第十一章铁和其他常见的金属课件

第十一章

铁和其他常见的金属

第十一章

铁和其他常见的金属四代金属铜铁铝钛

石器时代

青铜器时代

铁器时代人类物质文化发展阶段

钛合金时代（21世纪）石块四代金属铜铁铝钛石器时代青铜器时代铁器时代人类物地壳里元素的含量金属和金属材料概述地壳里元素的含量金属和金属材料概述金属的存在

地壳、海洋单质形态（不活泼金属元素）金、银、铂等

化合物形态（活泼金属元素）

钠、铝、铁等金属和金属材料概述金属的存在地壳、海洋单质形态化合物形态一、金属的物理性质（共性）：1.金属光泽：银白色（铜是紫红色）2.常温下是固体：汞是液体3.良好导电性：4.良好导热性：5.良好延展性：能拉成细丝、压成薄片金属和金属材料概述一、金属的物理性质（共性）：1.金属光泽：银白色（铜是紫红色第十一章铁和其他常见的金属课件结构决定性质金属有共同结构金属为何具有相似物理性质结构决定性质金属有共同结构金属为何具有相似物理性质自由电子（在原子间自由移动）金属原子（原子紧密堆积）金属有共同结构自由电子（在原子间自由移动）金属原子（原子紧密堆积）金属有共第十一章铁和其他常见的金属课件二、合金：合金：在一种金属中加入其他金属或非金属融合而成的具有金属特性的物质。常见合金：铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等金属和金属材料概述是混合物二、合金：金属和金属材料概述是混合物青铜——人类应用最早的金属（铜锡合金）夏商时代四羊方尊司母戊鼎青铜——人类应用最早的金属（铜锡合金）夏商时代四羊方尊司母戊马踏飞燕1969年，在甘肃武威出土。东汉时期的杰出作品，中国雕塑史上的不朽之作。1984年，定为中国旅游标志图形。2002年，“马踏飞燕”的仿制品作为国礼赠布什。青铜马踏飞燕1969年，在甘肃武威出土。东汉时期的杰出作品，中国常见合金钢芯镀镍黄铜合金铝合金常见合金钢芯镀镍黄铜合金铝合金铁合金生铁不锈钢铁合金生铁不锈钢铝及铝合金铝及铝合金钛——21世纪的金属钛——21世纪的金属钛——21世纪的金属人造器官钛——21世纪的金属人造器官记忆合金记忆合金美国研制的象鸟飞的“空中轿车”

记忆合金美国研制的象鸟飞的“空中轿车”记忆合金合金和纯金属性质的对比金属材料主要成分光泽和颜色硬度对比黄铜片（合金）铜锌铜片（纯铜）铜焊锡（合金）铅锡熔点对比锡（纯锡）锡黄色（紫）红色

黄铜＞铜

一般，合金的硬度、强度大于组成它的纯金属，熔点、密度小于组成它的纯金属，更具抗腐蚀性,性能比纯金属更好，应用更广泛银白色银白色

焊锡<锡合金和纯金属性质的对比金属材料主要成分光泽和颜色硬度对比黄铜家里所用的金属制品所用的金属材料1234567CuWHgPt、Au、AgAlAlAg大多数导线中的金属丝灯泡中的灯丝温度计中的银白色液体

金属首饰

巧克力包装的“锡纸”暖气片上粉刷的银色粉末旧保温瓶胆夹层内的银色金属家里所用的金属制品所用的1234567CuWHgPt、Au、一些金属的物理性质导电性银铜金铝锌铁铅(优)10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金铅银铜铁锌铝(大)19.311.310.58.927.867.142.7(小)熔点/℃钨铁铜金银铝锡(高)3410153510831064962660232(低)硬度(以金刚石的硬度为10作标准)铬铁银铜金铝铅(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5(小)价格(美元/盎司)1盎司=31.1035克铂金银铜铝锌铅(贵)8054105.7

