初中化学人教版九年级下册课题 1 金属材料授课课件ppt

这是一份初中化学人教版九年级下册课题 1 金属材料授课课件ppt，共50页。PPT课件主要包含了金属的合金，金属之最，金属资源的利用与保护，赤铁矿Fe2O3，炼铁时各物质的作用，炼钢与炼铁的比较等内容，欢迎下载使用。
生活中常见的金属你能找到吗？
金属就是金属单质。例如铁、铜、铝、镁、锌。
由多种金属或其他元素组合在一起而形成的物质。例如铁合金、铜合金 、钛合金。
人类最早使用的金属材料就是青铜器，然后慢慢出现铁器，青铜器是一种铜的合金，是由铜和锡或铅等金属而组合的金属，至今，铜和铁作为金属材料一直被广泛应用着。
铜铁之后是铝，铝的出现仅仅是一百多年以前，大规模的使用铝只有一百多年的历史，铝这种金属，具有密度小，抗腐蚀等优点，为什么抗腐蚀呢？
年产量：由于AL的抗腐蚀性，世界上铝的年产量已经超过了Cu。位于铁之后，也就是说，世界上年产量最高的是铁，其次是铝，最后是铜。
金属具有以下共同性质:常温下金属大多都是银白色的固体（Hg除外），有金属光泽,大多数是电和热的良导体,有延展性,（金属的延性是指能拉成细丝,金属的展性是指能展成薄片）。密度较大，熔点较高。
金属除具有共同的性质外,还具有各自的特性.铁、铝通常为银白色,铜为紫红色,金为金色;常温下绝大多数金属是固体,汞是液体。金属在导电、导热性、密度、熔点、硬度、延展性上有较大差异。
地壳中含量最高的金属元素──人体中含量最高的金属元素──导电、导热性最好的金属──目前世界年产量最高的金属──硬度最高的金属──熔点最高的金属──熔点最低的金属──密度最大的金属──密度最小的金属──
1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？
铁的硬度大，铅的硬度小
2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
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？
钨的熔点高，锡的熔点低。锡丝熔断
4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？
（1）可增加水龙头的硬度，使其不易变形；（2）不易生锈
小结：通过上面的讨论，我们可以得出以下结论：物质的决定物质的 。
但是这并不是唯一的因素。金属的价格、资源、是否美观、便利废料是否利于回收，有些金属不易回收、废料对环境影响大，就很少继续使用了，有些金属易于回收，可循环使用。
含碳量：2%-4.3%
含少量碳及其他金属或非金属的铁,含碳量：0.03%-2%
在钢的基础上再掺杂一些铬、镍等金属。
合金 上的改变，会使合金的 发生改变。因此：
在日常生活中，工农业生产中和科学研究中大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金。
青铜（Cu、Sn/Pb）
合金与组成它们的金属的性质比较
【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度
合金颜色不同于组成金属;合金硬度一般大于组成金属
比较下表，你能得到什么启示
合金颜色不同于组成金属的颜色合金硬度一般高于组成金属的硬度。合金熔点一般低于组成金属。
总结：合金的很多性能与组成他们的纯金属不同，使合金更适用于不同的用途，因此日常适用的金属材料大多是合金。目前制得的纯金属有90多种，而这些金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。
3、合金比纯金属具有更广泛的用途
钛与钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，它们有很多的优良性能。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.
提问：同学们知道地球上的金属资源 储存在哪里吗？存在形式？
地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除了很不活泼的金属以单质的形式存在，其余都以化合物的形式存在，存在于各种各样的矿石中。
金属元素在地壳中的含量
矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
1.连接装置，检查装置气密性后装好药品；2.点燃尾气装置的酒精灯，然后 再 ，反应一段时间后观察实验现象。3.反应完成后，先 ，此时继续 待试管冷却至室温后再 ，后洗涤清洗仪器，放回原处。
红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。点燃尾气有蓝色火焰
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O
2CO + O2 2CO2
石灰石、焦炭 铁矿石、
赤铁矿 Fe2O3
b.原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧 化碳把铁从铁矿石中还原出来。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
石灰石：把杂质转化为炉渣焦炭：燃烧放热提高炉温、 提供还原剂CO；最后产物：生铁
焦炭发生的反应：C+O2== CO2C+CO2== 2CO
思考：我们说原理是赤铁矿与CO的反应，可是原料没有CO，为什么？
资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。
资料二：据有关资料报道，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20% ~ 40%。
保护好所有的金属设备，那么我们每年会节省相当多的原材料。
1、金属的腐蚀和防护（1）铁制品锈蚀条件的探究
现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。
一、在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中二、在试管2中注入冷却的沸水，使其浸没铁钉，上面加上植物油并塞紧橡皮塞三、在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙）放入铁钉，再放一团干棉球，塞紧橡皮塞
铁钉浸没一半在水中： 铁在空气、水的界面处生锈铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）： 铁未生锈
铁锈：疏松多孔，因而加速内层铁的腐蚀，因此铁制品可 能完全被破坏，铁锈应及时除去。
铁与铝表面的氧化膜性质比较
防止铁制品生锈的措施：
1.隔绝水：保持铁制品表面洁净、干燥
2.在铁制品表面覆盖保护层：喷上油漆，涂矿植物油，烧制搪瓷或者烤蓝、镀上不易生锈的金属。
3.改变铁制品的组成和结构：制作成合金，把铬、镍等金属加入普通钢制成不锈钢，大大的增加了钢铁制品的抗生锈能力。
对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？
（1）防止金属腐蚀（2）回收和利用废旧金属（3）合理开采矿物（4）寻找金属的代用品（5）物尽其用
搪瓷：将无机玻璃质材料通过熔融于基体金属上，并将金属牢固结合在一起的一种复合材料。
所谓烤蓝是钢铁零件表面处理的一种防腐蚀的工艺。其原理就是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层，成分主要是Fe3O4，反应原理是铁和水的氧化反应，其反应式可以用下面的 方程式表达3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 4H2