高中化學(xué)人教版 (新課標(biāo))必修1第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料教課內(nèi)容ppt課件

這是一份高中化學(xué)人教版 (新課標(biāo))必修1第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料教課內(nèi)容ppt課件，共42頁。PPT課件主要包含了材料的分類，學(xué)與問，生鐵和鋼的比較，新型合金，課外實(shí)踐活動，黑色金屬，有色金屬，輕金屬，重金屬，金屬單質(zhì)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
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
1. 初中曾學(xué)過有關(guān)合金的一些知識，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？舉出一些例子。
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。
注意：①合金中一定含有金屬元素②合金中也可能含有非金屬元素③合金一定是混合物④合金中成分的含量影響合金的性質(zhì)。
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。
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。
十二生肖獸首銅像—虎首
１、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。
黃銅（Cu~Zn，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，你怎樣來判別“藥金”和黃金？
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 ]
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%
中碳鋼---含碳量0.3%~0.6%
高碳鋼---含碳量高于0.6%
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)
其他幾種常見合金的組成、性質(zhì)和用途
儲氫合金：Ti~Fe, La~Ni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)動機(jī)葉片記憶合金：泡沫合金：
隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認(rèn)識也在增加。并且，也希望新的材料的誕生。也許在不遠(yuǎn)將來，我們都會擁有一輛由“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。
請選擇你感興趣的關(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，合金的性能會不會改變？
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)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？
鐵、鉻、錳及其合金
除了黑色金屬以外的金屬
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
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。請調(diào)查分析選用哪種材料比較好？說明理由。
選用金屬材料時應(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.價格6.加工難度7.日常維護(hù)8.對環(huán)境的影響
2003年底以來全國各地建筑材料價格都出現(xiàn)了上漲的情況。比如，鋼材漲價超過了50%，水泥漲價超過了30%，木材漲價超過了10%。
選用金屬材料時應(yīng)該考慮的因素：主要用途、外觀、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、價格、加工難度、日常維護(hù)、對環(huán)境的影響等。
請你扮演下列不同的角色對“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
據(jù)估算，回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐節(jié)省20%,而且還可以節(jié)約金屬資源和95%的能源。
聽證會共識： 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)是全社會的共識，投身環(huán)保，不只是你我的責(zé)任。
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httpwww.cre-l.cm/sft/newmaterindex/newmaterin.htm
中國的改革總設(shè)計(jì)師鄧小平同志早在1992年春南巡時就指出：“中東有石油，中國有稀土，……一定要把稀土的事情辦好，把中國稀土的優(yōu)勢發(fā)揮出來。”
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H、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、镥Lu，共17個元素。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?！?br/>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)景儲量實(shí)際是1億噸。我國稀土資源分南北兩大塊?！狈剑狠p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)。主要含鑭、鈰、鐠、釹和少量釤、銪、釓等元素；
——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?！　?br/> 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。
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?！　?
　　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
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)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)和自動指揮系統(tǒng)等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用?！　∠⊥猎诟咝录夹g(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。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個戰(zhàn)略元素和日本選定的26個高技術(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。
①密度最大的是 ；②硬度最大的是 ；③熔點(diǎn)最低的是 ；④熔點(diǎn)最高的是 ；⑤延性最好的是 ；⑥展性最好的是 ；⑦導(dǎo)電性最好的是 ；⑧地殼中含量最多的金屬元素是 ；
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，不一會兒就發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會易拉罐又鼓脹起來，解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（1）易拉罐開始變癟的原因是：______________， ______________________________反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____________________。（2）易拉罐又鼓脹起來的原因是：_____________ _____________________________________其反應(yīng)的離子方程式為：
NaOH與 CO2反應(yīng)，
罐內(nèi)壓強(qiáng)減小，大氣壓將易拉罐壓癟。
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
NaOH溶液與Al反應(yīng)，
產(chǎn)生H2，使罐內(nèi)壓強(qiáng)增大。
2Al + 2OH－+2H2O = 2AlO2－+ 3H2↑