金屬材料的物理特性ppt課件

1、6.1 金屬材料的物理特性,第六章 金屬,這是什么,這些東西有哪些相似的物理性質(zhì)？,一、金屬的物理性質(zhì),1、金屬有哪些共同的物理性質(zhì)？2、不同的金屬哪些物理性質(zhì)差異較大？3、金屬性質(zhì)如何決定各自用途？4、搶答“金屬之最”,閱讀討論,常溫下是固體，有金屬光澤，大多數(shù)為電和熱的導(dǎo)體，有延展性，密度較大，熔點(diǎn)較高。（區(qū)別于非金屬）,總結(jié)：常溫固體汞除外 光澤多為銀白色 銅紫金黃是特例 導(dǎo)電導(dǎo)熱延展性

2、,1、金屬的通性,2、金屬的特性(密度、熔點(diǎn)、硬度等),,,,銀,銅,金,鋁,鋅,鐵,鉛,100,99,74,61,27,17,7.9,（優(yōu)）,（良）,金 鉛 銀 銅 鐵 鋅 鋁,19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70,（大）,（?。?鎢 鐵 銅 金 銀 鋁 錫,3410 1535 1083 1064 962 660

3、 232,（高）,（低）,鉻 鐵 銀 銅 金 鋁 鉛,9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5,（大）,（小）,金銀打造首飾,美麗的金屬光澤,,,鐵制造炊具,導(dǎo)熱性,金銀壓成片,銅銀拉成細(xì)絲,延性,展性,,,,銅制成導(dǎo)線,導(dǎo)電性,性質(zhì)在很大程度上決定物質(zhì)的用途，但還需考慮價(jià)格、資源、美觀、使用是否便利、回收、環(huán)境影響等因素,3、用途,用途

4、 物理性質(zhì),討論并回答下列問題：1、為什么菜刀，鐮刀，錘子等用鐵制而不用鉛制？2、銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅而不用銀制？3、為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？4、為什么有的鐵制品如水龍頭等鍍鉻？如果鍍金怎么樣？,用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？,資源豐富,無毒輕便,耐磨耐腐蝕,美觀、易加工,地殼中含量最高的金屬,人體中含量最高的金屬,熔點(diǎn)最大的金屬,熔點(diǎn)最低,導(dǎo)電

5、導(dǎo)熱性最好的金屬,鎢,汞,銀,鋁,鈣,世界年產(chǎn)量最高的金屬,鐵,4、金屬之最,制造飛機(jī)的材料中為什么大量使用鋁合金而不用純鋁？,,1、什么是合金？2、合金與組成它的金屬相比，性質(zhì)有何變化？3、我們常用的合金有哪些？,閱讀討論,二、合金,一種金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特征的混合物。,1、合金,2、合金與組成它的金屬性質(zhì)的比較,硬度增大、熔點(diǎn)降低，有的合金還有強(qiáng)度大、耐腐蝕、強(qiáng)磁性等特性。,,,3、合金比純

6、金屬具有更廣泛的用途,鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨,鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好等。尤其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，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工和通訊設(shè)備等,鈦金屬腕表,你知道嗎？,6-1 奇妙的金屬性質(zhì),一、金屬,1、金屬的通性： 大多數(shù)金屬為銀

7、白色、固體、有光澤、能導(dǎo) 電導(dǎo)熱、熔點(diǎn)高、密度較大、有延展性,二、合金,3、用途 考慮物質(zhì)用途時(shí)考慮多種因素,1、定義：一種金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特征的物質(zhì)。,2、金屬的特性 密度、熔點(diǎn)、硬度等差異較大,2、合金一般跟組成它們的金屬相比：硬度增大、熔點(diǎn)降低，有的合金還有強(qiáng)度大、耐腐蝕、強(qiáng)磁性等特性。,6.1 奇妙的金屬性質(zhì)第二課時(shí) 金屬的化學(xué)性質(zhì),第六章 金屬,三、金屬的化學(xué)性質(zhì),1、所有

8、金屬都能與氧氣發(fā)生反應(yīng)嗎？各種金屬與氧氣反應(yīng)的條件有何差異？2、為什么鋁和鐵都能與稀鹽酸反應(yīng)放出氫氣，而銅卻不能呢？3、為什么鋁和鐵都能與硫酸銅溶液反應(yīng)，而銅卻不能和硫酸鋁或硫酸亞鐵反應(yīng)呢？4、何謂金屬活動(dòng)性順序？5、何謂置換反應(yīng)？置換反應(yīng)發(fā)生的依據(jù)是什么？6、實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的反應(yīng)原理是什么？裝置圖如何？,閱讀討論,結(jié)論：許多金屬都能與氧氣反應(yīng)，生成氧化物,1.金屬與氧氣的反應(yīng),鎂或鋁,常溫下,高溫下,反應(yīng)式,可反應(yīng),耀眼白光

