金属和金属材料.pptx

金属和金属材料金属和金属材料一、金属材料一、金属材料1.1.金属材料：纯金属和合金。金属材料：纯金属和合金。2.2.金属：金属： 铁、铝等大多数金属呈铁、铝等大多数金属呈银白色银白色，铜呈，铜呈紫红紫红色色， 金呈金呈黄色黄色。 在在常温常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是下，铁、铝、铜等大多数金属都是固固 体体，但体温计中的，但体温计中的汞汞却是却是液体液体。3.3.合金合金：在：在金属金属中加热熔合某些中加热熔合某些金属金属或或非金属非金属 形成的具有形成的具有金属特性金属特性的物质。的物质。 生铁生铁和和钢钢是含碳量不同的两种是含碳量不同的两种铁合金铁合金。生。生铁铁的含碳量为的含碳量为2%-4.3%2%-4.3%，钢的含碳量为，钢的含碳量为0.03%-2%0.03%-2%。生铁和钢的含碳量不同，机械性能不同。生铁和钢的含碳量不同，机械性能不同。 纯铁较软，而生铁比纯铁硬；纯铁较软，而生铁比纯铁硬； 不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。比纯铁好得多。合金与组成它们的金属的性质差异：合金与组成它们的金属的性质差异：1.1.合金的合金的强度强度和和硬度硬度大于大于组成它们的金属。组成它们的金属。2.2.合金的合金的熔点熔点低于低于组成它们的金属。组成它们的金属。3.3.合金的合金的抗腐蚀性能抗腐蚀性能强于强于组成它们的金属。组成它们的金属。合金具有更广泛的用途。合金具有更广泛的用途。思考：思考：1.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银质？而不用银质？2.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如 果用锡制的话，可能会出现什么情况？果用锡制的话，可能会出现什么情况？二、金属的化学性质二、金属的化学性质1.1.金属与氧气的反应金属与氧气的反应 铝和氧气的反应：铝和氧气的反应： 4Al + 3O 4Al + 3O2 2 = 2Al = 2Al2 2O O3 3“真金不怕火炼真金不怕火炼”金在高温时也不与氧气反应。金在高温时也不与氧气反应。2.2.金属活动性顺序金属活动性顺序 Mg+2HCl=MgClMg+2HCl=MgCl2+H+H2 2 Zn Zn +2HCl=ZnCl+2HCl=ZnCl2+H+H2 2 Fe + Fe + 2HCl=FeCl2HCl=FeCl2+H+H2 2 铁丝浸入硫酸铜溶液：铁丝浸入硫酸铜溶液： Fe+CuSO Fe+CuSO4 4 = Cu + FeSO = Cu + FeSO4 4 铜丝浸入硝酸银溶液：铜丝浸入硝酸银溶液： Cu+2AgNO Cu+2AgNO3 3= Cu(NO= Cu(NO3 3) )2 2 + 2Ag + 2Ag 置换反应置换反应：一种单质与一种化合物反应，生成：一种单质与一种化合物反应，生成 另另一种单质和另一种化合一种单质和另一种化合物。物。 主要应用：主要应用：1.1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前， 它它的活动性越强。的活动性越强。2.2.在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。换出盐酸、稀硫酸中的氢。3.3.在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。思考：思考：1.铝的化学性质很活泼，为什么通常铝制品却铝的化学性质很活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝很耐腐蚀？为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品？制品？2.波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、石灰加水配制而成，为什么不能用由硫酸铜、石灰加水配制而成，为什么不能用铁制容器来配制波尔多液？铁制容器来配制波尔多液？例：例：X X、Y Y、Z Z三种金属中，只有三种金属中，只有Z Z能和稀硫酸能和稀硫酸 反应；将反应；将Y Y放入放入X X的盐溶液中，的盐溶液中，Y Y表面有表面有X X析析 出。则出。则X X、Y Y、Z Z三种金属的活动性顺序三种金属的活动性顺序为：为： A. X Z Y A. X Z Y B. Y X Z B. Y X Z C. Y Z X C. Y Z X D. Z Y X D. Z Y X 答案：答案：D D三、金属的冶炼三、金属的冶炼铁的冶炼铁的冶炼FeFe2 2O O3 3+3CO = 2Fe+3CO+3CO = 2Fe+3CO2 2高温高温 实验现象：实验现象： 1. 1.红色粉末红色粉末逐渐变为逐渐变为黑色黑色。 2. 2.澄清的石灰水变澄清的石灰水变浑浊浑浊。 用酒精灯点燃尾气的作用：用酒精灯点燃尾气的作用： 防止一氧化碳污染空气防止一氧化碳污染空气。例题：例题：某钢铁厂每天消耗某钢铁厂每天消耗2000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁的赤铁矿，理论上可以炼出含铁矿，理论上可以炼出含铁98%的生铁多少吨？的生铁多少吨？解：解：m(Fe2O3)=2000t*80%=1600t 设可以炼出铁的质量为设可以炼出铁的质量为X 3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2 160 112 1600t x 160/1600t = 112/x x = 1120t m(生铁生铁) = 1120t/98% = 1142.9t四、金属资源保护 现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的于年产量的20%-40%20%-40%，金属锈蚀给人类带来了巨大损失。，金属锈蚀给人类带来了巨大损失。1.1.金属的防锈金属的防锈铁生锈的条件：与氧气和水同时接触。铁生锈的条件：与氧气和水同时接触。2.2.金属资源的保护途径金属资源的保护途径（1 1）防止金属的腐蚀。）防止金属的腐蚀。（2 2）金属的回收利用。）金属的回收利用。（3 3）有计划、合理地开采矿物。）有计划、合理地开采矿物。（4 4）寻找金属的代用品。）寻找金属的代用品。