高二化学探索生活材料合金（课堂PPT）

1、1高中化学新人教版选修化学与生活 2判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确1、大人的药小孩都可以吃，只要剂量减半就行了。、大人的药小孩都可以吃，只要剂量减半就行了。( )2、阿司匹林会引起胃肠道反应。、阿司匹林会引起胃肠道反应。 ( )3、板蓝根属于天然药物，适合长期食用。、板蓝根属于天然药物，适合长期食用。 ( )4、保健食品有益无害，还能治病。、保健食品有益无害，还能治病。 ( )5、买药时要看药效和生产日期，还要看不良反应。、买药时要看药效和生产日期，还要看不良反应。 ( )6、有毒的药就叫做毒品。、有毒的药就叫做毒品。 ( )7、治疗病毒性感冒可以用青霉素。、治疗病毒性感冒可以用青霉

2、素。 ( )8、治病要对症下药、治病要对症下药, 而且服药要按时按量。而且服药要按时按量。 ( )33.1合金4材料材料金属材料金属材料非金属材料非金属材料复合材料复合材料无机非金属材料无机非金属材料有机非金属材料有机非金属材料传统材料传统材料新型材料新型材料天然材料天然材料合成材料合成材料材料的分类：材料的分类：5金属材料金属材料思考：思考：1、金属有哪些特性？、金属有哪些特性？ 2、观察我们周围的材料，有哪些是金属材料？、观察我们周围的材料，有哪些是金属材料？ 它们分别是由哪些金属制造的？它们分别是由哪些金属制造的？导电性、导热性、延展性、导电性、导热性、延展性、硬度大，熔点高。硬度大，熔

3、点高。6合 金7不锈钢制成的餐具不锈钢制成的餐具8锰钢制成的钢轨锰钢制成的钢轨9铝合金制成的箱子铝合金制成的箱子10镁铝合金制成的镁铝合金制成的3C产品产品镁铝合金制成笔记本电脑外壳镁铝合金制成笔记本电脑外壳11镁铝合金制成的自行车镁铝合金制成的自行车12思考与交流思考与交流1 1、什么是合金？、什么是合金？你日常生活中用到的金属制品中哪些你日常生活中用到的金属制品中哪些属于合金属于合金 合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）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。熔合而成的具有金属特性的物质。2 2、为什么我们使用的金属材料主要是合金，而不是纯、为

4、什么我们使用的金属材料主要是合金，而不是纯金属？金属？ 合金与金属相比，除具有金属的特性外，还具有合金与金属相比，除具有金属的特性外，还具有许多比各成分金属更优良的物理、化学或机械的性能许多比各成分金属更优良的物理、化学或机械的性能 。 如：如：硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。133、使用合金材料是否一定比纯金属材料好呢？、使用合金材料是否一定比纯金属材料好呢？ 查阅资料，填写下列汽车配件所用的金属或合金，查阅资料，填写下列汽车配件所用的金属或合金，并解释使用这些材料的原因。并解释使用这些材料的原因。金属（金属（Cu）导电能力强导电能力强合金合金

5、强度大，质量轻强度大，质量轻金属金属熔点高熔点高合金合金耐高温、强度大耐高温、强度大合金合金耐腐蚀耐腐蚀14一、认识合金一、认识合金合金的概念：合金的概念：由两种或两种以上的金属（或金属由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）融合而成的具有金属特性的物质。与非金属）融合而成的具有金属特性的物质。合金的性能：合金的性能：1 1、硬度较大、硬度较大2 2、熔点一般比各成分金属低、熔点一般比各成分金属低3 3、一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，、一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械的性能合金具有良好的物理、化学和机械的性能4 4、合金的性能可以通过

6、所添加的合金元素的种类、含、合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。量和生成合金的条件等来加以调节。15思考题：思考题：1 1、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢 ？金属与合金的结构比较：金属与合金的结构比较：改变了金属原子有规则的层状结构改变了金属原子有规则的层状结构16思考题：思考题：2 2、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低 ？ 在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分规整。而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属规整。而合

