用途广泛的金属材料1课时课件

2023-1-9江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣1第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第三节第三节 用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料1 1课时课时化学化学 必修必修1 1 在日常生产、生活和科学技术中，金属在日常生产、生活和科学技术中，金属材料是非常重要的。我们周围的很多物品都材料是非常重要的。我们周围的很多物品都中由金属材料制成的。中由金属材料制成的。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用人类使用材料的进化顺序人类使用材料的进化顺序材料的分类材料的分类石器时代石器时代铜器时代铜器时代铁器时代铁器时代材材 料料金属材料金属材料非金属材料非金属材料合成高分子材料合成高分子材料智能材料智能材料合金材料合金材料纯金属纯金属功能功能高高分子材料分子材料分离膜分离膜传感膜传感膜热电膜热电膜仿生材料仿生材料隐形材料隐形材料液晶材料液晶材料合成材料合成材料一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用学与问：学与问：一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用学与问：学与问：一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用2023-1-9江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣6元贝驾考元贝驾考 元贝驾考元贝驾考2016科目一科目一 科目四科目四驾考宝典网驾考宝典网 http:/驾考宝典驾考宝典2016科目一科目一 科目四科目四注意：注意：合金中一定含有金属元素合金中一定含有金属元素合金中也可能含有非金属元素合金中也可能含有非金属元素合金一定是混合物合金一定是混合物合金中成分的含量影响合金的性质。合金中成分的含量影响合金的性质。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用学与问：学与问：一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用学与问：学与问：一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用镁铝合金制成的自行车镁铝合金制成的自行车铝合金制成的车载桌铝合金制成的车载桌十二生肖兽首铜像十二生肖兽首铜像虎首虎首锰钢制成的钢轨锰钢制成的钢轨一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用白铜：白铜：主要含铜、镍和锌（少量锰）主要含铜、镍和锌（少量锰），它不容易，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。青铜青铜：主要含铜、锡和铅主要含铜、锡和铅，有，有良好的强度和塑性、耐磨、耐良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制造机器零件腐蚀，主要用于制造机器零件如轴承、齿轮等。如轴承、齿轮等。黄铜黄铜：主要含铜和锌（少量锡、铅、铝）主要含铜和锌（少量锡、铅、铝），有，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制造机器零件、仪表和日用品。于制造机器零件、仪表和日用品。锰铜：铜锰合金，具有极高的电阻。锰铜：铜锰合金，具有极高的电阻。司母戊鼎司母戊鼎一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用黄铜（黄铜（CuZn，Zn20%36%）古代称为药金，密度比黄金小，外观与金古代称为药金，密度比黄金小，外观与金非常相似，常被误认为是黄金。假如是你，非常相似，常被误认为是黄金。假如是你，你怎样来判别你怎样来判别“药金药金”和黄金？和黄金？一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用黄金的特点之一就是柔软，人们常在黄金中加入黄金的特点之一就是柔软，人们常在黄金中加入银、铜、锌等金属以增加黄金的强度和韧性。银、铜、锌等金属以增加黄金的强度和韧性。黄黄金的纯度越高其越金的纯度越高其越柔软，柔软，纯度越低其越硬。黄金纯度越低其越硬。黄金的纯度在的纯度在珠宝首饰行业通常用珠宝首饰行业通常用K K表示。表示。K K数与含金数与含金量的关系式：量的关系式：Au%=K/24 100%，即，即1 K=4.166%如如18K（75%）、）、22K（91.6%）、）、24K（100%）理论说法，实际不存在，但有足金（含金量不少理论说法，实际不存在，但有足金（含金量不少于于9999）、千足金（含金量不少于）、千足金（含金量不少于99.999.9）的说）的说法法 