金屬材料的性能及應(yīng)用課件高一下學(xué)期化學(xué)

2019蘇教版專(zhuān)題九

金屬與人類(lèi)文明第三單元

金屬材料的性能及應(yīng)用(性質(zhì)決定用途)1、通過(guò)對(duì)金屬材料和合金應(yīng)用案例的分析，初步認(rèn)識(shí)金屬的組成與其性能的關(guān)系；2、認(rèn)識(shí)化學(xué)發(fā)展對(duì)人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)

人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的金屬元素有90余種，形成了豐富多樣的金屬材料。金屬材料因其優(yōu)良的性能，在改善人類(lèi)生活、促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展的過(guò)程中發(fā)揮了巨大的作用，有力地推動(dòng)了人類(lèi)文明的進(jìn)程。人們?cè)诮饘俨牧系拈_(kāi)發(fā)和應(yīng)用實(shí)踐中，也拓展了化學(xué)科學(xué)研究的新領(lǐng)域。閱讀教材第106-110頁(yè)內(nèi)容，思考下列問(wèn)題：1、金屬材料有哪些性能？2、生活中常見(jiàn)的金屬是純金屬嗎？3、生活、生產(chǎn)和科技中常用的合金你知道哪些？4、合金有哪些特性？一、金屬材料的性能1、力學(xué)性能2、物理性能3、化學(xué)性能4、工藝性能延展性、硬度、塑性等密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性抗氧化性、耐酸堿性可鑄性、可鍛性、切削加工性理解應(yīng)用下列有關(guān)金屬的應(yīng)用與相應(yīng)性質(zhì)不對(duì)應(yīng)的是（

）B二、合金及其應(yīng)用1、定義：將兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）共熔，制備出的特殊的金屬材料焊錫：錫和鉛的合金生鐵鋼生鐵和鋼：鐵和碳的合金合金是混合物。合金中各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不變。2、合金的特性

合金與純金屬在組成和結(jié)構(gòu)上的不同，使得它們的性質(zhì)存在較大的差異，人們恰好利用這一點(diǎn)制備出了性能更強(qiáng)、用途更廣的合金材料。鋁Cu、Mg、Mn等元素硬鋁性能硬度比純鋁大合金的硬度一般都比組成它的純金屬大。對(duì)比鋁和硬鋁的硬度，它們之間有什么差別？

鋁合金成本低，性能優(yōu)異，密度小、強(qiáng)度大、塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，抗腐蝕能力強(qiáng)，裝飾效果好，在航空、航天、汽車(chē)、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中都得到廣泛的應(yīng)用。目前鋁合金的使用量?jī)H次于鋼，發(fā)展前景廣闊。密度小、強(qiáng)度大導(dǎo)電性?xún)?yōu)良導(dǎo)熱性?xún)?yōu)良抗腐蝕能力強(qiáng)塑性好理解應(yīng)用1、下列物質(zhì)中，不屬于合金的是（

）

A.硬鋁B.黃銅C.鋼鐵D.鐵銹2、下列金屬材料中，最適合用于制造飛機(jī)部件的是（

）

A.鎂鋁合金B(yǎng).銅合金C.不銹鋼D.鉛錫合金DA3、考古出土的吳王夫差劍為春秋末期制造的青銅劍，歷經(jīng)2500余年，劍的表面雖有一層藍(lán)色薄銹，但仍寒光逼人，劍刃鋒利。從上述信息可以看出，青銅具有的性質(zhì)有（

）

A.強(qiáng)度高B.可塑性好C.耐腐蝕D.易加工AC2、合金的特性錫（熔點(diǎn)232℃）鉍（熔點(diǎn)271℃）鎘（熔點(diǎn)321℃）鉛（熔點(diǎn)327℃）按照一定的質(zhì)量比熔合武德合金熔點(diǎn)67℃多數(shù)合金的熔點(diǎn)低于組成它的任何一種組分金屬電器、火災(zāi)報(bào)警等裝置中的保險(xiǎn)絲對(duì)比武德合金熔點(diǎn)與組成它的成分金屬的熔點(diǎn)，它們之間有什么差別？

