版九年級化學(xué) 第一節(jié)常見的金屬材料同步授課課件 魯教版五四制

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1、第三單元第三單元 金屬金屬第一節(jié)第一節(jié) 常見的金屬材料常見的金屬材料悉尼奧運會的金牌味道不錯！悉尼奧運會的金牌味道不錯！嘩！我要是有一個該多好！嘩！我要是有一個該多好！金、銀金、銀這是什么做的？這是什么做的？一、金屬的物理性質(zhì)一、金屬的物理性質(zhì)思考：下列金屬都是利用了金屬的哪些物理性質(zhì)？思考：下列金屬都是利用了金屬的哪些物理性質(zhì)？用錳鋼制成的鋼軌用錳鋼制成的鋼軌金屬之最金屬之最熔點最低的金屬是熔點最低的金屬是- 汞汞熔點最高的金屬是熔點最高的金屬是- 鎢鎢密度最小的金屬是密度最小的金屬是- 鋰鋰密度最大的金屬是密度最大的金屬是- 鋨鋨硬度最小的金屬是硬度最小的金屬是- 銫銫硬度最大的金屬是硬度

2、最大的金屬是- 鉻鉻最活潑的金屬是最活潑的金屬是-銫銫最穩(wěn)定的金屬是最穩(wěn)定的金屬是-金金延性最好的金屬是延性最好的金屬是-鉑鉑展性最好的金屬是展性最好的金屬是-金金地殼中含量最高的金屬元素地殼中含量最高的金屬元素鋁鋁目前世界年產(chǎn)量最高的金屬目前世界年產(chǎn)量最高的金屬鐵鐵導(dǎo)電導(dǎo)熱性最好的金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱性最好的金屬銀銀人體中含量最高的金屬元素人體中含量最高的金屬元素鈣鈣1 1、什么是合金？、什么是合金？ 在一種金屬中加熱熔合其它金屬或非金屬而形成的具在一種金屬中加熱熔合其它金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的物質(zhì)，叫做合金。有金屬特性的物質(zhì)，叫做合金。2 2、為什么我們使用的金屬材料主要是合金，而不是純

3、、為什么我們使用的金屬材料主要是合金，而不是純金屬？金屬？ 合金與金屬相比，除具有金屬的特性外，還具有許多合金與金屬相比，除具有金屬的特性外，還具有許多比各成分金屬或非金屬更優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械的性比各成分金屬或非金屬更優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械的性能。如：硬度大、熔點低、密度小、耐磨、耐腐蝕等。能。如：硬度大、熔點低、密度小、耐磨、耐腐蝕等。二、二、合金合金3 3、使用合金材料是否一定比純金屬材料好呢？、使用合金材料是否一定比純金屬材料好呢？ 查閱資料，填寫下列汽車配件所用的金屬或合金，查閱資料，填寫下列汽車配件所用的金屬或合金，并解釋使用這些材料的原因。并解釋使用這些材料的原因。汽車配件汽車

4、配件金屬或合金金屬或合金使用原因使用原因電線芯電線芯汽車外殼汽車外殼燈絲燈絲發(fā)動機發(fā)動機排氣管排氣管金屬（金屬（CuCu）導(dǎo)電能力強導(dǎo)電能力強合金合金強度大，質(zhì)量輕強度大，質(zhì)量輕金屬金屬熔點高熔點高合金合金耐高溫、強度大耐高溫、強度大合金合金耐腐蝕耐腐蝕 1 1、為什么合金的性能與純金屬有很大的差異呢？、為什么合金的性能與純金屬有很大的差異呢？ 2 2、我們在日常生活中使用的合金有鐵合金、鋁合金、我們在日常生活中使用的合金有鐵合金、鋁合金、銅合金等，這些合金的組成是怎么樣的？銅合金等，這些合金的組成是怎么樣的？ 金屬與合金的結(jié)構(gòu)比較：金屬與合金的結(jié)構(gòu)比較：實驗探究實驗探究 固體的熔點與原子排列

