。金屬與酸反應(yīng)的速率和程度取決于金屬的性質(zhì)和酸的種類。一些金屬，如鎂、鋁等，與稀酸反應(yīng)較快，而一些金屬，如銅、銀等，與濃酸反應(yīng)較慢。金屬與酸的反應(yīng)一些金屬能夠與鹽發(fā)生反應(yīng)，生成另一種金屬和相應(yīng)的鹽。例如，鐵與硫酸銅反應(yīng)會(huì)生成銅和硫酸亞鐵。金屬與鹽反應(yīng)的速率和程度取決于金屬的性質(zhì)和鹽的種類。一些金屬，如鉀、鈉等，與鹽反應(yīng)非常劇烈，甚至可能發(fā)生燃燒。金屬與鹽的反應(yīng)金屬材料的制備與加工04通過(guò)高溫還原反應(yīng)從礦石中提取金屬，如煉鐵、煉鋼等?；鸱ㄒ睙挐穹ㄒ睙掚娀瘜W(xué)方法利用化學(xué)反應(yīng)從溶液中提取金屬，如銅、鎳等。利用電解反應(yīng)提取金屬，如電解鋁。030201金屬的冶煉將熔融狀態(tài)的金屬倒入模具中，冷卻后形成所需形狀的金屬制品。鑄造通過(guò)加熱和錘擊使金屬變形，以獲得所需形狀和性能的金屬制品。鍛造金屬的鑄造與鍛造通過(guò)熔融或粘結(jié)劑將兩塊金屬連接在一起。焊接利用高溫或激光將金屬切割成所需形狀。切割金屬的焊接與切割在金屬表面電沉積一層其他金屬或合金，以提高耐腐蝕性和美觀度。電鍍通過(guò)噴涂一層涂料或塑料在金屬表面，以改變其外觀和保護(hù)其不受腐蝕。噴涂通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在金屬表面形成一層化合物膜，以提高耐腐蝕性和美觀度?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜金屬的表面處理金屬材料的應(yīng)用05鋼鐵、銅等金屬材料因其強(qiáng)度和穩(wěn)定性被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中，如橋梁、高層建筑等。建筑結(jié)構(gòu)金屬管材如不銹鋼管、銅管等在建筑中用于給排水、供暖等管道系統(tǒng)。管道系統(tǒng)金屬板材、型材等可制成各種裝飾材料，如鋁合金門窗、不銹鋼樓梯扶手等。裝飾材料建筑行業(yè)

汽車行業(yè)車身制造汽車車身通常由鋼材制成，部分高檔汽車采用鋁合金或碳纖維復(fù)合材料。發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件通常由金屬材料制成，如鑄鐵、鋼和鋁等。零部件制造汽車零部件如剎車片、活塞、氣瓶等也由金屬材料制成。衛(wèi)星和火箭衛(wèi)星和火箭的制造也離不開金屬材料，如鈦合金、不銹鋼和鋁鋰合金等。飛機(jī)制造航空工業(yè)大量使用鋁合金、鈦合金和鋼材等金屬材料制造飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)。零部件制造航空航天領(lǐng)域的各種零部件，如渦輪葉片、齒輪