金属材料课件2
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第八单元 课题2 金属的化学性质课件—九年级化学人教版下册
学习目标
1.通过学习知道镁、铝、铁、铜等金属与氧气的反 应及剧烈程度。 2.认识常见金属与稀盐酸、稀硫酸的反应，了解反 应现象，知道什么是置换反应。 3.探究铝和铜、银和铜的金属活动性强弱。 4.知道金属活动性顺序，会应用金属活动性顺序解 决实际问题。
讲授新知
一、金属和氧气的反应
知识回顾 镁条在空气中燃烧
知识小结
1.判断金属活动性的方法一： 可根据金属与氧气反应的难易程度或者相同条件下反应现 象的剧烈程度进行判断。 通过以上实验现象，可知金属的活动性顺序： Mg＞Al＞Fe，Cu＞Au
2. 大多数金属都能与氧气发生反应，生成相应的金属氧化 物，但反应的难易程度和剧烈程度是不相同的。
讲授新知
二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
躬行实践 探究实验2 比较金属铝、铜、银的活动性
以上反应类型都属于置换反应，得出金属活动性顺序为 Al>Cu>Ag。
讲授新知 金属活动性顺序
1.在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性越 强。 2.在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出盐酸、 稀硫酸中的氢。 3.在金属活动性顺序中，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（钾钙钠除外）。
行成于思
可否用铁桶盛放硫酸铜溶液？或者说：能否用铁桶配制农药 波尔多液（配制波尔多液时用到硫酸铜溶液）？
根据金属活动性顺序，铁的金属活动性大于铜，如果用铁桶 配制农药波尔多液，铁会把硫酸铜溶液中的铜置换出来，所 以不能用铁桶盛放硫酸铜溶液，不能用铁桶配制农药波尔多 液。
知识总结
1.金属的化学性质：与氧气反应，与稀盐酸（稀硫酸）反应，金 属越活泼，反应越容易，越剧烈。 2.置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成了另一种单质 和另一种化合物的反应叫做置换反应， A+BC===B+AC。 3.判断金属活动性的方法：金属与氧气反应的剧烈程度、金属与 酸反应的剧烈程度、金属能否与其他金属化合物的溶液反应。 4.金属活动性顺序：
常见的金属材料2
炉渣出口
炼铁： 思考：1、炼铁的原料是什么？反应的原理？
集气袋
Fe2O3
CO
澄清石灰水
思考：2、该实验的操作步骤怎样？有何现象？ 要注意哪些问题？
炼铁的原料： 石灰石、焦炭、铁矿石
炼铁的原理： 高温
e
思考：炼钢的原料及原理？
原料主要是炼钢生铁。钢冶炼主要是减低含碳量
原理主要是： C+O2 ====CO2
点燃
4、主要反应 问题1：原料中
焦炭和石灰石 （1）还原剂的形成 的作用是什么？ 点燃 C＋O2＝CO2＋Q 高温 答：焦炭的作 CO2＋C＝2CO－Q 用是作燃料和 （2）铁的还原 高温 形成还原剂。 Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2 石灰石的作用 （3）炉渣的形成 是作熔剂，除 高温 CaCO3＝CaO＋CO2 脉石。
第一节:常见的金属材料2
有关铁的常识 1、铁元素在自然界中的存在 铁在地壳中大量存在,占有4.75%,居第四位.主要以铁 矿石的形式存在(如赤铁矿、磁铁矿等）生活中常见 的铁制品多为铁的合金，不是纯铁。 思考：实验器材哪些是用铁制成的？ 2、人体中的铁元素
铁
焦炭
石灰石
铁矿石
炼铁高炉
生 铁 出 口
12:100= m :0.12克 C%=0.0144克/3克=0.48%
m =0.0144克
高温
CaO＋SiO2＝CaSiO3
练习题:
某铁合金样品3g在纯氧中完全燃烧，将所得气体全部通入足量的 澄清石灰水中只生成沉淀0.12克,则此铁合金属于（ ） A
A 钢 B 生铁 C 赤铁矿 D 纯铁 解题步骤: 点燃 C+O2===CO2
12 m
金属材料(第2课时 常见的合金及应用)-高一化学课件(人教2019必修第一册)
A．a点时溶液中存在的金属阳离子仅有Cu2＋和Fe2＋
√B．b点时溶液中发生的反应为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
C．c点时加入的铁粉与Cu2＋反应
√D．原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量之比为1∶2
11．硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，
6．将m g镁铝合金投入500 mL 2 mol·L－1的盐酸中，固体完全溶解， 收集到气体5.6 L(标准状况下)。向反应所得溶液中加入4 mol·L－1的氢 氧化钠溶液，沉淀质量的最大值为13.60 g，则m的值为( A ) A．5.10 B．8.50 C．9.35 D．11.48
7．将一定质量的Al、Mg混合物加入足量的盐酸中，充分反应后得 到标准状况下的氢气8.96 L；如果将等质量的该混合物加入足量的 NaOH溶液中，充分反应后得到标准状况下的氢气6.72 L。 (1)混合物与NaOH溶液反应的离子方程式为 ___2_A_l_＋__2_O__H__－_＋__2_H__2_O_=__=_=__2__A_l_O_2_－__＋__3_H_2_↑_________。 (2)求混合物中各成分的质量。