5、是否規(guī)整有關(guān)。你能否解釋固體的熔點與原子排列是否規(guī)整有關(guān)。你能否解釋為什么多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的低呢？為什么多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的低呢？ 在純金屬內(nèi)，所有的原子大小相同，排列十分規(guī)整。在純金屬內(nèi)，所有的原子大小相同，排列十分規(guī)整。而合金內(nèi)原子的大小不一，排列沒有純金屬那樣整齊，而合金內(nèi)原子的大小不一，排列沒有純金屬那樣整齊，使得原子之間的相互作用力減小。所以，多數(shù)金屬的熔使得原子之間的相互作用力減小。所以，多數(shù)金屬的熔點一般比各成分金屬的低。點一般比各成分金屬的低。合金的分類：合金的分類：、鐵合金：、鐵合金：鐵鐵合合金金按組成元素分類鐵合金和非鐵合金按組成元素分類鐵合金和非

6、鐵合金根據(jù)含碳量的高低根據(jù)含碳量的高低生鐵生鐵鋼鋼低碳鋼低碳鋼合金鋼合金鋼鑄造生鐵（灰口鐵）鑄造生鐵（灰口鐵）煉鋼生鐵煉鋼生鐵 ( (白口鐵白口鐵) )碳碳素素鋼鋼中碳鋼中碳鋼高碳鋼高碳鋼在碳素鋼中加入鉻在碳素鋼中加入鉻 錳錳 鎢鎢 鎳鎳 鉬鉬 鈷鈷 硅硅 等合等合金元素金元素2%2%4.3%4.3%0.03%0.03%2%2%球墨鑄鐵球墨鑄鐵0.3%0.3%0.3%0.3%0.6%0.6%0.6%0.6%由于組成不同，由于組成不同，導(dǎo)致在性能、應(yīng)導(dǎo)致在性能、應(yīng)用上均不同。用上均不同。具有各種不同具有各種不同的優(yōu)良性能。的優(yōu)良性能。1 1、鐵合金、鐵合金生鐵：生鐵：鋼：鋼：含碳量為含碳量為2%

7、 2% 4.3%4.3%含碳量為含碳量為0.03% 0.03% 2%2%用途用途: :生鐵硬度大，抗壓，性脆，可以鑄造成型，是制造生鐵硬度大，抗壓，性脆，可以鑄造成型，是制造 機座、管道的重要材料。機座、管道的重要材料。用途：用途：鋼有良好的延展性，機械性能好，用于制造機械鋼有良好的延展性，機械性能好，用于制造機械 和交通工具。和交通工具。鐵合金鐵合金：鋼鋼碳素鋼：碳素鋼：合金鋼：合金鋼： 如：不銹鋼（合金元素為鉻如：不銹鋼（合金元素為鉻CrCr和鎳和鎳NiNi）低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼2 2 、銅合金：、銅合金：銅銅合合金金黃銅黃銅：（含：（含Zn 20% Zn 20%

8、36%36%）青銅青銅：（含：（含Sn 10% Sn 10% 30%30%）白銅白銅：含含Cu ZnCu Zn耐腐蝕，耐磨，可塑性強，耐腐蝕，耐磨，可塑性強，硬度較小。硬度較小。含含Cu Sn PbCu Sn Pb等等硬而脆，強度大硬而脆，強度大含含Ni ZnNi Zn（少量（少量MnMn）制酒具等制酒具等3、鋁合金鋁合金：向純鋁中加入合金元素如向純鋁中加入合金元素如Cu Cu 、MgMg、 SiSi、 MnMn、 Zn Zn 及稀土金屬等。及稀土金屬等。 硬鋁硬鋁： Cu 40%Cu 40%、 Mg 0.5 % Mg 0.5 % 、 Mn 0.5 % Mn 0.5 % 、 Si 7%Si 7

9、%性能：密度小、強度大、抗腐蝕。性能：密度小、強度大、抗腐蝕。 合金的成分不同，其性質(zhì)也不相同；如果改變某一合金的成分不同，其性質(zhì)也不相同；如果改變某一合金元素的含量，合金的性質(zhì)也會發(fā)生改變。合金元素的含量，合金的性質(zhì)也會發(fā)生改變。高壓鍋高壓鍋 世界鋁的年產(chǎn)量僅次于鐵，居世界鋁的年產(chǎn)量僅次于鐵，居第二位。鋁有較好的延展性，可制第二位。鋁有較好的延展性，可制成成0.01mm0.01mm的鋁箔，用于包裝香煙、的鋁箔，用于包裝香煙、糖果；鋁的密度小和具有抗腐蝕等糖果；鋁的密度小和具有抗腐蝕等優(yōu)良性能，鋁及其合金在電線電纜優(yōu)良性能，鋁及其合金在電線電纜工業(yè)、飛機、汽車等制造業(yè)有廣泛工業(yè)、飛機、汽車等制