一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用合金合金主要成分主要成分主要性能主要性能主要用途主要用途青铜青铜铜、锡铜、锡强度高、可塑性好、强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀耐磨、耐腐蚀机械零件，如机械零件，如轴承、齿轮等轴承、齿轮等黄铜黄铜铜、锌铜、锌强度高、可塑性好、强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀易加工、耐腐蚀机械零件、仪机械零件、仪表、日用品表、日用品白铜白铜铜、镍铜、镍光泽好、耐磨、耐腐光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工蚀、易加工钱币、代替银钱币、代替银做饰品，精密做饰品，精密仪器仪器一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用钢钢碳素钢：碳素钢：铁和碳的合金铁和碳的合金合金钢：在碳素钢中加合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素钴等合金元素低碳钢低碳钢-含碳量低于含碳量低于0.3%中碳钢中碳钢-含碳量含碳量0.3%0.6%高碳钢高碳钢-含碳量高于含碳量高于0.6%钢的种类钢的种类镍、铬镍、铬-不锈钢，抗腐性强，不易氧化不锈钢，抗腐性强，不易氧化铬、钨铬、钨-高速钢，硬度大，韧性很强高速钢，硬度大，韧性很强锰、硅锰、硅-锰硅钢，韧性特强锰硅钢，韧性特强一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用铁的合金铁的合金 生铁生铁 钢钢 C%2%4.3%0.03%2%其他杂质其他杂质Si、Mn、S、P （较多）（较多）Si、Mn、S、P （较少）（较少）机械性能机械性能 质硬而脆、质硬而脆、无韧性无韧性坚硬、韧性大、坚硬、韧性大、可塑性好。可塑性好。生铁和钢的比较一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用名称名称组成组成 主要性质主要性质主要用途主要用途铝合金铝合金含镁含镁10%10%30%30%硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮火箭、飞机、轮船等制造业船等制造业硬铝硬铝含铜含铜4%4%、镁镁0.5%0.5%、锰锰0.5%0.5%、硅硅0.7%0.7%硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮火箭、飞机、轮船等制造业船等制造业钛合金钛合金含铝含铝6%6%钒钒4%4%耐高温、耐腐蚀、耐高温、耐腐蚀、高强度高强度用于飞机、宇航、用于飞机、宇航、化学工业化学工业金合金金合金加入银、铜、加入银、铜、稀土元素等稀土元素等有光泽、易加工、有光泽、易加工、耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀金饰品、电子元金饰品、电子元件、钱币、笔尖件、钱币、笔尖其他几种常见合金的组成、性质和用途其他几种常见合金的组成、性质和用途一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用新型合金新型合金储氢合金：储氢合金：TiFe,LaNi钛合金：钛合金：Ti，V，Fe，Al等，等，飞机起落架飞机起落架耐热合金：耐热合金：喷气式飞机的发动机叶片喷气式飞机的发动机叶片记忆合金：记忆合金：泡沫合金：泡沫合金：一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用记忆金属记忆金属 随着社会的发展，我们对金属的认识也在随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。并且，也希望新的材料的诞生。也增加。并且，也希望新的材料的诞生。也许在不远将来，我们都会拥有一辆由许在不远将来，我们都会拥有一辆由“记记忆金属忆金属”制作的汽车，我们再也不怕把汽制作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。这种车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。这种“记忆金属记忆金属”即是即是镍钛合金镍钛合金。如把这样一。如把这样一块金属进行加热，它将形成一定的形态。块金属进行加热，它将形成一定的形态。冷却后，任意揉皱，或使它弯曲，再加热冷却后，任意揉皱，或使它弯曲，再加热后，它又恢复了原状。后，它又恢复了原状。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用课外实践活动课外实践活动请选择你感兴趣的关于合金的课题进行调查研究请选择你感兴趣的关于合金的课题进行调查研究黑色金属黑色金属有色金属有色金属 铁、铬、锰及其合金铁、铬、锰及其合金 除了黑色金属以外的金属除了黑色金属以外的金属 轻金属轻金属重金属密度小于密度小于4.5g/cm4.5g/cm3 3的金属的金属 密度大于密度大于4.5g/cm4.5g/cm3 3的金属的金属 资料卡片：金属材料的分类资料卡片：金属材料的分类 金属单质金属单质 合金合金组成组成 冶金冶金密度密度一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用思考与交流：思考与交流：二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料选用金属材料时应该考虑的因素：选用金属材料时应该考虑的因素：1.1.主要用途主要用途2.2.外观外观3.3.物理性质物理性质4.4.化学性质化学性质5.5.价格价格6.6.加工难度加工难度7.7.日常维护日常维护8.8.