合金的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性一般低于任一組分金屬。像鎳鉻鋁鐵、鎳鉻鋁銅等合金，具有很高的電阻率，可用于制備電路中的精密元件。

合金硬度大、熔點(diǎn)低的秘密

合金與純金屬的性質(zhì)差異是由它們的結(jié)構(gòu)決定的。在純金屬中，所有的原子大小相同，排列比較整齊。而形成合金后，嵌入了較大或較小的其他元素的原子，改變了金屬中規(guī)則的層狀排列，層與層之間的滑動(dòng)變得困難，所以合金常比組成合金的純金屬硬度更高。固體的熔點(diǎn)也與原子排列是否整齊有關(guān)。合金中原子的大小不一，與純金屬相比，排列整齊程度下降，使得原子之間的相互作用力減小。所以，多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比其組成金屬的熔點(diǎn)低。拓展視野理解應(yīng)用1、生鐵的熔點(diǎn)是1100~1200℃，純鐵的熔點(diǎn)可能是（

）A.1055℃B.1100℃

C.1200℃

D.高于1200℃D2、碲鋅鎘(Te－Zn－Cd)晶體可以用于制造紅外探測(cè)器的基礎(chǔ)材料，下列有關(guān)它的敘述中不正確的是(

)A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，無(wú)固定的熔沸點(diǎn)B．它易導(dǎo)電、導(dǎo)熱，具有延展性C．它的熔沸點(diǎn)比Zn的低D．它的硬度和強(qiáng)度比Cd的大A3、常見(jiàn)合金及性能

（1）、鋁鋰合金

具有低密度、高強(qiáng)度的特點(diǎn)。若用其代替常規(guī)的鋁合金，可使構(gòu)件質(zhì)量減輕10%～20%，強(qiáng)度提高15%～20%，具有較高的工作溫度、較好的高溫韌性與加工性能，且價(jià)格便宜，因此是21世紀(jì)航空飛行器較理想的結(jié)構(gòu)材料之一。我國(guó)“神舟號(hào)”航天飛船的許多部件就是用鋁鋰合金制造的。

（2）、鋼鐵

有諸多優(yōu)良的機(jī)械性能和電學(xué)特性，但在使用過(guò)程中卻很容易被腐蝕，抗腐蝕性能優(yōu)越的不銹鋼材料就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。不銹鋼中除了鐵元素外，主要的合金元素是鉻（占12%～32%）。鉻具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，在空氣中表面會(huì)生成一層致密的氧化物，防止內(nèi)部進(jìn)一步被氧化，從而保護(hù)了內(nèi)層金屬。

生活中常見(jiàn)的醫(yī)療器材、廚房用具和餐具等,很多都是用不銹鋼制造的;有些地鐵列車(chē)的車(chē)體材質(zhì)也是不銹鋼。

（3）、鈦合金

一種新型的金屬材料，其強(qiáng)度高，密度小，耐熱性好，易于加工，抗腐蝕性強(qiáng)，遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，即使將它們放入海水中數(shù)年，取出后仍然光亮如新。廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工和通信設(shè)備等領(lǐng)域。（4）、銅合金合金主要成分主要性能與用途銅合金青銅銅、錫、鉛強(qiáng)度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕，用于制造軸承、齒輪等機(jī)器零件黃銅銅、鋅強(qiáng)度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕，用于制造儀表等機(jī)器零件白銅銅、鎳光澤好、耐磨、耐腐蝕、易加工，用于制造精密儀器和裝飾品司母戊方鼎三、無(wú)機(jī)非金屬材料1、傳統(tǒng)非金屬材料：水泥、玻璃、陶瓷

常見(jiàn)硅酸鹽材料2、半導(dǎo)體材料：硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是一種重要的半導(dǎo)體材料。硅太陽(yáng)能電池3、光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，可用來(lái)制造通訊光纜，用于光纖通信或傳送高強(qiáng)度的激光等。

二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維克服了聲音信號(hào)和圖像信號(hào)在