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
(3)镁、铝合金与盐酸完全反应后，加入过量的氢氧化钠溶液，最后的结 果是 C 。 A.没有沉淀物生成 B.只有氢氧化铝沉淀生成 C.只有氢氧化镁沉淀生成 D.有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成
10.现代建筑的门窗架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品 进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成可能为
第三章 第二节 金属材料
第2课时 常见的合金及应用 Nhomakorabea一、铁合金
一 铁合金 1.合金：合金属于混合物,合金的机械性能一般 优于 各成分金属;合金的 硬度一般 高于 它的各成分金属。 2.铁合金 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。 (1)生铁:含碳量为2%~4.3% 的铁碳合金称为生铁。生铁硬度 大 、抗压, 性脆、可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料。
√B．b点时溶液中发生的反应为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
C．c点时加入的铁粉与Cu2＋反应
√D．原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量之比为1∶2
11．硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，
6．将m g镁铝合金投入500 mL 2 mol·L－1的盐酸中，固体完全溶解， 收集到气体5.6 L(标准状况下)。向反应所得溶液中加入4 mol·L－1的氢 氧化钠溶液，沉淀质量的最大值为13.60 g，则m的值为( A ) A．5.10 B．8.50 C．9.35 D．11.48
7．将一定质量的Al、Mg混合物加入足量的盐酸中，充分反应后得 到标准状况下的氢气8.96 L；如果将等质量的该混合物加入足量的 NaOH溶液中，充分反应后得到标准状况下的氢气6.72 L。 (1)混合物与NaOH溶液反应的离子方程式为 ___2_A_l_＋__2_O__H__－_＋__2_H__2_O_=__=_=__2__A_l_O_2_－__＋__3_H_2_↑_________。 (2)求混合物中各成分的质量。
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
(3)镁、铝合金与盐酸完全反应后，加入过量的氢氧化钠溶液，最后的结 果是 C 。 A.没有沉淀物生成 B.只有氢氧化铝沉淀生成 C.只有氢氧化镁沉淀生成 D.有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成
10.现代建筑的门窗架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品 进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成可能为
第三章 第二节 金属材料
第2课时 常见的合金及应用 Nhomakorabea一、铁合金
一 铁合金 1.合金：合金属于混合物,合金的机械性能一般 优于 各成分金属;合金的 硬度一般 高于 它的各成分金属。 2.铁合金 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。 (1)生铁:含碳量为2%~4.3% 的铁碳合金称为生铁。生铁硬度 大 、抗压, 性脆、可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料。
金属材料与热处理第2版课件王学武
热处理的应用与效果
提高机械性能
通过改变金属的内部组织结构，提高其硬度 、韧性和强度等机械性能。
改善切削加工性
通过改变金属的内部组织结构，改善其切削 加工性能，提高生产效率和产品质量。
提高耐腐蚀性
通过改变金属的表面组织结构，提高其耐腐 蚀性，延长使用寿命。
消除残余应力
通过热处理消除金属内部的残余应力，提高 其稳定性和可靠性。
分类
金属材料按成分可分为纯金属、合金和金 属间化合物三大类；按用途可分为结构材 料和功能材料；按形态可分为块状、板状 、箔状、粉状、丝状和带状等。
金属材料的性能特点
物理性能
01
金属材料的物理性能包括密度、熔点、热膨胀性、导热性、导
电性和磁性等。
化学性能
02
金属材料的化学性能是指其在一定温度和介质条件下抵抗各种
03
金属材料的力学性能
强度与塑性
强度
金属材料抵抗外力作用而不被破坏的能力，通常用抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等指标来衡量。
塑性
金属材料在外力作用下产生不可逆的永久变形而不被破坏的能力，通常用延伸率和断面收缩率等指标 来衡量。
硬度与韧性
硬度
金属材料抵抗硬物压入表面的能力，常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
热处理定义
通过加热、保温和冷却的方式改变金 属材料的内部组织结构，以达到改善 其性能的目的。
热处理分类
根据加热温度、冷却方式和加热介质 的不同，热处理可分为多种类型，如 退火、正火、淬火和回火等。
热处理的基本原理
相变
金属在加热和冷却过程中会发生相变，即固态、液态和气 态之间的转变。相变会影响金属的内部组织结构，进而影 响其性能。