对环境的影响对环境的影响二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料思考与交流：思考与交流：二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料调查报告调查报告调查内容调查内容家庭装修时材料的选家庭装修时材料的选用用指导老师指导老师调查组成员调查组成员组长组长背景介绍：背景介绍：调查目的与意义：调查目的与意义：调查内容与结果：调查内容与结果：二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料 性能性能价格价格制造安装成本制造安装成本木材木材一般一般适中适中 较高较高钢铁钢铁耐用、牢固耐用、牢固适中适中 适中适中铝合金铝合金质轻高强、美观、质轻高强、美观、耐腐蚀耐腐蚀适中适中 适中适中塑钢塑钢保温隔热、隔音降保温隔热、隔音降噪噪较高较高 较高较高调查内容与结果调查内容与结果二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料 选用金属材料时应该考虑的因素：主要用选用金属材料时应该考虑的因素：主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工途、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。难度、日常维护、对环境的影响等。小结：小结：选择方案：铝合金选择方案：铝合金二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料实践活动实践活动 请你扮演下列不同的角色对请你扮演下列不同的角色对“是否应该停止是否应该停止使用铝质饮料罐使用铝质饮料罐”谈一谈自己的看法？谈一谈自己的看法？A、饮料公司老板的心思、饮料公司老板的心思B、开采铝矿工人的声音、开采铝矿工人的声音C、生产铝质饮料罐工人诉求、生产铝质饮料罐工人诉求D、售货员的话、售货员的话E、消费者有话要说、消费者有话要说F、环保官员的呼吁、环保官员的呼吁G、公司回收人员的说法、公司回收人员的说法你的声音，有我们重视你的声音，有我们重视听证会听证会二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料铝制饮料罐可回收铝制饮料罐可回收利用利用 据估算，据估算，回收一个铝制回收一个铝制饮料罐比制造饮料罐比制造一个新饮料罐一个新饮料罐节省节省20%,20%,而且而且还可以节约金还可以节约金属资源和属资源和95%95%的能源。的能源。二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料听证会共识：听证会共识：使用铝质饮料罐有利有弊，但回收使用铝质饮料罐有利有弊，但回收铝质饮料罐是目前扬长避短的最有效铝质饮料罐是目前扬长避短的最有效也是最急迫的做法。环境保护是全社也是最急迫的做法。环境保护是全社会的共识，投身环保，不只是你我的会的共识，投身环保，不只是你我的责任。责任。二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料科学视野：用途广泛的稀土金属科学视野：用途广泛的稀土金属相关网址：相关网址：中国稀土在线中国稀土在线中国的改革总中国的改革总设计师邓小平设计师邓小平同志早在同志早在19921992年春南巡时就年春南巡时就指出：指出：“中东中东有石油，中国有石油，中国有有稀土，稀土，一一定要把稀土的定要把稀土的事情办好，把事情办好，把中国稀土的优中国稀土的优势发挥出来。势发挥出来。”二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称，包含钪总称，包含钪Sc、钇、钇Y及镧系中的镧及镧系中的镧La、铈铈Ce、镨、镨Pr、钕、钕Nd、钷、钷Pm、钐、钐Sm、铕、铕Eu、钆、钆Gd、铽、铽Tb、镝、镝Dy、钬、钬Ho、铒、铒Er、铥铥Tm、镱、镱Yb、镥、镥Lu，共，共17个元素。稀个元素。稀土元素土元素能与其它元素组成品种繁多、功能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料，被能千变万化，用途各异的新型材料，被称为称为“现代工业的维生素，和神奇的新现代工业的维生素，和神奇的新材料宝库。材料宝库。”二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料我国稀土资源占世界稀土资源的我国稀土资源占世界稀土资源的80%，以氧化物以氧化物(REO)计达计达3600万吨，远景储万吨，远景储量实际是量实际是1亿吨。我国稀土资源分南北两亿吨。我国稀土资源分南北两大块。大块。北方：轻稀土资源，集中在包头白北方：轻稀土资源，集中在包头白云鄂博特等地，以后在四川冕宁又有发云鄂博特等地，以后在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素；铕、钆等元素；二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料南方：中重稀土资源，分布在江西南方：中重稀土资源，分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省，以罕、广东、广西、福建、湖南等省，以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中，见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中，主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素。铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素。二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料 稀土作为基体元素能制造出具有稀土作为基体元素能制造出具有特殊特殊“光电磁光电磁”性能的多种功能材料，性能的多种功能材料，如稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料，如稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料，稀土荧光材料，稀土催化剂。