10、造業(yè)有廣泛的用途。的用途。鋁合金鋁合金用途用途用鈦用鈦- -鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線 4 4、形狀記憶合金、形狀記憶合金：合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時，它又可以魔術(shù)般地變回到原來的形狀，人們把的躍變溫度時，它又可以魔術(shù)般地變回到原來的形狀，人們把具有這種特殊功能的合金稱為具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金形狀記憶合金。被廣泛用于做人被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動控制開關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。動控制開

11、關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。低溫下低溫下鈦合金與人體有很好的鈦合金與人體有很好的“相容性相容性”，因此可用來制造，因此可用來制造人造骨人造骨。 被認為是被認為是2121世紀的重要材料，它具有世紀的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好等。尤其塑性好、易于加工、機械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛性能遠優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機、船舶、化

12、工和通訊設(shè)備導(dǎo)彈、航天飛機、船舶、化工和通訊設(shè)備等。等。鈦金屬腕表鈦金屬腕表5 5、鈦和鈦合金、鈦和鈦合金金屬材料金屬材料主要成分主要成分 光澤和顏色光澤和顏色 硬度大小對比硬度大小對比黃銅片（合金）黃銅片（合金）銅鋅銅鋅銅片（純銅）銅片（純銅）銅銅焊錫（合金）焊錫（合金）鉛錫鉛錫錫（純錫）錫（純錫）錫錫 通過以上對比實驗，可得出什么通過以上對比實驗，可得出什么結(jié)論？（從顏色，硬度方面）？結(jié)論？（從顏色，硬度方面）？黃銅片銅片黃銅片銅片 錫錫 焊錫焊錫黃色黃色紫紅色紫紅色銀白色銀白色銀白色銀白色合金和純金屬性質(zhì)的對比合金和純金屬性質(zhì)的對比實驗探究實驗探究 金屬材料金屬材料主要成分主要成分熔化速

13、度對比熔化速度對比鉛（純鉛）鉛（純鉛）鉛鉛錫（純錫）錫（純錫）錫錫焊錫（合金）焊錫（合金）鉛錫鉛錫通過以上對比實驗，可得出什么結(jié)論通過以上對比實驗，可得出什么結(jié)論？慢慢中中快快合金和純金屬性質(zhì)的對比合金和純金屬性質(zhì)的對比磁鐵礦（主要成分磁鐵礦（主要成分FeFe3 3O O4 4）赤鐵礦（主要成分赤鐵礦（主要成分FeFe2 2O O3 3）菱鐵礦（主要成分菱鐵礦（主要成分FeCOFeCO3 3）鐵礦石鐵礦石常見的鐵礦石常見的鐵礦石黃鐵礦（主要成分黃鐵礦（主要成分FeSFeS2 2) )三、煉鐵的原理三、煉鐵的原理 鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢？讓我們通過實驗來研究鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢？讓我們通過實驗

14、來研究鐵冶煉的化學(xué)原理。鐵冶煉的化學(xué)原理。一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)活動天地活動天地實驗的原理實驗的原理實驗的步驟實驗的步驟實驗的現(xiàn)象實驗的現(xiàn)象實驗注意那些問題？（先加熱還是先通氣？實驗實驗注意那些問題？（先加熱還是先通氣？實驗完畢是先停止加熱嗎？）完畢是先停止加熱嗎？）實驗需要改進嗎？（一氧化碳有毒，實驗完畢的實驗需要改進嗎？（一氧化碳有毒，實驗完畢的尾氣怎么處理？）尾氣怎么處理？）一氧化碳還原氧化鐵實驗一氧化碳還原氧化鐵實驗實驗原理：實驗原理：實驗操作：實驗操作：1 1、按上圖組裝儀器，并檢查氣密性、按上圖組裝儀器，并檢查氣密性2 2、把少量研細的氧化鐵粉末裝進硬質(zhì)玻管中