7、金内原子的大小不一，排列没有纯金属那样整齐，那样整齐，使得原子之间的相互作用力减小使得原子之间的相互作用力减小。所以，。所以，多数合金的熔点一般比各成分金属的低。多数合金的熔点一般比各成分金属的低。 17二二 、使用合金使用合金铁铁合合金金生铁（生铁（铁碳合金，含碳铁碳合金，含碳2%2%4.3%4.3%，硬度大、，硬度大、抗压性强、性脆，用于制造机座、管道抗压性强、性脆，用于制造机座、管道）钢钢含碳含碳0.03%0.03%2%2%，延，延展性、机械性能好，展性、机械性能好，用于制造机械和交用于制造机械和交通工具。通工具。碳素钢碳素钢高碳钢（硬度较大）高碳钢（硬度较大）中碳钢中碳钢低碳钢（韧性较

8、好）低碳钢（韧性较好）合金钢合金钢不锈钢（不锈钢（Cr18%,Ni8%Cr18%,Ni8%）锰钢（增加强度和韧性）锰钢（增加强度和韧性）18碳素钢与合金钢的区别碳素钢与合金钢的区别19学与问： 日常生活中常用的不锈钢在大气中抗腐蚀能力很强，但在海水中会被腐蚀。你对这有什么启示？启示：1、日常生活中常用的不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈。但是如果放在海水中，海水中的氯离子会使这种不锈钢发生腐蚀。2、锈钢的“不锈”是相对的，是与使用条件有关的 。 20 钢中合金元素的主要作用钢中合金元素的主要作用21密度小、强度大、抗腐蚀力强。密度小、强度大、抗腐蚀力强。 铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝是地

9、壳中含量最多的金属元素。纯铝的硬度较小，不适于制造机器零件等。铝的硬度较小，不适于制造机器零件等。向铝中加入少量的合金元素如向铝中加入少量的合金元素如Cu Mg Si Cu Mg Si Mn ZnMn Zn及稀土元素等可制成铝合金。及稀土元素等可制成铝合金。如如硬铝硬铝：含：含Cu4% Mg0.5% Mn0.5%Si0.7%Cu4% Mg0.5% Mn0.5%Si0.7%3 3 、铜合金：、铜合金：铜铜合合金金黄铜：黄铜：青铜：青铜：白铜：白铜：含含Cu ZnCu Zn耐腐蚀，耐磨，可塑性耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。强，硬度较小。含含Cu Sn PbCu Sn Pb等等硬而脆，强度大硬而

10、脆，强度大含含Ni ZnNi Zn（少量（少量MnMn）制洒具等制洒具等2 2、铝合金：、铝合金：22资料卡片：资料卡片：金首饰金首饰1 1、纯金质软，不适合直接制造首饰。、纯金质软，不适合直接制造首饰。2 2、向纯金中加入一定量的铜或银，可以制成硬度较、向纯金中加入一定量的铜或银，可以制成硬度较大的金合金，用于制造金首饰等。金首饰的成色大的金合金，用于制造金首饰等。金首饰的成色是以首饰中金的最低含量的千分数来计量的。常是以首饰中金的最低含量的千分数来计量的。常用用K K数表示。数表示。K K数越高表示金会含量越高。如：数越高表示金会含量越高。如：24K24K（99.5%99.5%以上），以上

11、），18K18K（约（约75%75%）。）。23 铂金是一种元素。铂金:即铂(pt)，化学性质比黄金更稳定，价格也比黄金贵，被用来制作高档首饰。首饰店的产品上所见的“pt900”或“pt950”则代表该首饰中铂金的含量分别为90%和95%。纯净铂金饰品的一般纯度为95%，而18k金的纯度仅为75%。任何金属都不可能完全纯净，都存在着杂质，掺杂着其它金属。铂金几乎没有杂质，纯度极高，因此不会褪色或变色，能够在时光流逝中仍然保持光泽。铂金纯净的白色光泽能很好反射着钻石的真正光芒。 彩金，又称彩色金。即具有紫红、红、粉红、橙、绿、蓝、彩金，又称彩色金。即具有紫红、红、粉红、橙、绿、蓝、褐及黑色的开金