8.1.2 金属材料(2)【教学课件】2021-2022学年九年级化学下册同步备课系列(人教版)
纯铝，强度不够，为了确保飞机的机身材质能够抵抗得住高速飞行时的阻 力压强，又要兼顾减轻机体重量，所以选用了高强度的铝合金。
典例精讲
【例1】金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途，下列相关说法中不
正确的是( D )
A．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨骼 B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具 C．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械 D．铅锑合金的熔点较低，电阻率较大，常用于制成发热体
中一定不含非金属。
A．①④⑤
B．①②③
C．①③④
D．③④⑤
解析：合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特性的混合物 。从组成上看，它可以是金属与金属熔合，也可以是金属与非金属熔合，至少含 一种金属，且熔合时没有发生化学变化，因此合金中的元素均以单质形式存在。
及时演练
1.下列物质不属于合金的是( D )
解析：用查资料法了解金属及合金的用途。钛合金与人体有很好的“相容性”，且 性质稳定，抗腐蚀性强，所以可用来制造人造骨骼；金属具有导热性，可用来制造 炊具；不锈钢是一种特殊的合金，由于其抗腐蚀性好，可以制造医疗器械；铅锑合 金由于其熔点低，不适合制造发热体。
及时演练
1.下列有关金属材料的说法中正确的是（ B ）
随堂演练
4.下列有关金属及合金的说法中正确的是 ( B ) A.合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质 B.在日常生活中,大量使用的常常不是纯金属,而是它们的合金 C.“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大 D.铜的化学性质不活泼,所以铜制品不会生锈
拓展延伸
贮氢合金 贮氢合金是指能在室温下吸收氢气，稍稍加热即能很快放出氢气的合金。它是以 镁或稀土金属为主形成的合金。氢气是21世纪要开发的新能源之一。贮氢合金不但 能解决氢气的贮存和输送问题，而且可用于氢气的回收、分离、净化等方面。
典例精讲
【例1】金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途，下列相关说法中不
正确的是( D )
A．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨骼 B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具 C．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械 D．铅锑合金的熔点较低，电阻率较大，常用于制成发热体
中一定不含非金属。
A．①④⑤
B．①②③
C．①③④
D．③④⑤
解析：合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特性的混合物 。从组成上看，它可以是金属与金属熔合，也可以是金属与非金属熔合，至少含 一种金属，且熔合时没有发生化学变化，因此合金中的元素均以单质形式存在。
及时演练
1.下列物质不属于合金的是( D )
解析：用查资料法了解金属及合金的用途。钛合金与人体有很好的“相容性”，且 性质稳定，抗腐蚀性强，所以可用来制造人造骨骼；金属具有导热性，可用来制造 炊具；不锈钢是一种特殊的合金，由于其抗腐蚀性好，可以制造医疗器械；铅锑合 金由于其熔点低，不适合制造发热体。
及时演练
1.下列有关金属材料的说法中正确的是（ B ）
随堂演练
4.下列有关金属及合金的说法中正确的是 ( B ) A.合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质 B.在日常生活中,大量使用的常常不是纯金属,而是它们的合金 C.“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大 D.铜的化学性质不活泼,所以铜制品不会生锈
拓展延伸
贮氢合金 贮氢合金是指能在室温下吸收氢气，稍稍加热即能很快放出氢气的合金。它是以 镁或稀土金属为主形成的合金。氢气是21世纪要开发的新能源之一。贮氢合金不但 能解决氢气的贮存和输送问题，而且可用于氢气的回收、分离、净化等方面。
第二章 金属材料的凝固与固态相变
1.合金的使用性能与相图的关系 溶质的溶入量越多，晶格畸变越大，则 合金的强度、硬度越高，电阻越大。
两相组织合金的力学和物理性能与成分 呈直线关系变化。
2 .合金的工艺性能与相图的关系 铸造性能：纯组元和共晶成分的合金的流动 性最好，缩孔集中，铸造性能好。 锻造性能：单相合金的锻造性能好。单相组 织时变形抗力小，变形均匀，因而变形能力 大。双相组织的合金变形能力差些，特别是 组织中存在有较多的化合物相时。
固溶体结晶时成分是变化的，如果冷却较快，原子扩散不能充 分进行，则形成成分不均匀的固溶体。
2 .共晶相图
(1)相图分析 在共晶合金相图中，acb为液相线，adceb为固相线，合金系有 三种相，相图中有三个单相区（L、α 、β ）；三个两相区（L+α 、 L+β 、α +β ）；一条三相(L+α +β )共存线（水平线dce）。 dce为共晶线（ c点为共晶点）。 Lc → α d+ β
