资源简介

(共26张PPT)
3.2 金属材料
第三章 铁 金属材料
年 级：高一年级 学 科：化学（人教版2019）
[思考] 生活中用到的金属材料是纯金属较多还是合金较多？
合金具有许多优良的物理、化学或机械性能
这些金属材料包括纯金属和合金
熔点
多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点
硬度
导电性
导热性
抗腐蚀性
一般比其组分中任一金属的硬度大
低于任一组分金属
有的强
利用合金的这一特性，可以制造高电阻和高热阻材料
在铁中掺入15%铬
和9%镍得到一种
耐腐蚀的不锈钢
合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，可以满足不同的需求。
[思考] 在纯金属中加入其他元素形成合金之后，为什么性能会发生改变？
结构决定性质
[思考] 为什么合金的硬度一般比组成它的纯金属硬度大？
合金内加入其他元素的原子大小不一，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层与层之间相对滑动变得困难
纯金属
合金
掺杂其他原子
形成合金
[思考] 为什么合金的熔点一般比组成它的纯金属熔点低？
合金内原子大小不一，排列没有纯金属那样整齐，使得原子之间的相互作用力减小，熔点降低
生活中的不锈钢制品
用锰钢制成的钢轨
钢是用量最大、用途最广泛的合金
【任务1】认识常见的铁合金
一、铁合金
【任务2】了解钢的分类及性能
一、铁合金
【任务2】了解钢的分类及性能
一、铁合金
组成合金的元素种类相同，但含量不同，结构不同，性能也不同
若要研究新的合金材料，可以从添加元素种类和含量入手分析
一、铁合金
【任务2】了解钢的分类及性能
一、铁合金
【任务2】了解钢的分类及性能
一、铁合金
二、铝及铝合金
【任务3】认识铝及其化合物的性质
金属铝能和盐酸反应，写出化学方程式及离子反应方程式
金属铝能和氢氧化钠溶液反应，写出化学方程式及离子反应
与酸反应生成铝盐
与碱反应生成偏铝酸盐和水
1. 铝单质
二、铝及铝合金
【任务3】认识铝及其化合物的性质
2. 氧化铝
①与酸反应
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
②与碱反应
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O
（偏铝酸钠）
二、铝及铝合金
【任务3】认识铝及其化合物的性质
2. 氧化铝
用途和物理性质
用于制造耐火材料（耐火坩埚）
用于制作手表轴承
熔点高（2050℃）
硬度大
做自来水阀门芯
不溶于水
思考：结合Al2O3的化学性质，提出耐火坩埚使用注意事项？
二、铝及铝合金
【任务3】认识铝及其化合物的性质
3. 氢氧化铝
Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+ = Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+OH- = AlO2-+2H2O
白色难溶于水的胶状物质
①与酸反应
②与碱反应
③不稳定性 Al(OH)3加热能分解
二、铝及铝合金
【任务4】认识铝合金
铝合金——会飞的金属
在铝中加入少量合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素
二、铝及铝合金
【任务5】了解稀土元素
1.稀土元素包括镧系元素(57~71号元素)及钇和钪，共17种元素。
2.用途
(1)稀土金属有着广泛的用途，它既可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。
(2)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。
三、铜合金
【任务6】认识铜合金
黄铜：铜和锌
青铜器
白铜：铜和镍
青铜是我国最早的合金， 主要含铜和锡， 用于制机器零件如轴承、齿轮等
用于仪表和日用品
用于精密仪器、装饰品
四、新型合金
【任务7】认识新型合金
氢能是人类未来的理想能源之一，氢能利用存在两大难题。
制取
储存
H2 是一种易燃易爆的气体，要利用 H2 ，关键要解决 H2 的安全储存和运输问题
一般情况下，H2采用气态和液态储存，如在更高压下把 H2压入钢瓶，但运送笨重的钢瓶既不方便也不安全。储氢合金的发现很好的解决了这个问题。
四、新型合金
【任务7】认识新型合金
储氢合金是一类能够大量吸收 H2，并与 H2结合成金属氢化物的材料。具有使用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。
如Ti-Fe合金和La-Ni合金等。
储氢合金
储氢合金
四、新型合金
【任务7】认识新型合金
新型合金
近年来，为了满足某些尖端技术发展的需要，人们设计和合成了许多新型合金。新型储氢合金材料的研究和开发为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
钛合金可以用于制造耐压球
四、新型合金
【任务7】认识新型合金
合金名称 主要性质 主要用途
钛合金 熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好等 广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等
耐热合金 高温下具有高的抗氧化性、抗蠕变性与持久强度 主要应用于航空、舰艇、火箭等领域
形状记忆合金 在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前的原始形状 在航空航天领域、临床医疗领域等有着广泛的应用，如宇宙飞船的天线、人造骨骼、心脏修补器、手术缝合线等
课后作业
完成《必刷题》70页之前

展开更多......

收起↑