15、，輕輕轉(zhuǎn)、把少量研細的氧化鐵粉末裝進硬質(zhì)玻管中，輕輕轉(zhuǎn) 動動 ，使氧化鐵粉末均勻地附在玻璃管內(nèi)壁上，使氧化鐵粉末均勻地附在玻璃管內(nèi)壁上FeFe2 2O O3 3 + 3 + 3COCO = 2Fe + 3CO = 2Fe + 3CO2 2高溫高溫3 3、把硬質(zhì)玻璃管接入裝置系統(tǒng)中，、把硬質(zhì)玻璃管接入裝置系統(tǒng)中，先通先通入一氧化碳氣入一氧化碳氣體排氣；待排盡后，體排氣；待排盡后，點燃點燃出氣口處的酒精燈及酒精噴出氣口處的酒精燈及酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化4 4、當紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，、當紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，先停止加熱先停止加熱，再通再通一會兒一氧化

16、碳，直至玻璃管冷卻一會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻. . 將產(chǎn)生的氣體通入到澄清石灰水中，澄清石灰水變將產(chǎn)生的氣體通入到澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，則生成二氧化碳：渾濁，則生成二氧化碳：COCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O O ；紅；紅色粉末變黑色，用磁鐵檢驗，證明黑色粉末為鐵。色粉末變黑色，用磁鐵檢驗，證明黑色粉末為鐵。（若（若是一氧化碳還原四氧化三鐵，將黑色粉末加入鹽酸中，是一氧化碳還原四氧化三鐵，將黑色粉末加入鹽酸中，有氣體生成，證明有鐵。四氧化三鐵也有磁性，不能用有氣體生成，證明有鐵。四氧化三鐵也有磁性，不能用磁鐵吸引的方法檢驗。

17、）磁鐵吸引的方法檢驗。） 紅色（紅色（氧化鐵氧化鐵）粉末逐漸變成黑色，同時粉末逐漸變成黑色，同時澄清的石灰水逐漸變渾濁。澄清的石灰水逐漸變渾濁。實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：問題討論：問題討論：1 1、如何判斷反應(yīng)中生成了什么物質(zhì)？、如何判斷反應(yīng)中生成了什么物質(zhì)？把尾氣燒掉，防止污染空氣把尾氣燒掉，防止污染空氣 2 2、裝置中右邊的酒精燈起什么作用？、裝置中右邊的酒精燈起什么作用？3 3、石灰水的作用有哪些？、石灰水的作用有哪些？ 澄清石灰水用來檢驗生成物二氧化碳，并吸收二澄清石灰水用來檢驗生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳便于處理尾氣氧化碳便于處理尾氣 1 1、一氧化碳還原氧化鐵是在封閉的硬質(zhì)玻管中進、一

18、氧化碳還原氧化鐵是在封閉的硬質(zhì)玻管中進行的，行的，先通一氧化碳先通一氧化碳，可以，可以把管內(nèi)的空氣排出把管內(nèi)的空氣排出，防止一防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸氧化碳與空氣混合受熱爆炸. . 2 2、實驗完畢、實驗完畢先停止加熱先停止加熱，還要，還要繼續(xù)通入一氧化碳繼續(xù)通入一氧化碳直到玻璃管冷卻為止直到玻璃管冷卻為止。因為如果先停止通一氧化碳，管因為如果先停止通一氧化碳，管內(nèi)會因為缺少氣體而變成真空，這樣澄清石灰水中的液內(nèi)會因為缺少氣體而變成真空，這樣澄清石灰水中的液體（含水）就會倒吸入管內(nèi)，冷水遇到熱的玻璃管會引體（含水）就會倒吸入管內(nèi)，冷水遇到熱的玻璃管會引起玻璃管炸裂。起玻璃管炸裂。注意事項

19、：注意事項：實驗改進：實驗改進： 可將上述裝置除尾氣的部分，改成用氣球或方便袋收可將上述裝置除尾氣的部分，改成用氣球或方便袋收集，這樣收集得到的未燃一氧化碳氣體可重復(fù)利用集，這樣收集得到的未燃一氧化碳氣體可重復(fù)利用 把尾氣燒掉，防把尾氣燒掉，防止污染空氣止污染空氣 FeFe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe + 3CO + 3CO = 2Fe + 3CO2 2高溫高溫失去氧失去氧得到氧得到氧是氧化劑是氧化劑是還原劑是還原劑化學(xué)上把氧化物中氧被奪去的反應(yīng)叫做化學(xué)上把氧化物中氧被奪去的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)。還原反應(yīng)。具有氧化性具有氧化性具有還原性具有還原性發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)