稀土激稀土荧光材料，稀土催化剂。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等，它们都是发展电子信息产程材料等，它们都是发展电子信息产业，开发新能源，治理环保和国防尖业，开发新能源，治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。端技术等方面必不可缺少的材料。二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料 例如稀土永磁材料（钕铁硼永磁）是当例如稀土永磁材料（钕铁硼永磁）是当今磁性最强的永磁体，它被称今磁性最强的永磁体，它被称“一代磁一代磁王王”。稀土永磁材料现已广泛的用到了。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型电机，工业用电机、风力发电机、微型电机，工业用电机、风力发电机、音响设备、仪器仪表。航天航空通讯，音响设备、仪器仪表。航天航空通讯，医用核磁共振成像仪等方面。医用核磁共振成像仪等方面。二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料稀土永磁材料用于电机，使设备小稀土永磁材料用于电机，使设备小型化，轻型化，同等功率的电机，体积型化，轻型化，同等功率的电机，体积和重量减少和重量减少30%以上。用稀土永磁同步以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机，节电率可电机代替工业上的异步电机，节电率可达达12-15%，真正的稀土三基色荧光灯代，真正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达到替白炽灯，节电率可达到80%。稀土金。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、体属卤化物灯已被大量用于城市广场、体育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但些新型电光源不但二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料稀土永磁材料用于电机，可使设备小型化，轻型化，同等功率的电机，体积稀土永磁材料用于电机，可使设备小型化，轻型化，同等功率的电机，体积和重量可减少和重量可减少30%以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机，节电以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机，节电率可达率可达12-15%，真正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达到，真正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达到80%。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、体育场馆和高层建筑的美化泛光稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、体育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但节电效果明显。而且大大提高了照明质量，其生照明。这些新型电光源不但节电效果明显。而且大大提高了照明质量，其生产过程也减少了污染，被称作产过程也减少了污染，被称作“绿色照明绿色照明”。彩色电视正是采用了稀土三基。彩色电视正是采用了稀土三基色荧光粉，才能获得彩色逼真的画面。稀土镍氢电池，可以充电而无记忆效色荧光粉，才能获得彩色逼真的画面。稀土镍氢电池，可以充电而无记忆效应，代替了有污染的镍镉电池，被称作无污染的应，代替了有污染的镍镉电池，被称作无污染的“绿色电池绿色电池”。它已广泛用。它已广泛用于移动电话，笔记本电脑等设备上。各种稀土功能材料，在航空、航天和尖于移动电话，笔记本电脑等设备上。各种稀土功能材料，在航空、航天和尖端国防技术上，如雷达，侦查卫星。激光制导和自动指挥系统等方面都获得端国防技术上，如雷达，侦查卫星。激光制导和自动指挥系统等方面都获得了广泛的应用。了广泛的应用。稀土在高新技术领域中的应用，与其工业技术发达程度成正比。美国的稀土在高新技术领域中的应用，与其工业技术发达程度成正比。美国的稀土用量一直居世界第一位，日本、英国、法国、德国等工业发达国家都没稀土用量一直居世界第一位，日本、英国、法国、德国等工业发达国家都没有稀土资源，但他们都有很先进的稀土应用技术。美国认定的有稀土资源，但他们都有很先进的稀土应用技术。美国认定的35个战略元素个战略元素和日本选定的和日本选定的26个高技术元素中，都包括了全部的稀土元素。所以稀土被称个高技术元素中，都包括了全部的稀土元素。所以稀土被称为神奇的稀土。为神奇的稀土。二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料常见金属之最常见金属之最密度最大的是密度最大的是 ；硬度最大的是硬度最大的是 ；熔点最低的是熔点最低的是 ；熔点最高的是熔点最高的是 ；延性最好的是延性最好的是 ；展性最好的是展性最好的是 ；导电性最好的是导电性最好的是 ；地壳中含量最多的金属元素是地壳中含量最多的金属元素是 ；OsCrHgWPtAuAgAl二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料课堂练习二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料Thanks 谢谢您的观看！