2.2.3 铸锭(件)的凝固
把金属熔化注入铸模，冷却后获得一定形状的铸件的工艺叫做 铸造。 1.铸锭（件）结晶组织 最典型的铸造结构，整 个铸锭明显地分为三个各具 特征的晶区。 ⑴细等轴晶区 在铸锭的 表层形成的一层厚度不大、 晶粒很细的区域。
⑵柱状晶区
⑶粗等轴晶区
2.3 铁碳合金 2.3.1 Fe-Fe3C相图
2.3.2 铁碳合金在平衡状态下的相变
根据Fe—Fe3C相图，铁碳合金可分为三类： 1)工业纯铁[wc ≤0.0218%] 2)钢[0.0218%< wc ≤2.11%
3)白口铸铁[2.11%< wc <6.69%]
工业纯铁的室温平衡组织为铁素体（F），呈白色状。由于其强 度低、硬度低、不宜用作结构材料。
两相组织合金的力学和物理性能与成分 呈直线关系变化。
2 .合金的工艺性能与相图的关系 铸造性能：纯组元和共晶成分的合金的流动 性最好，缩孔集中，铸造性能好。 锻造性能：单相合金的锻造性能好。单相组 织时变形抗力小，变形均匀，因而变形能力 大。双相组织的合金变形能力差些，特别是 组织中存在有较多的化合物相时。
固溶体结晶时成分是变化的，如果冷却较快，原子扩散不能充 分进行，则形成成分不均匀的固溶体。
2 .共晶相图
(1)相图分析 在共晶合金相图中，acb为液相线，adceb为固相线，合金系有 三种相，相图中有三个单相区（L、α 、β ）；三个两相区（L+α 、 L+β 、α +β ）；一条三相(L+α +β )共存线（水平线dce）。 dce为共晶线（ c点为共晶点）。 Lc → α d+ β
2.2.3 铸锭(件)的凝固
把金属熔化注入铸模，冷却后获得一定形状的铸件的工艺叫做 铸造。 1.铸锭（件）结晶组织 最典型的铸造结构，整 个铸锭明显地分为三个各具 特征的晶区。 ⑴细等轴晶区 在铸锭的 表层形成的一层厚度不大、 晶粒很细的区域。
⑵柱状晶区
⑶粗等轴晶区
2.3 铁碳合金 2.3.1 Fe-Fe3C相图
2.3.2 铁碳合金在平衡状态下的相变
根据Fe—Fe3C相图，铁碳合金可分为三类： 1)工业纯铁[wc ≤0.0218%] 2)钢[0.0218%< wc ≤2.11%
3)白口铸铁[2.11%< wc <6.69%]
工业纯铁的室温平衡组织为铁素体（F），呈白色状。由于其强 度低、硬度低、不宜用作结构材料。
第二章金属材料的结构[2]
![第二章金属材料的结构[2]](https://img.taocdn.com/s3/m/442e1d620b1c59eef8c7b400.png)
一、常见金属晶体的结构 1）体心立方晶胞BCC Body Centered Cube 晶格常数：a(a=b=c)
3 原子半径：r a 4
原子个数：2 配位数： 8 致密度：0.68 常见金属：-Fe、Cr、 W、Mo、V、Nb等
2）面心立方晶胞FCC Face-Centered Cube
晶格常数：a
一、纯金属的结晶过程
二、细化晶粒的方法 雾 凇
一、纯金属的结晶过程 （一）纯金属结晶的冷却曲线 1.结晶驱动力 ΔF≤0 （不是过冷度ΔT） 自然界的自发过程进行的热力学条件都是ΔF≤0 • 体系中各种能量的总和叫做内能→U，其中可以对外 做功或向外释放的能量叫自由能→F，F=U-TS（熵）
a.当温度T>T0时，Fs>FL, 液相稳定 b.当温度T<T0时，Fs<FL, 固相稳定 c.当温度T=T0时，Fs=FL, 平衡状态 T0：理论结晶温度（熔点或平衡结晶温度） 在该温度下, 液体和晶体处于动平衡状态 2.冷却曲线 金属结晶时温度与时间的关系曲线 称冷却曲线。曲线上水平阶段所对 应的温度称实际结晶温度T1。 曲线上水平阶段是由于结晶时放出 结晶潜热引起的。
三元相图
Fe-C二元相图
2、相图的建立 几乎所有的相图都是通过实验得到的，最常用的 是热分析法。
2、金属化合物 合金中其晶体结构与组成元素的晶体结构均不相同的 固相称金属化合物。金属化合物具有较高的熔点、硬
度和脆性，并可用分子式表示其组成。
当合金中出现金属化合物时，可
提高其强度、硬度和耐磨性，但
降低塑性。
铁碳合金中的Fe3C
金属化合物也是合金的重要组成相。
⑴ 正常价化合物—符合正常原子价规律。如Mg2Si。 ⑵ 电子化合物—符合电子浓度规律。如Cu3Sn。
3 原子半径：r a 4
原子个数：2 配位数： 8 致密度：0.68 常见金属：-Fe、Cr、 W、Mo、V、Nb等
2）面心立方晶胞FCC Face-Centered Cube
晶格常数：a
一、纯金属的结晶过程
二、细化晶粒的方法 雾 凇
一、纯金属的结晶过程 （一）纯金属结晶的冷却曲线 1.结晶驱动力 ΔF≤0 （不是过冷度ΔT） 自然界的自发过程进行的热力学条件都是ΔF≤0 • 体系中各种能量的总和叫做内能→U，其中可以对外 做功或向外释放的能量叫自由能→F，F=U-TS（熵）
a.当温度T>T0时，Fs>FL, 液相稳定 b.当温度T<T0时，Fs<FL, 固相稳定 c.当温度T=T0时，Fs=FL, 平衡状态 T0：理论结晶温度（熔点或平衡结晶温度） 在该温度下, 液体和晶体处于动平衡状态 2.冷却曲线 金属结晶时温度与时间的关系曲线 称冷却曲线。曲线上水平阶段所对 应的温度称实际结晶温度T1。 曲线上水平阶段是由于结晶时放出 结晶潜热引起的。
三元相图
Fe-C二元相图
2、相图的建立 几乎所有的相图都是通过实验得到的，最常用的 是热分析法。
2、金属化合物 合金中其晶体结构与组成元素的晶体结构均不相同的 固相称金属化合物。金属化合物具有较高的熔点、硬
度和脆性，并可用分子式表示其组成。
当合金中出现金属化合物时，可
提高其强度、硬度和耐磨性，但
降低塑性。
铁碳合金中的Fe3C
金属化合物也是合金的重要组成相。