12、。它们是用金加入铜、铝、银、钴、钯、褐及黑色的开金。它们是用金加入铜、铝、银、钴、钯、铁、镉、镍等金属熔炼而成。颜色越是奇特的彩金，如铁、镉、镍等金属熔炼而成。颜色越是奇特的彩金，如黑色、蓝色者，其价格越是昂贵。黑色、蓝色者，其价格越是昂贵。24伪劣品的鉴别伪劣品的鉴别市场上出售的K白金饰品，不是白金，很多消费者不明真象，当成白金饰品购买是错误的。白色K金中完全不含有白金，其主要成分是黄金，是黄金与其他金属如银，铜，镍，锌等的合金。白色K金在英语中写作KARATWHITEGOLD(WG)，K仅限于表示成色，它是黄金与其他金属如银，铜，镍，锌等的合金。二者外观差别很小，但仔细观察可见铂金颜色为灰

13、色调的银白色，光泽比较强，同种款式的铂金饰品重量约为白色18K金的120%(18K金的密度约为1464g/em3)。一般白色18K金在加工时都会在表面镀钯或铑，但多不耐久，易磨损。而铂金的物化性质稳定，不易磨损和受侵蚀。 25钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。简单地讲，钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。是天然矿物中的最高硬度，公认的宝石之王。质量单位：卡，或译克拉、克拉（Carat），是钻石的质量单位。一卡相等于200毫克26讨论：用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？讨论：用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？27思考与交流：1、铸造硬

14、币的合金应该具有什么性质？为什么？答：铸造硬币的合金应该具有一定的硬度，能耐磨损和抗腐蚀，这样硬币才可以使用一定的年限；铸造硬币的合金也不能太硬，否则，硬币上的图案和数字不易被压印出来；铸造硬币的合金也不能太昂贵，等等 28 一元：钢芯镀镍一元：钢芯镀镍 五角：钢芯镀铜五角：钢芯镀铜 一角：铝合金一角：铝合金2、你从、你从1元、元、5角和角和1角硬币的材质不同能角硬币的材质不同能得出什么结论？得出什么结论？三种金属的价值：镍铜铝三种金属的价值：镍铜铝 。29思考与交流：3、你认为铸造硬币所用合金的实际价值是低于面值、等于面值、还是高于面值？如果高于面值，人们可能会怎么做？答：铸造硬币所用合金的

15、实际价值应该低于面值。如果高于面值，人们可能会把硬币收藏起来或高价出售，而不当作货币使用 。30（1 1）储氢合金）储氢合金 室温下吸收氢气速度快，放出氢气快室温下吸收氢气速度快，放出氢气快（2 2）钛合金）钛合金（3 3）耐热合金）耐热合金（4 4）形状记忆合金）形状记忆合金（5 5）泡沫合金）泡沫合金4 4、新型合金、新型合金31（1 1）储氢合金）储氢合金 气态气态 - 150 - 150 大气压大气压 钢钢瓶瓶 储氢的传统方法储氢的传统方法 液态液态 - - 253 253 液化液化 钢瓶钢瓶 如如Ti-Fe，Ti-Mn，La-Ni等合金都有贮氢功能。等合金都有贮氢功能。 LaNi贮氢

16、台金在常温、贮氢台金在常温、0.152 MPa下就可放下就可放出氢，可用于汽车、燃料电池等出氢，可用于汽车、燃料电池等 储氢储氢 金属或合金金属或合金 能吸收能吸收 H2 的金属或合金。的金属或合金。32储氢金属或合金为什么能储存氢气？储氢金属或合金为什么能储存氢气？金属结构中存在着很多空隙金属结构中存在着很多空隙,氢元素较活泼，原子氢元素较活泼，原子半径又小，它很容易钻进金属空隙中去并和金属半径又小，它很容易钻进金属空隙中去并和金属 起化学反应生成金属氢化物。起化学反应生成金属氢化物。33 储氢合金可用于以储氢合金可用于以H2为燃料的汽车。为燃料的汽车。34 （2）钛及钛合金）钛及钛合金 一