(贱)一些金属的物理性质导电性银铜金铝锌铁铅常见的金属单质

金（金黄色）

银（银白色）

铜（紫红色）常见的金属单质金银铜根据你的生活经验和表中提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？银的价格高，不经济

铁硬度大且密度适中

讨论：根据你的生活经验和表中提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题3、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能出现什么情况？4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？钨的熔点高，锡的熔点低；锡受热会融化，断路。

防锈；美观但昂贵，不经济。3、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用4、为什么有的铁制品如水龙第一节生铁和钢

陨铁是陨石的一种，含铁在80%以上以金属（单质）状态出现的铁数量稀少人类最早发现和使用的铁就是从天空落下来的陨铁公元前1000年左右，铁器排挤了铜器而占统治地位陨铁第一节生铁和钢

陨铁是陨石的一种，含铁在80%以上陨铁含碳量其他元素机械性能生铁钢一、铁的合金-----生铁和钢：相同点：主要不同点：主要成分相同，都是铁元素含碳量不同-----生铁含碳量多于钢，所以机械性能差别大2%~4.3%0.03%~2%含硅、锰少量硫、磷含少量硅、锰极少量硫、磷一般硬而脆，可铸造，不可锻造强度高，硬度大，韧性强，延展性好，易机械加工含碳量其他元素机械性能生铁钢一、铁的合金-----生铁和钢：原料设备主要反应产物铁矿石、焦炭、石灰石（造渣剂）高炉3CO+Fe2O3

＝＝2Fe+3CO2高温生铁、炉渣二、铁的冶炼：4CO+Fe3O4

＝＝3Fe+4CO2高温原料设备主要产物铁矿石、焦炭、石灰石（造渣剂）高炉3CO+F2.实验开始时，为什么先通入CO后加热？实验结束时，为什么先停止加热继续通CO至室温？3CO+Fe2O3＝＝＝2Fe+3CO2高温3.实验过程中观察到哪些现象？发生几个化学反应？4.装置末尾处酒精灯的作用？尾气还有什么处理方式？5.怎样检验有铁生成？

1.实验开始前，应进行什么操作？

检查装置气密性2.实验开始时，为什么先通入CO后加热？3CO+Fe2O3＝2.实验时先通入一氧化碳还是先加热？为什么？

实验时：先通入一氧化碳后加热，目的是排出玻璃管中的空气，避免一氧化碳与空气混合后加热时发生爆炸。实验结束后，先停止通入一氧化碳还是先停止加热？为什么？实验结束后：先停止加热，待冷却到室温后停止通入一氧化碳，以防止空气进入玻璃管与生成的热的铁反应。即：一氧化碳：早出晚归酒精灯：迟到早退2.实验时先通入一氧化碳还是先加热？为什么？即：一氧化碳：早3.实验过程中能观察到哪些现象？发生几个化学反应？3CO+Fe2O3＝＝＝2Fe+3CO2高温

高温点燃红色固体变为黑色，

3CO+Fe2O3＝＝＝2Fe+3CO2

澄清石灰水变白色浑浊，

CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O导气管末端产生蓝色火焰

2CO+O2===2CO23.实验过程中能观察到哪些现象？发生几个化学反应？3CO+F4.装置末尾处酒精灯的作用？尾气还有什么处理方式？答：一氧化碳是空气污染物，不能直接排放到空气中。

残余CO可用气球或排水法收集；用酒精灯点燃。3CO+Fe2O3＝＝＝2Fe+3CO2高温4.装置末尾处酒精灯的作用？尾气还有什么处理方式？答：一氧化5.怎样检验有铁生成？答：①用磁铁，若有固体被吸引则证明有铁生成；

②取少量固体加入稀盐酸，若反应生成气体，则证明有铁生成3CO+Fe2O3＝＝＝2Fe+3CO2高温5.怎样检验有铁生成？答：①用磁铁，若有固体被吸引则证明有炼钢的原理：