20、生氧化反應(yīng)高爐煉鐵高爐煉鐵生鐵生鐵鋼鋼含碳量含碳量含其它含其它元素元素性能性能用途用途2% 2% 4.3%4.3%0.03% 0.03% 2%2%含較多的碳、硫、磷、含較多的碳、硫、磷、硅等元素硅等元素含碳、硫、磷、硅等元含碳、硫、磷、硅等元素較少素較少硬而脆、可鑄不可硬而脆、可鑄不可煅煅硬而韌、良好的延展性硬而韌、良好的延展性和彈性?？设T又可煅和彈性。可鑄又可煅燒菜用的鐵鍋、暖氣燒菜用的鐵鍋、暖氣片、機床的底座等片、機床的底座等制造機械、交通工具和制造機械、交通工具和武器武器生鐵和鋼生鐵和鋼煉鐵和煉鋼煉鐵和煉鋼冶冶煉煉鋼鋼生鐵生鐵鐵合金鐵合金 在高溫條件下，用還原劑一在高溫條件下，用還原劑一

21、氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來。出來。例：例：FeFe2 2O O3 3+3CO 2Fe+3CO+3CO 2Fe+3CO2 2高溫高溫原料原料鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣生鐵、廢鋼、生鐵、廢鋼、氧氣、生石灰氧氣、生石灰 高溫下用氧氣或鐵高溫下用氧氣或鐵的氧化物將生鐵中多余的氧化物將生鐵中多余的碳和其它雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榈奶己推渌s質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w或爐渣而除去。氣體或爐渣而除去。原原理理設(shè)備設(shè)備產(chǎn)品產(chǎn)品高爐高爐生鐵生鐵轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐 鋼鋼在線練習(xí)在線練習(xí)1 1、 以下金屬的用途主要是利用了金屬的什么性質(zhì)？以下金屬的用途主要是利用了金屬的

22、什么性質(zhì)？ 用銅和鋁制造導(dǎo)線和電纜用銅和鋁制造導(dǎo)線和電纜 . . 用鎢制成燈絲用鎢制成燈絲 。鎢的熔點高鎢的熔點高銅和鋁具有銅和鋁具有導(dǎo)電性導(dǎo)電性2 2、有關(guān)合金的敘述不正確的是、有關(guān)合金的敘述不正確的是( )( ) A A、合金的熔點一般比它的各成分金屬的熔點低、合金的熔點一般比它的各成分金屬的熔點低 B B、合金的硬度和強度一般比純金屬高、合金的硬度和強度一般比純金屬高 C C、合金一定是金屬和金屬熔合而成的物質(zhì)、合金一定是金屬和金屬熔合而成的物質(zhì) D D、硬鋁、黃銅和鋼均為合金、硬鋁、黃銅和鋼均為合金C C3 3、用于飛機制造業(yè)的重要材料是、用于飛機制造業(yè)的重要材料是( )( ) A A

23、、MgMgAlAl合金合金 B B、CuCuSnSn合金合金 C C、AlAlSiSi合金合金 D D、不銹鋼、不銹鋼A A4 4、下列關(guān)于鎂鋁合金的說法正確的是、下列關(guān)于鎂鋁合金的說法正確的是( )( ) A A、熔點比鎂、鋁都高、熔點比鎂、鋁都高 B B、熔點比鎂、鋁都低、熔點比鎂、鋁都低 C C、硬度比鎂、鋁都小、硬度比鎂、鋁都小 D D、硬度比鎂、鋁都大、硬度比鎂、鋁都大 BDBD 5 5、向一鋁制易拉罐中充滿、向一鋁制易拉罐中充滿 COCO2 2 后，再往罐中注入足量后，再往罐中注入足量的質(zhì)量分數(shù)為的質(zhì)量分數(shù)為20%20%的的NaOHNaOH溶液，立即嚴封罐口，不一會溶液，立即嚴封罐口，不一會兒就發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟。兒就發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟。易拉罐開始變癟的原因是：易拉罐開始變癟的原因是：_ _ _ _反應(yīng)的化學(xué)方程式為：反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_ _ _。NaOHNaOH與與 COCO2 2發(fā)生了反應(yīng)，發(fā)生了反應(yīng)，罐內(nèi)壓強減小，大氣壓將易拉罐壓癟。罐內(nèi)壓強減小，大氣壓將易拉罐壓癟。2NaOH + CO2NaOH + CO2 2 = Na = Na2 2COCO3 3 + H + H2 2O O