M.Z用途广泛的金属材料讲解.ppt

第三章 金属及其化合物 高一化学 穆霖 具有金属光泽 金属的原子最外层电子数大多少于4个电子，一般较易失去电子，表现还原性 常见的金属矿物资源 常见的金属矿物资源 * * 第三节 用途广泛的金属材料 物理通性 具有导电性、导热性 具有延展性 1.镁条燃烧 2.铁和盐酸的反应 3.锌和硫酸铜的反应 化学通性 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au NaCl Fe2O3 Ag3AsS3 Au 金属元素在自然界中的存在形式 1. 游离态 少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态存在，如：Au Pt及少量Ag Cu 2. 化合态 化学性质比较活泼的金属，在自然界中总是以化合态存在，如：Na Al Fe 等 金矿 Au 铂矿 Pt 少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂） 绝大多数金属以化合态存在 黄铜矿（CuFeS2） 方铅矿（PbS） 孔雀石（Cu2(OH)2CO3） 软锰矿（MnO2） 金属的冶炼 金属冶炼的实质 用还原的方法，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属原子。即： Mn+ + ne- M 电解法 适用范围：钾、钠、钙、镁、铝等还原性很强的金属。 原理：电解熔融氯化物或氧化物 2NaCl（熔融） 2Na+Cl2↑ 2Al2O3 （熔融） 4Al+3O2↑ 电解 电解 热还原法 热还原法 适用范围：多数金属 还原剂：CO、H2、C、Al Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 CuO +H2 Cu+H2O Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3 高温 高温 高温 热分解法 适用范围：金属活动性顺序中，位于氢后面的金属（如Hg、Ag等）的氧化物受热就能分解： 2HgO 2Hg+O2↑ 2Ag2O 4Ag+O2↑ 同一种金属可以有不同的冶炼方法 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 Cu2S+O2 2Cu+SO2（火法炼铜） CuO + H2 Cu + H2O 高温 （热还原法） 高温 （湿法炼铜） 方物理法（非冶炼） Pt Au在自然界中有单质态存在，可以利用其密度大，多次淘洗去掉矿粒、泥沙等杂质。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强 电解法 热还原法 热分解法 物理方法 金属活动性顺序与金属的冶炼方法 金属冶炼 合金定义： 合金是由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各组分金属，如： ①合金的硬度一般高于成分金属 ②合金的熔点一般低于成分金属 合金特性： 合金 主要成分 主要性能 主要用途 青铜 铜、锡 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 机械零件，如轴承、齿轮等 黄铜 铜、锌 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机械零件、仪表、日用品 白铜 铜、镍 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银做饰品，精密仪器 几种重要的合金 铜合金 铁合金 生铁 钢 （含碳量在2%～4.3%之间,还含硅、 锰及少量硫、磷 ）质硬而脆、无韧性 碳素钢 低碳钢 （含碳0.3％～0.6％） 高碳钢 （含碳0.03％～0.3％） 中碳钢 （含碳0.6％～2％ ） 钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低； 含碳量越高，韧性越差，硬度越高。 根据含碳量 合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、 钼、钴等合金元素(如不锈钢)。 名称 组成 主要性质 主要用途 铝合金 含有10%-30%的镁 硬度和强度都比纯铝和纯镁大 火箭、飞机、轮船等制造业 硬铝 含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7% 硬度和强度都比纯铝和纯镁大 火箭、飞机、轮船等制造业 钛合金 含铝6%、钒4% 耐高温、耐腐蚀、高强度 用于飞机、宇航、化学工业 金合金 加入银、铜、稀土元素等 有光泽、易加工、耐磨耐腐蚀 金饰品、电子元件、钱币、笔尖 其它几种常见合金 这个你绝对没坐过！ 金属材料的分类 按冶金工业分 黑色金属：铁、猛、铬及其合金 有色金属：除铁、铬、锰以外的金属及其合金 按密度分 重金属 ：金、银、铜、铁、铅等 轻金属 ：镁、钠、钾、钙等 按组成分 纯金属:金属单质 合金：如钢、青铜等 保护我们的环境，我们可以做的更多 *