金属材料的物理特性ppt课件.ppt

6.1 金属材料的物理特性,第六章 金属,这是什么,这些东西有哪些相似的物理性质？,一、金属的物理性质,1、金属有哪些共同的物理性质？2、不同的金属哪些物理性质差异较大？3、金属性质如何决定各自用途？4、抢答“金属之最”,阅读讨论,常温下是固体，有金属光泽，大多数为电和热的导体，有延展性，密度较大，熔点较高。（区别于非金属）,总结：常温固体汞除外 光泽多为银白色 铜紫金黄是特例 导电导热延展性,1、金属的通性,2、金属的特性(密度、熔点、硬度等),银,铜,金,铝,锌,铁,铅,100,99,74,61,27,17,7.9,（优）,（良）,金 铅 银 铜 铁 锌 铝,19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70,（大）,（小）,钨 铁 铜 金 银 铝 锡,3410 1535 1083 1064 962 660 232,（高）,（低）,铬 铁 银 铜 金 铝 铅,9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5,（大）,（小）,金银打造首饰,美丽的金属光泽,铁制造炊具,导热性,金银压成片,铜银拉成细丝,延性,展性,铜制成导线,导电性,性质在很大程度上决定物质的用途，但还需考虑价格、资源、美观、使用是否便利、回收、环境影响等因素,3、用途,用途 物理性质,讨论并回答下列问题：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而不用银制？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，可能会出现什么情况？4、为什么有的铁制品如水龙头等镀铬？如果镀金怎么样？,用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？,资源丰富,无毒轻便,耐磨耐腐蚀,美观、易加工,地壳中含量最高的金属,人体中含量最高的金属,熔点最大的金属,熔点最低,导电导热性最好的金属,钨,汞,银,铝,钙,世界年产量最高的金属,铁,4、金属之最,制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？,1、什么是合金？2、合金与组成它的金属相比，性质有何变化？3、我们常用的合金有哪些？,阅读讨论,二、合金,一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特征的混合物。,1、合金,2、合金与组成它的金属性质的比较,硬度增大、熔点降低，有的合金还有强度大、耐腐蚀、强磁性等特性。,3、合金比纯金属具有更广泛的用途,钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨,钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等,钛金属腕表,你知道吗？,6-1 奇妙的金属性质,一、金属,1、金属的通性： 大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导 电导热、熔点高、密度较大、有延展性,二、合金,3、用途 考虑物质用途时考虑多种因素,1、定义：一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特征的物质。,2、金属的特性 密度、熔点、硬度等差异较大,2、合金一般跟组成它们的金属相比：硬度增大、熔点降低，有的合金还有强度大、耐腐蚀、强磁性等特性。,6.1 奇妙的金属性质第二课时 金属的化学性质,第六章 金属,三、金属的化学性质,1、所有金属都能与氧气发生反应吗？各种金属与氧气反应的条件有何差异？2、为什么铝和铁都能与稀盐酸反应放出氢气，而铜却不能呢？3、为什么铝和铁都能与硫酸铜溶液反应，而铜却不能和硫酸铝或硫酸亚铁反应呢？4、何谓金属活动性顺序？5、何谓置换反应？置换反应发生的依据是什么？6、实验室制取氢气的反应原理是什么？装置图如何？,阅读讨论,结论：许多金属都能与氧气反应，生成氧化物,1.金属与氧气的反应,镁或铝,常温下,高温下,反应式,可反应,耀眼白光,铁或铜,不反应,可反应,思考：,有没有特例？,有，金、银例外；,注意:铝在空气中与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止反应进一步发生,为什么我们看过铁生锈，而没看过铝生锈呢？,2.与稀盐酸或稀硫酸的反应,锌粒,铁片,镁片,铜片,稀盐酸+,产生气泡快速反应放大量热,Mg + 2HCl = MgCl2 + H2,产生气泡速率适中,Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2,产生气泡速率较慢，溶液无色变为浅绿色,Fe + 2HCl = FeCl2 + H2,无现象,结论：许多金属都能与稀盐酸或稀硫酸反应产生氢气,思考：为什么镁与稀盐酸反应比铁剧烈？ 为什么铜不与稀盐酸反应？,与金属活动性有关,说明：能与酸反应产生氢气的金属是较活泼金属,3、金属与某些金属化合物溶液的反应,实验一：说明铝比铜活泼,铝丝表面覆盖一层红色的铜，溶液由蓝色变成无色,铜丝表面覆盖一层银白色的银，溶液由无色逐渐变成蓝色,2Al + 3 CuSO4 = Al2( SO4)3 + 3Cu,Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag,无,实验二：铜比银活泼,实验三：说明铜没有铝活泼,铁与硫酸铜溶液的反应,现象：铁条上有红色物质生成，溶液由蓝色变为浅绿色,我国古代人民智慧的体现之一： 湿法冶金,CuSO4,Fe,FeSO4,Cu,Zn,H2SO4,ZnSO4,H2,Zn,2HCl,ZnCl2,H2,Fe,2HCl,FeCl2,H2,+,+,+,+,+,+,+,+,1、定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。2、通式：A + BC = AC + B,四、置换反应,“一换一”,注意：铁的置换均为二价,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 氢 铜 汞 银 铂 金,金属活动性由强到弱,说明:,1.越靠前活动性越强，钾最活泼，金最不活泼。2.氢前金属能从酸（稀盐酸、稀硫酸）中置换出氢，氢后金属则不行。（浓硫酸、硝酸不行）3.排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来4.相同条件下，位置越前的金属，与酸反应越剧烈。,注意:K Ca Na 金属性特强其反应初中不要求,五、金属活动性顺序,1.判断下列物质能否发生反应？若能，写出相关化学方程式。 （1）银与稀盐酸 （2）锌与硫酸铜溶液 （3）铜与硫酸锌溶液 （4）铝与硝酸银溶液 （5）银与氯化铜溶液 （6）镁与硫酸亚铁溶液,解答：可发生反应的：（2）（4）（6）,化学方程式：,(2)Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4,(4)Al +3AgNO3 = Al(NO3)3 + 3Ag,(6)Mg + FeSO4 = MgSO4 +Fe,练习：,判断金属活动性的方法,1.根据金属与氧气反应的难易程度与反应现象的剧烈程度判断；,2.金属与酸反应的剧烈程度；,3.金属与能否与金属化合物的溶液反应。,年代,查找资料,商朝司母戊鼎,春秋时期的铁锄和铁削,现代用电解法冶炼铝,分析资料可知:,金属冶炼的早晚与金属活动性的强弱有关。,三、金属的化学性质,1、金属与氧气的反应,4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO3Fe+2 O2 点燃 Fe3 O4,2、金属与稀盐酸、稀硫酸反应 （ 置换反应 ）,Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + H2 SO4 = Fe SO4 + H2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Zn + H2 SO4 = Zn SO4 + H2 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 Mg + H2 SO4 = Mg SO4 + H2 ,3、金属与某些化合物溶液反应 （ 置换反应 ）,2Al + 3 CuSO4 = Al2（ SO4 ）3+ 3CuCu + 2AgNO3 = Cu (NO3 )2 + 2Ag,四、置换反应：由单质和化合物反应，生成单质和化合物的反应,五、金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性，由强逐渐减弱。,