⑴ 正常价化合物—符合正常原子价规律。如Mg2Si。 ⑵ 电子化合物—符合电子浓度规律。如Cu3Sn。
高中化学第3章铁金属材料第2节金属材料第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用课件新人教版必修第一册
结论：化学方程式中化学计量数之比等于___粒__子__个__数___之比，也等
于___物__质__的__量___之比，对于有气体参与的反应还等于__体__积____之比。
应用体验
1．对于反应：2A(g)＋2B(g)══3C(g)＋D(g)，化学计量数之比与下
列各项不等的是
( C)
A．分子数之比
B．物质的量之比
二、化学方程式中化学计量数与各化学计量间的关系
2Na 计量数之比： 2
＋ 2H2O ══ 2NaOH
∶2
∶2
＋ H2↑ ∶1
扩大 NA 倍： 2NA 物质的量之比：2 mol
∶ 2NA ∶ 2 mol
∶ 2NA ∶ 2 mol
∶ NA ∶ 1 mol
质量之比： 46 g
∶ 36 g
∶ 80 g
∶ 2g
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料 第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
学习目标
核心素养
1．复习回顾有关物质的量n与微粒数N、 1．通过对“物质的量相关公 物质的质量m、气体体积V、溶液浓度c间
式”的回顾，提升定量探究的 的计算公式，巩固以物质的量为中心的各
学习能力及证据推理意识。 物理量之间的换算方法。
Fe＋CuSO4══FeSO4＋Cu Δm(质量增加)
56
64 64－56＝8
m(Fe)＝28 g
4g
典 例 镁铝合金具有很好的强度、刚性和尺寸稳定性，常用来制 作又轻又薄的笔记本电脑、手机等的外壳。把10.2 g镁铝合金的粉末放 入过量的烧碱溶液中，在标准状况下生成6.72 L氢气。试计算：
(1)该合金中铝的质量分数是___5_2_._9_%____。 (2)该合金中镁与铝的物质的量之比是___1_∶__1__。 (3) 该 合 金 溶 于 足 量 的 盐 酸 中 ， 标 准 状 况 下 产 生 氢 气 的 体 积 是 __1_1_._2_L__。
金属材料ppt课件
金属材料PPT课件
目录
CONTENTS
• 金属材料概述 • 金属材料的性能 • 金属材料的制备与加工 • 金属材料的腐蚀与防护 • 金属材料的应用 • 金属材料的发展趋势与展望
01 金属材料概述
金属材料的定义与分类
总结词
金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的工程材料。根据成分和用途，金属材料可分为 多种类型。
要点二
详细描述
金属材料的发展可以追溯到古代的铜器时代，当时人们开 始使用铜制工具和武器。随着冶金技术的不断发展，钢铁 逐渐取代铜成为主要的金属材料。如今，随着科技的不断 进步，新型金属材料如钛合金、镍基合金等不断涌现，这 些材料具有更高的强度、耐腐蚀性和轻量化等特点，为工 程领域的发展提供了更多可能性。
装配和调试
通过喷涂、电镀、化学镀等工艺对金属表 面进行处理，以提高其耐腐蚀、美观和功 能性。
将加工好的金属零件组装成完整的机械或 设备，并进行调试和性能测试。
金属材料的热处理
退火
将金属材料加热至适当温度，保温一段 时间后缓慢冷却，以消除内应力和提高
塑性。
淬火
将金属材料加热至适当温度，保温一 段时间后快速冷却至室温，以获得高
硬度和耐磨性。
正火
将金属材料加热至适当温度，保温一 段时间后快速冷却，以提高其硬度和 强度。
回火
将淬火后的金属材料加热至适当温度 ，保温一段时间后缓慢冷却，以稳定 其组织和性能。
04 金属材料的腐蚀与防护
金属腐蚀的类型与机理
均匀腐蚀
金属表面均匀地发生腐蚀，导致 整体性能下降。
局部腐蚀
金属表面某些区域受ห้องสมุดไป่ตู้集中腐蚀 ，如点蚀、缝隙腐蚀等。
目录
CONTENTS
• 金属材料概述 • 金属材料的性能 • 金属材料的制备与加工 • 金属材料的腐蚀与防护 • 金属材料的应用 • 金属材料的发展趋势与展望
01 金属材料概述
金属材料的定义与分类
总结词
金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的工程材料。根据成分和用途，金属材料可分为 多种类型。
要点二
详细描述
金属材料的发展可以追溯到古代的铜器时代，当时人们开 始使用铜制工具和武器。随着冶金技术的不断发展，钢铁 逐渐取代铜成为主要的金属材料。如今，随着科技的不断 进步，新型金属材料如钛合金、镍基合金等不断涌现，这 些材料具有更高的强度、耐腐蚀性和轻量化等特点，为工 程领域的发展提供了更多可能性。
装配和调试
通过喷涂、电镀、化学镀等工艺对金属表 面进行处理，以提高其耐腐蚀、美观和功 能性。
将加工好的金属零件组装成完整的机械或 设备，并进行调试和性能测试。
金属材料的热处理
退火
将金属材料加热至适当温度，保温一段 时间后缓慢冷却，以消除内应力和提高
塑性。
淬火
将金属材料加热至适当温度，保温一 段时间后快速冷却至室温，以获得高
硬度和耐磨性。
正火
将金属材料加热至适当温度，保温一 段时间后快速冷却，以提高其硬度和 强度。
回火
将淬火后的金属材料加热至适当温度 ，保温一段时间后缓慢冷却，以稳定 其组织和性能。
04 金属材料的腐蚀与防护
金属腐蚀的类型与机理
均匀腐蚀
金属表面均匀地发生腐蚀，导致 整体性能下降。
局部腐蚀
金属表面某些区域受ห้องสมุดไป่ตู้集中腐蚀 ，如点蚀、缝隙腐蚀等。
《金属资源的利用和保护》金属和金属材料PPT课件(第2课时)
Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
160
112
800t
X
16
800t
1012
X
160 X =11 2 × 800t
X = 560t
折合为含铁96%的生铁的质量为560t÷96%=583t
答：1000t可炼出生铁为583t
练习：要炼出含杂质3%的生铁2000吨，需要含四氧化 三铁90%的磁铁矿石的质量是多少？
。
4.铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因
此铁制品可以全部被锈蚀,因而铁砂锈纸应及时除去。金属表面除锈
可以用物理方法,如刀刮、用
擦等。
5.讨论食品包装里纸袋中的铁粉有何作用? 防止食品氧化变质和受潮。
探究问题二:金属资源的保护
1.阅读课本P19—P20有关我国稀土资源的储量和利用的资料。
学完本课题你应该知道：P21
学生练习：1、根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生 锈的条件又是什么？
与氧气、水和二氧化碳接触
2、通过实验回答，铁钉在 下列哪些情况下容易生锈？ （1）在干燥的空气中 （2）在潮湿的空气中 （3）部分浸入食盐水中 （4）浸没在植物油中
3、如图所示实验，装置中出现的现象是（D ）
氧化碳与氧化铁的反
应来探究炼铁的原理
，装置如下图所示。
1请、回为答避有免关一问氧题化：碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方
框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序a→ → →
。
C装置中NaOH的作用是
db
。
除去残余的二氧化碳e
2、实验开始时，应先通一氧化碳再加热 (填“先加热再
通CO”或“先通CO再加热”)，目的赶是尽玻璃管内的空气
GBT-金属材料室温拉伸试验方法细节课件 (二)
GBT-金属材料室温拉伸试验方法细节课件(二)- GBT-金属材料室温拉伸试验方法细节课件 -1. 引言GBT-金属材料室温拉伸试验方法是一种常见的金属材料力学性能测试方法，用于评估材料的拉伸强度、屈服强度、延伸率等指标。
本课件将介绍GBT-金属材料室温拉伸试验方法的细节，包括试验前的准备工作、试验过程中的注意事项以及试验后的数据处理方法。
2. 试验前的准备工作2.1 样品制备样品应根据GBT-金属材料室温拉伸试验方法标准制备，样品的尺寸应符合标准要求。
在制备样品时应注意避免样品表面的划痕和凹陷，以免影响试验结果。
2.2 试验设备试验设备应符合GBT-金属材料室温拉伸试验方法标准要求，包括试验机、夹具等。
试验机应进行定期校准和维护，以保证试验结果的准确性。
2.3 试验环境试验环境应保持稳定，温度、湿度等参数应符合GBT-金属材料室温拉伸试验方法标准要求。
3. 试验过程中的注意事项3.1 样品夹紧样品在夹具中的夹紧应均匀，夹具的夹紧力应符合GBT-金属材料室温拉伸试验方法标准要求。
夹具的夹紧力不宜过大，以免影响试验结果。
3.2 试验速度试验速度应符合GBT-金属材料室温拉伸试验方法标准要求，试验速度过快或过慢都会影响试验结果。
3.3 试验过程中的观察在试验过程中应注意观察样品的变形情况，如是否出现颈缩现象等。
同时，应注意记录试验过程中的试验数据，如载荷、位移等。
4. 试验后的数据处理方法4.1 屈服点的确定根据GBT-金属材料室温拉伸试验方法标准，屈服点的确定应根据试验曲线上的0.2%偏差法或0.1%偏差法进行。
4.2 拉伸强度的计算拉伸强度的计算应根据GBT-金属材料室温拉伸试验方法标准进行，公式为σ=F/A，其中F为最大载荷，A为原始横截面积。
4.3 延伸率的计算延伸率的计算应根据GBT-金属材料室温拉伸试验方法标准进行，公式为ε=(L-L0)/L0×100%，其中L为最终长度，L0为原始长度。
第二章 金属磁性材料ppt课件
.
铜 改善合金的冷加工性能 铜使合金的μa及μm值提高，且降低了磁导率对成分的 敏感性，即当合金成分偏离最佳成分时，对μa及μm 值影响不大。 铜可抑制合金中有序相FeNi3的形成，因而可以降低热 处理的冷却速度。 降低合金的Ms和居里温度。
.
其它元素 锰可提高电阻率、降低矫顽力值，可以脱硫、 脱氧、改善热加工性能。 铬使铁镍合金的居里温度降低，抑制有序相的 形成，提高合金的电阻率值 钒、铌、钛等可提高合金的硬度，改善耐磨性。 碳可以脱氧，但C含量大于0.05%时使磁性急剧 下降。 硅加入0.05%左右对合金磁性有利，因其和锰 可复合脱氧，使脱氧颗粒呈大颗粒。 磷大于0.06%时，使合金的μ值急剧下降。
.
热处理对铁镍合金磁性的影响
获得高磁导率的材料，要使软磁材料呈单 相的固溶体、低的K1和 λs值、高的Bs。为 了避免有序化，同时减少内应力。一般采 用双重热处理的方法：将坡莫合金退火后， 从600 ℃ 将样品放在铜板上，在空气中急 冷，或在随炉冷却后，再加热到600 ℃ ， 然后快速冷却，即进行双重热处理。
.
含镍量从30%到100%的镍铁合金在室温下是由 单一的面心立方结构的γ相组成。 在合金含量小于30%时，γ相在较低温度下可通 过马氏体相变转变为体心立方的α相，这种结 构转变有明显的热滞现象，即升温时的α→γ转 变a温度和降温时γ→α的转变温度不重合。两 相区难以确定。
在相当于FeNi3、FeNi、Fe3Ni成分处会发生有 序和无序相转变。有序化转变温度在506℃。
将坡莫合金在其居里温度附近加磁场冷却， 或进行磁场热处理，在平行所加磁场的方 向上测量的磁化曲线均呈出矩形磁滞回线， 而在垂直方向上为平直的磁化曲线。
.