17、、纯钛一、纯钛1钛的性能钛的性能 钛为银白色，熔点为钛为银白色，熔点为1680,相对密度相对密度为为4.54，比铝大但比钢轻，比铝大但比钢轻 具有很好的强度具有很好的强度,约为铝的约为铝的6倍；倍； 具有很高的塑性具有很高的塑性,便于冷热加工；便于冷热加工； 其耐蚀性比不锈钢优良。其耐蚀性比不锈钢优良。2钛及合金在航空、化工、导弹航天及钛及合金在航空、化工、导弹航天及舰艇等方面的应用较为广泛。舰艇等方面的应用较为广泛。35由钛、钒、铁、铝组成的钛合金常用于制造飞机的起落架由钛、钒、铁、铝组成的钛合金常用于制造飞机的起落架36（3）耐热合金：镍钴合金（）耐热合金：镍钴合金（Ni-Co）能耐）能耐

18、1200，用于喷气发动机和燃气轮机的构件，用于喷气发动机和燃气轮机的构件 （4）形状记忆合金：它们具有高弹性、金属）形状记忆合金：它们具有高弹性、金属 橡胶性能、高强度等特点橡胶性能、高强度等特点如如Ni-Ti，Cu-Al-Ni，Cu-Al-Zn等合金，可用等合金，可用作调节装置的弹性元件（如离合器，节流阀作调节装置的弹性元件（如离合器，节流阀等）、热引擎材料、医疗材料等）、热引擎材料、医疗材料 37 喷气式飞机的发动机片是由镍、铁、碳和钴组成的喷气式飞机的发动机片是由镍、铁、碳和钴组成的镍合金制造的，能承受镍合金制造的，能承受1200的高温。的高温。381932年年,瑞典人奥兰德瑞典人奥兰德

19、在金镉合金中首次观在金镉合金中首次观察到察到“记忆记忆”效应，效应，即合金的形状被改变即合金的形状被改变之后，一旦加热到一之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回又可以魔术般地变回到原来的形状，人们到原来的形状，人们把具有这种特殊功能把具有这种特殊功能的合金称为的合金称为形状记忆形状记忆合金合金。39记忆合金同我们的日常生活休戚相关。仅记忆合金同我们的日常生活休戚相关。仅以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。到冷水中，它会立即恢复

20、原状。 原形 放入热水后 再放入冷水40记忆合金记忆合金最令人鼓舞的应用是在最令人鼓舞的应用是在航天技术中。年月航天技术中。年月日，日，“阿波罗阿波罗”号登月舱号登月舱在月球着陆，实现了人类第一次在月球着陆，实现了人类第一次登月旅行的梦想。宇航员登月后，登月旅行的梦想。宇航员登月后，在月球上放置了一个半球形的直在月球上放置了一个半球形的直径数米大的天线，天线就是用当径数米大的天线，天线就是用当时刚刚发明不久的时刚刚发明不久的记忆合金记忆合金制成制成的。然后降低温度把它压成一团，的。然后降低温度把它压成一团，装进登月舱带上天去。放到月面装进登月舱带上天去。放到月面上以后，在阳光照射下温度升高，上

21、以后，在阳光照射下温度升高，当达到转变温度时，天线又当达到转变温度时，天线又“记记”起了自己的本来面貌，变成一个起了自己的本来面貌，变成一个巨大的半球形。巨大的半球形。 41用记忆合金制作的眼镜架。当这种眼镜架弯曲时，只要将它放入55。C的温水中，即可恢复到原来的形状 。42有人用有人用记忆合金记忆合金黄黄铜弹簧制成防烫伤铜弹簧制成防烫伤莲蓬头，当水的温莲蓬头，当水的温度太高时，弹簧可度太高时，弹簧可以自行关闭热水，以自行关闭热水，以防止淋浴时意外以防止淋浴时意外烫伤。烫伤。43练习：练习：1、有关合金的叙述不正确的是、有关合金的叙述不正确的是 A、合金的熔点比它的各成分金属的熔点低、合金的熔点比它的各成分金属的熔点低 B、合金的硬度和强度一般比纯金属高、合金的硬度和强