在高温条件下，用氧气或铁的氧化物把生铁中过量的碳和其他杂质分批氧化成气体或炉渣而除去。生铁+氧气钢高温（降碳、除硫磷）炼钢的原理：在高温条件下，用氧气或铁的氧化物古代解放前现在春秋战国时期，铁器已经在农业、手工业生产中使用

钢铁的年产量最多为92万吨，1949年，其产量排在世界第26位中国大陆2012年粗钢产量7.16亿吨，占全球钢产量的46.3%，其产量已经上升到世界第1位中国钢铁产量古代解放前现在春秋战国钢铁的年产量最多为92万吨，1949年铁生锈的条件干燥空气植物油蒸馏水蒸馏水敞口密闭铁生锈的条件干燥空气植物油蒸馏水蒸馏水敞口密闭

铁生锈的条件

铁在潮湿空气中易被锈蚀（铁锈）

(Fe)(O2

和H2O)

Fe2O3缓慢氧化、放热

同时接触

Fe+O2+H2O

Fe2O3（银白色）（红棕色）铁生锈的条件铁在潮湿空气中易被锈蚀（铁锈）缓慢氧

①②④③⑤

干燥剂沸水湿棉球氯化钠溶液稀硫酸第一天铁生锈条件的探究实验设计

①②④③⑤干燥剂沸水湿棉球氯①②④③⑤

干燥剂沸水湿棉球氯化钠溶液稀硫酸一周后①②④③⑤干燥剂沸水湿棉球氯化钠溶液七天后①②④③⑤

干燥剂沸水湿棉球氯化钠溶液稀硫酸七天后①②④③⑤干燥剂沸水湿棉球氯化钠金属锈蚀金属锈蚀因生锈而报废的铁锅炉因生锈而报废的铁锅炉因生锈而严重破损的石油输送管道因生锈而严重破损的石油输送管道因生锈而倒塌的高压电铁塔因生锈而倒塌的高压电铁塔

金属被腐蚀后，会加速内部金属的锈蚀。在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。据估计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5％～4.2％，超过每年各项大灾（火灾、风灾及地震等）损失的总和。每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨！相当于年产量的20％－40％金属被腐蚀后，会加速内部防止金属锈蚀的方法1.保持金属表面的清洁、干燥2.形成保护层（喷油漆、涂油脂、电镀、覆盖致密的氧化膜）3.改善金属本质（合金）4.其他保护法防止金属锈蚀的方法1.保持金属表面的清洁、干燥涂油涂油刷或喷油漆刷或喷油漆电镀：镀上其他金属的保护层电镀：镀上其他金属的保护层烤蓝：在表面形成致密的氧化物保护膜烤蓝：在表面形成致密的氧化物保护膜搪瓷涂层搪瓷涂层

请你说说自行车的不同构件分别是采用什么方法防锈的轮圈链条车架请你说说自行车的不同构件分别是采用什么方法防锈的轮圈其他的防锈方法

2、改善腐蚀环境：降低腐蚀介质的浓度，避免跟酸性物质接触如酸雨；除去介质中的氧；控制环境温度、湿度等都可有效的防止生锈。1、电化学保护法：用其他金属固定在铁制品上，形成腐蚀电池，使其他金属被锈蚀从而保护了铁制品。此法常用于保护海轮外壳、大型船闸。其他的防锈方法2、改善腐蚀环境：降金属资源的保护一、为何要保护金属资源？★金属资源有限。★人类需求量不断增大。★腐蚀、浪费严重。金属资源的保护一、为何要保护金属资源？我国主要金属原材料供需预测材料年份供需低方案（万吨）中方案（万吨）高方案（万吨）钢2020需求供应150001400015800150001680016000铜2020需求供应1148011990121100铅2020需求供应300250331275370300需求﹥供应我国主要金属原材料供需预测材料年份供需低方案（万吨）中方案（金属资源的保护二、保护金属资源的方法。

1.合理地开采矿物；

2.防止金属的腐蚀；

3.金属的回收利用；

4.寻找金属的代用品等。金属资源的保护二、保护金属资源的方法。寻找金属的代用品寻找金属的代用品金属的回收

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