9、,鐵或銅,不反應(yīng),可反應(yīng),思考：,有沒有特例？,有，金、銀例外；,注意:鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜,阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生,為什么我們看過鐵生銹，而沒看過鋁生銹呢？,2.與稀鹽酸或稀硫酸的反應(yīng),鋅粒,鐵片,鎂片,銅片,,稀鹽酸+,產(chǎn)生氣泡快速反應(yīng)放大量熱,Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑,產(chǎn)生氣泡速率適中,Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑,產(chǎn)生氣泡速率較慢，溶液無色變?yōu)闇\綠色,Fe +

10、 2HCl = FeCl2 + H2↑,無現(xiàn)象,結(jié)論：許多金屬都能與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,思考：為什么鎂與稀鹽酸反應(yīng)比鐵劇烈？ 為什么銅不與稀鹽酸反應(yīng)？,與金屬活動(dòng)性有關(guān),說明：能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的金屬是較活潑金屬,3、金屬與某些金屬化合物溶液的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)一：說明鋁比銅活潑,鋁絲表面覆蓋一層紅色的銅，溶液由藍(lán)色變成無色,銅絲表面覆蓋一層銀白色的銀，溶液由無色逐漸變成藍(lán)色,2Al + 3 CuSO4

11、 == Al2( SO4)3 + 3Cu,Cu + 2AgNO3 == Cu(NO3)2 + 2Ag,無,實(shí)驗(yàn)二：銅比銀活潑,實(shí)驗(yàn)三：說明銅沒有鋁活潑,,鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng),現(xiàn)象：鐵條上有紅色物質(zhì)生成，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,我國古代人民智慧的體現(xiàn)之一： 濕法冶金,,,CuSO4,Fe,FeSO4,Cu,Zn,H2SO4,ZnSO4,H2,Zn,2HCl,ZnCl2,H2,Fe,2HCl,FeCl2,H2,,,+,

12、+,+,+,+,+,+,+,,1、定義：由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)。2、通式：A + BC = AC + B,四、置換反應(yīng),“一換一”,注意：鐵的置換均為二價(jià),K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au鉀 鈣 鈉 鎂 鋁 鋅 鐵 錫 鉛 氫 銅 汞 銀 鉑 金,金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱,說明:,1.越靠前活動(dòng)性越強(qiáng)，鉀最活潑，金最不活潑

13、。2.氫前金屬能從酸（稀鹽酸、稀硫酸）中置換出氫，氫后金屬則不行。（濃硫酸、硝酸不行）3.排在前面的金屬能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來4.相同條件下，位置越前的金屬，與酸反應(yīng)越劇烈。,注意:K Ca Na 金屬性特強(qiáng)其反應(yīng)初中不要求,,五、金屬活動(dòng)性順序,1.判斷下列物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)？若能，寫出相關(guān)化學(xué)方程式。 （1）銀與稀鹽酸 （2）鋅與硫酸銅溶液 （3）銅與硫酸鋅溶液 （4）鋁與硝酸銀溶液 （5）銀與

14、氯化銅溶液 （6）鎂與硫酸亞鐵溶液,解答：可發(fā)生反應(yīng)的：（2）（4）（6）,化學(xué)方程式：,(2)Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4,(4)Al +3AgNO3 = Al(NO3)3 + 3Ag,(6)Mg + FeSO4 = MgSO4 +Fe,練習(xí)：,,判斷金屬活動(dòng)性的方法,1.根據(jù)金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度與反應(yīng)現(xiàn)象的劇烈程度判斷；,2.金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度；,3.金屬與能否與金屬化合物的溶液反應(yīng)。,年代,查找資料,商朝

15、司母戊鼎,春秋時(shí)期的鐵鋤和鐵削,現(xiàn)代用電解法冶煉鋁,分析資料可知:,金屬冶煉的早晚與金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱有關(guān)。,三、金屬的化學(xué)性質(zhì),1、金屬與氧氣的反應(yīng),,4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO3Fe+2 O2 點(diǎn)燃 Fe3 O4,2、金屬與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng) （ 置換反應(yīng) ）,,Fe + 2HCl == FeCl2 + H2 ↑Fe + H2 SO4 ==

16、 Fe SO4 + H2 ↑Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2 ↑ Zn + H2 SO4 == Zn SO4 + H2 ↑Mg + 2HCl == MgCl2 + H2 ↑Mg + H2 SO4 == Mg SO4 + H2 ↑,3、金屬與某些化合物溶液反應(yīng) （ 置換反應(yīng) ）,,2Al + 3 CuSO4 == Al2（ SO4 ）3+ 3Cu