2019年秋高中化学人教版必修1 同步课件（系列一）：第三章 第3节 用途广泛的金属材料 .pdf
1.了解合金的含义及特性。 2.了解常见合金的重要应用。 3.了解如何正确选用合金材料及合理使用金属材料的意义。 1.知道合金的一般特性。 2.能列举铜合金、铝合金等合金材料的重要应用。 3.知道青铜的主要成分、钢的主要成分。 学习目标学习目标 重 难 点重 难 点 1.合金的概念和特性合金的概念和特性 概念:合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而 成的具有金属特性的物质。 特性:合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面 不同于各成分金属,合金的硬度一般比它的各成分金属的大,多数 合金的熔点一般比它的各成分金属的低。 2.常见合金常见合金 我国使用最早的合金是铜合金,司母戊鼎是青铜制品,主要成分是 铜、锡、铅。常见的铜合金还有黄铜、白铜等。 目前用量最大、用途最广的合金是钢,其含碳量越低,韧性越好, 硬度越小;含碳量越高,韧性越差,硬度越大。该合金一般分为两类: 碳素钢、合金钢。前者中含碳量低于0.3%的又称为低碳钢,含碳量 为0.3%0.6%的称为中碳钢,含碳量高于0.6%的称为高碳钢;合金钢 可用来制不锈钢及各种特种钢。 人们称铝是“会飞”的金属,因现代飞机有70%是它和它的合金 制造的。 3.金属材料的分类金属材料的分类 4.合金材料的选用合金材料的选用 选择合金材料时,一般考虑的主要因素是:主要用途;外观; 物理性质;化学性质;价格;加工难度;日常维护;对环境的 影响等。 判断正误,正确的画“”,错误的画“×”。 (1)合金一定是由金属组成的混合物。( ) (2)生铁的熔点比铁的低,但机械强度和硬度比铁的大。( ) (3)青铜比纯铜的硬度小。( ) (4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。( ) (5)铁是黑色金属,故铁是黑色的。( ) (6)铝废弃后会污染环境,要回收利用。( ) (7)合金具有金属特性,属于纯净物。( ) (8)金属与非金属或金属与金属熔合成合金时要发生化学反应。( ) (9)合金的形成改变了金属的内部结构,对物理性质有影响,对化学性质 无影响。( ) 答案:(1)× (2) (3)× (4)× (5)× (6) (7)× (8)× (9)× 【练习练习】 一、合金的组成、性质及作用一、合金的组成、性质及作用 1.合金的组成和性质合金的组成和性质 (1)组成: 合金中一定有金属元素,可能含有非金属元素。 合金一定是混合物,没有固定的熔点。 (2)性质: 合金的熔点一般比其成分金属的低。 合金在硬度、密度、强度以及其他一些机械性能上要优于成 分金属。 合金具有金属特性,如导热、导电性。 合金中各成分金属的化学性质不变。 2.常见合金的成分及其重要作用常见合金的成分及其重要作用 (1)铜合金: (2)合金钢: 【例1】铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道,目前已能冶炼 出纯度高达99.999 9%的铁。纯铁的实际使用范围有限,人们大量使用 的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称,其强度高、价格便宜、应用广 泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中,你认为正确的是 ( ) A.它们的组成元素是相同的 B.耐腐蚀的性能不同 C.它们都属于钢,因此物理性质是一样的 D.普通钢和不锈钢的主要组成元素都是铁,因此它们的化学性质 完全相同 解析:不锈钢是在普通钢的基础上,加入Cr、Ni等多种元素炼制成 的钢材,它在空气中能保持金属光泽,也就是具有不易生锈的特性。 铬元素的加入使不锈钢表面形成致密且坚固的氧化膜,防止内部铁 与外部物质接触。镍元素的加入使不锈钢在多种酸、碱、盐的水 溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。综上所述,不锈钢 具有优良的性能,在很多方面不同于普通钢,故B项正确。 答案:B 【例2】碲锌镉(Te-Zn-Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础 材料,下列有关它的叙述中不正确的是( ) A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的,无固定的熔、沸点 B.它易导电、导热,具有延展性 C.它的熔、沸点比Zn的低 D.它的硬度和强度比Cd的大 解析:碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有 金属特性的合金,只要比例确定、其组成就固定,因而有固定的熔、 沸点;合金具有比成分金属低的熔、沸点,高的硬度和强度。 答案:A 二、正确选择金属材料二、正确选择金属材料 1.选择金属材料应注意的问题选择金属材料应注意的问题 某种金属能不能成为一种应用广泛的材料主要取决于该金属的储量、冶炼成 本、市场价格以及所具有的性能和是否易于加工等。选择金属材料时,除了要考 虑金属的用途、外观和价格外,还要考虑金属的物理性质和化学性质。 (1)物理性质:密度、硬度、强度、导电性和导热性等,这些性质决定了金属材 料的加工难易程度。 (2)化学性质:对水的作用、耐腐蚀性等,这些性质决定了金属材料的日常维护 和环境对金属材料的影响。 2.金属的回收和资源保护金属的回收和资源保护 (1)废旧金属最好的处理方法是回收利用。 (2)回收利用废旧金属的意义是减少垃圾,防止污染环境和缓解资源短缺的矛盾。 【例1】根据你的生活经验和下表所提供的信息,分析并回答下 列问题。 (1)为什么菜刀、锤子等通常用铁制而不用铅制? (2)银的导电性比铜的好,为什么导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? 解析:在确定金属的用途时,要考虑其硬度、熔点、导电性等多种 性质,有时还要考虑价格、资源、是否便利、是否有毒、是否利于 回收等因素。 答案:(1)因为铁的硬度比铅的大,且铅有毒,故常用铁而不用铅制 菜刀、锤子。 (2)银和铜导电性相近,但银比铜贵得多,电线用量大,所以用铜不 用银。 (3)因为钨的熔点高(3 410 ),而锡的熔点(232 )太低,通电时锡 就熔化了,所以用钨丝而不用锡丝作灯泡的灯丝。 某合金与铁的物理性质的比较如下表所示: 还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合作( ) A.导线B.门窗框 C.炉具D.飞机外壳 解析:该合金与铁相比较导电性差,不适合作导线;作门窗主要是利用合 金的硬度和耐腐蚀性;作炉具主要利用其熔点高和耐腐蚀性强;作飞机外 壳则是利用其硬度大和密度小的性质。 答案:A