多元系坡莫合金 在Ni-Fe合金中加入钼、铬、铜等元素的多元 系坡莫合金，可不进行急冷处理，只要冷却速 度适当，其初始磁导率可比二元系坡莫合金高 几倍。而且电阻率也比Ni含量为78.5%坡莫合 金要高3倍，为0.60×10-3Ω.m，但饱和磁感应 强度从1.3T 降到0.6~0.8T。
铜 改善合金的冷加工性能 铜使合金的μa及μm值提高，且降低了磁导率对成分的 敏感性，即当合金成分偏离最佳成分时，对μa及μm 值影响不大。 铜可抑制合金中有序相FeNi3的形成，因而可以降低热 处理的冷却速度。 降低合金的Ms和居里温度。
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其它元素 锰可提高电阻率、降低矫顽力值，可以脱硫、 脱氧、改善热加工性能。 铬使铁镍合金的居里温度降低，抑制有序相的 形成，提高合金的电阻率值 钒、铌、钛等可提高合金的硬度，改善耐磨性。 碳可以脱氧，但C含量大于0.05%时使磁性急剧 下降。 硅加入0.05%左右对合金磁性有利，因其和锰 可复合脱氧，使脱氧颗粒呈大颗粒。 磷大于0.06%时，使合金的μ值急剧下降。
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热处理对铁镍合金磁性的影响
获得高磁导率的材料，要使软磁材料呈单 相的固溶体、低的K1和 λs值、高的Bs。为 了避免有序化，同时减少内应力。一般采 用双重热处理的方法：将坡莫合金退火后， 从600 ℃ 将样品放在铜板上，在空气中急 冷，或在随炉冷却后，再加热到600 ℃ ， 然后快速冷却，即进行双重热处理。
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含镍量从30%到100%的镍铁合金在室温下是由 单一的面心立方结构的γ相组成。 在合金含量小于30%时，γ相在较低温度下可通 过马氏体相变转变为体心立方的α相，这种结 构转变有明显的热滞现象，即升温时的α→γ转 变a温度和降温时γ→α的转变温度不重合。两 相区难以确定。
在相当于FeNi3、FeNi、Fe3Ni成分处会发生有 序和无序相转变。有序化转变温度在506℃。
将坡莫合金在其居里温度附近加磁场冷却， 或进行磁场热处理，在平行所加磁场的方 向上测量的磁化曲线均呈出矩形磁滞回线， 而在垂直方向上为平直的磁化曲线。
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多元系坡莫合金 在Ni-Fe合金中加入钼、铬、铜等元素的多元 系坡莫合金，可不进行急冷处理，只要冷却速 度适当，其初始磁导率可比二元系坡莫合金高 几倍。而且电阻率也比Ni含量为78.5%坡莫合 金要高3倍，为0.60×10-3Ω.m，但饱和磁感应 强度从1.3T 降到0.6~0.8T。
常见的金属材料完整版ppt课件
我们的日常生活 离不开金属
可编辑课件PPT
1
应用广泛的金属材料
可编辑课件PPT
2
第一节 常见的金属材料
可编辑课件PPT
3
探究一： 探究金属的物理性质
1、色泽
我们已知道：
金属的物理性质
有
。
2、状态 3、密度
提出问题：
其他方面的物理 性质是怎样的？
4、硬度 5、熔、沸点 6、延展性
金属还具有的物理性质
可编辑课件PPT
12
二、合金
• 1、定义： 在一种金属中加热熔合其他金属或非金
属而形成的具有金属特性的物质。
①合金的形成过程属于 物理 变化
金属 Mg Fe
熔点 649 1535
沸点 1090 2750
Mg和 Fe 能用加热 熔合的方法形成合金吗？ 为什么？
② 合金中一定含有 金属 ③合金一定为 混合 物 ④合金中元素以的形式存在 单质
密度最小的金属是_______________锂____
可编辑课件PPT
9
考虑物质的用途时， 物质的性质 需要考虑那些因素？
可编辑课件P期的青铜奔马（马踏飞燕) 现已成为我国的旅游标志 .
可编辑课件PPT
铁 河北沧州的 狮子(宋1代1 )
铝合金 钛合金
不锈钢 锰钢
良
100 99 74 61 27 17 7.9
大 金 铅 银 铜 铁 锌 铝小 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7
高 钨 铁 铜 金 银 铝 锡低
3410 1535 1083 1064 962 660 232
大铬铁 银 铜 金 铝 铅 小
9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5
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1
应用广泛的金属材料
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2
第一节 常见的金属材料
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3
探究一： 探究金属的物理性质
1、色泽
我们已知道：
金属的物理性质
有
。
2、状态 3、密度
提出问题：
其他方面的物理 性质是怎样的？
4、硬度 5、熔、沸点 6、延展性
金属还具有的物理性质
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12
二、合金
• 1、定义： 在一种金属中加热熔合其他金属或非金
属而形成的具有金属特性的物质。
①合金的形成过程属于 物理 变化
金属 Mg Fe
熔点 649 1535
沸点 1090 2750
Mg和 Fe 能用加热 熔合的方法形成合金吗？ 为什么？
② 合金中一定含有 金属 ③合金一定为 混合 物 ④合金中元素以的形式存在 单质
密度最小的金属是_______________锂____
可编辑课件PPT
9
考虑物质的用途时， 物质的性质 需要考虑那些因素？
可编辑课件P期的青铜奔马（马踏飞燕) 现已成为我国的旅游标志 .
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铁 河北沧州的 狮子(宋1代1 )
铝合金 钛合金
不锈钢 锰钢
良
100 99 74 61 27 17 7.9
大 金 铅 银 铜 铁 锌 铝小 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7
高 钨 铁 铜 金 银 铝 锡低
3410 1535 1083 1064 962 660 232
大铬铁 银 铜 金 铝 铅 小
9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5
第2章金属材料的组织结构
在正温度梯度下，晶体生长以平面状态向前推进。
均匀长大
实际金属结晶主要以树枝状长
大。因为存在负温度梯度，且晶核
棱角处散热好，生长快，先形成一
次轴，一次轴产生二次轴…，树枝
间最后被填充。
负温度梯度
树枝状长大
树枝状长大的实际观察(定向凝固)
二、晶粒大小及其控制
1、晶粒度 表示晶粒大小的尺度
总长度。
= S/V(cm/cm3或1/cm2)
金属的位错密度为104~1012/cm2；
位错对性能的影响：
金属的塑性变形主要由位错 运动引起，因此阻碍位错运动是 强化金属的主要途径。
减少或增加位错密度都可以
提高金属的强度。
金属晶须
退火态
(105-108/cm2)
加工硬化态
(1011-1012/cm2)
光学金相显示的纯铁晶界
多晶体示意图
⑵ 晶体缺陷
晶格的不完整部位称晶体缺陷。
实际金属中存在着大量的晶体缺陷，按形状可分三类,
即点、线、面缺陷。
① 点缺陷 ：空间三维方向上尺寸都很小的缺陷。
空位：晶格中某些缺排原子的空结点。 间隙原子：挤进晶格间隙中的原子。可以是基体金属原子，
也可以是外来原子。 置换原子：取代原来原子位置的外来原子称置换原子。
中。因而高温下晶粒过大、过小都
不好。
的晶 关粒 系大
小 与 金 属 强 度
s= i+Kd-1/2
单晶叶片
2.1.3 金属的同素异构转变
物质在固态下晶体结构随温度变化的现象称同素异
构转变。 同素异构转变属于相变之一—
固态相变。
纯铁的同素异构转变
均匀长大
实际金属结晶主要以树枝状长
大。因为存在负温度梯度，且晶核
棱角处散热好，生长快，先形成一
次轴，一次轴产生二次轴…，树枝
间最后被填充。
负温度梯度
树枝状长大
树枝状长大的实际观察(定向凝固)
二、晶粒大小及其控制
1、晶粒度 表示晶粒大小的尺度
总长度。
= S/V(cm/cm3或1/cm2)
金属的位错密度为104~1012/cm2；
位错对性能的影响：
金属的塑性变形主要由位错 运动引起，因此阻碍位错运动是 强化金属的主要途径。
减少或增加位错密度都可以
提高金属的强度。
金属晶须
退火态
(105-108/cm2)
加工硬化态
(1011-1012/cm2)
光学金相显示的纯铁晶界
多晶体示意图
⑵ 晶体缺陷
晶格的不完整部位称晶体缺陷。
实际金属中存在着大量的晶体缺陷，按形状可分三类,
即点、线、面缺陷。
① 点缺陷 ：空间三维方向上尺寸都很小的缺陷。
空位：晶格中某些缺排原子的空结点。 间隙原子：挤进晶格间隙中的原子。可以是基体金属原子，
也可以是外来原子。 置换原子：取代原来原子位置的外来原子称置换原子。
中。因而高温下晶粒过大、过小都
不好。
的晶 关粒 系大
小 与 金 属 强 度
s= i+Kd-1/2
单晶叶片
2.1.3 金属的同素异构转变
物质在固态下晶体结构随温度变化的现象称同素异
构转变。 同素异构转变属于相变之一—
固态相变。
纯铁的同素异构转变
人教版高中化学必修1第三章第二节课件-金属材料
物质的量在化 学方程式计算 中的应用
Step2：根据方程式各物质之间的化学计量数之比和已知信息（物 质的量或体积或气体摩尔体积或质量等），列出求解未知量的方 程式；
Step3：解出方程式，得到答案
作业布置
记忆合金的性质
谢谢
思考·讨论
250mL 2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算： （1）参加反应的铁屑的物质的量 （2）生成H2的体积（标准状况） 提示：根据硫酸的体积和H2SO4的物质的量浓度，可以计算出参 加反应的H2SO4的物质的量。然后根据化学反应中各物质之间的 化学计量数之比，计算出参加反应的铁屑的物质的量和生成的 H2的体积。
是元素周期表中原子序数从57-71（从镧至镥）的15种元素以及钪和钇，共17种元 素。稀土金属可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大 大改善合金的性能。因而稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。
课堂达标
2.下列有关合金的说法不正确的是（ B ）
A．多数合金比单一金属有更大的硬度 B．多数合金比单一金属有更高的熔点 C．我国早在3000年前就使用合金 D．新型合金有记忆合金、储氢合金
金属 熔点/℃ 沸点/℃
Na K 97.5 63.6 883 774
Al 660 2 467
Cu 1 083 2 567
Fe 1 535 2 750
A. Fe-Cu合金 B. Cu-Al合金 C. Al-Na合金 D. Cu-Na合金 【解析】根据定义，两种金属要“熔合”为合金，则熔合时温度须保证两种金属 在一定温度范围内均为液体状态，即一种金属的熔点不能高于另外一种金属的沸 点。
新型储氢合金材料可以用于以H2为燃料的汽车。
思考·讨论
可用于制作我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件—— 供人活动的耐压球的新型合金是？
初中化学九年级下册精品教学课件 第8单元 金属和金属材料 课题2 第1课时 金属的化学性质
答案:(1)3Fe+2O2 物炸裂瓶底
Fe3O4 防止铁丝燃烧后生成的高温溅落
(2)有气泡产生,溶液变为浅绿色
(3)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
一二
二、置换反应的类型及注意问题 初中化学中涉及的比较典型的置换反应如下。 1.非金属单质与金属氧化物的反应: H2+CuO Cu+H2O、C+2CuO 2Cu+CO2↑。 2.非金属单质与非金属氧化物的反应:C+H2O CO+H2。 3.金属单质与稀硫酸的反应:Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑。 4.金属单质与化合物溶液的反应:Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。 学习置换反应应注意以下几点:(1)初中阶段,铁在置换反应中生 成的一般是+2价铁的化合物。(2)置换反应中一定存在元素化合价 的变化。(3)置换反应中一定有单质、化合物的参与和生成。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 的反应物均为化合物,不属于置换反应;反
应 2NaCl 2Na+Cl2↑符合“一变多”的特征,属于分解反应。 答案:A
123456
1.下列对物质颜色的描述不正确的是( ) A.三氧化二铝是白色的 B.氯化铁溶液是黄色的 C.硫酸亚铁溶液是无色的 D.硫酸铜溶液是蓝色的
关闭
C
答案
123456
4.将一根螺旋状的细铁丝放入硫酸铜溶液中,经过较长一段时间后 观察到( ) A.铁丝表面覆盖了一层紫红色固体物质 B.溶液由蓝色变为无色 C.在试管底部沉积了一层黑色固体物质 D.铁丝表面覆盖了一层银白色固体物质
关闭
A
答案
123456
5.将某稀硫酸分成两等份,分别向其中加入锌粉或铁粉,反应结束后 剩余的铁比剩余的锌多,产生氢气分别为a g和b g,则a和b的关系是 () A.a<b B.a=b C.a>b D.无法判断