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浙教版科学九上常见的材料(1)

发布时间:2013-11-01 08:05:17  

这些建筑物所用的各种物品都是由什么材 料制成的?你知道它是由哪些元素组成的吗? 几十万种材料;由100多种元素不同的排 列组合而形成的。 金属材料(合金)

香港 中银大厦 上海滩

常见 无机非金属材料(水泥.玻璃.陶瓷) 材料
有机合成材料 (合成纤维.塑料.橡胶)

它们主要由什么材料制成的?

金属材料

纯金属 合 金

合金是混合物:如黄铜.铝合金.钢铁 ? ? ? ? ? ? 建筑 桥梁 器械 交通 生活 其它

最常见的金属材料 就是铁及其合金

在通常所用的金属材料中,很多都是 由合金制成的.那么什么是合金呢?
1.合金:由2种或2种以上的金属熔合在一起 形成的具有金属特性混合物(也可以是金属 与非金属结合) 注意:1.合金一定有金属特征 2.合金不是单质,也不是化合物, 是一种特殊的混合物 3.合金=金属+金属(或非金属) 4.合金中至少含一种金属.
2.铁的合金——钢和生铁。 根本区别在于含碳量不同

合 金 合金钢片 轮 铁碳合金(钢):是最 胎 架 常见.应用最广的一

种合金材料
合金钢 合金钢螺旋物件

形状记忆合金是具有形状记忆效应的合 钛和钛合金 被认为是21世纪的 铝镁合金主要特点:用其压铸的零部 重要材料,它具有很多优良的性能,如熔 合金材料生产的太阳能装置 金,被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的 点高、密度小、可塑性好、易于加工、机 件轻薄,具有表面光亮,质量轻,强度重 天线,水暖系统、防火门和电路断电的自 械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好, 量比高,尺寸稳定性,吸震性好,散热快, 即使把它们放在海水中数年,取出后仍光 动控制开关,以及牙齿矫正等医疗材料.

用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线

亮如新,其抗腐蚀性能远优于不锈钢,因 抗静电等特点。主要用途:广泛应用于 钛金属腕表 此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船 低温下 高档家用电器,如壁挂式电视机外壳.笔 舶、化工和通讯设备等 记本电脑外壳.通讯电子产品.汽车零. 制造飞机的材料中为什么大 部件的制造。用此材料加工制造的产品 量使用铝合金而不用纯铝? 可100%的回收再利用,符合环保概念。 黄 金 金和铜的合金-18k金 镁合金主要用途:用于航空.航天.国 防,汽车工业及制作各种镁合金型材. 钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可用来制造人造骨

铅锡合金的性质与纯铅.锡金属相比,你觉得有哪些改变? 铅.锡.铅锡合金性质比较

1.观察它们的外观: 都具有银白色金属光泽的固体. 2.导电性实验:
金属 电流表读数 铅 最 大 锡 两者之间 铅锡合金 最 小

3.压力实验:
用相同大小的力,用一枚铁钉在每块金属表面往下 压10秒钟左右,用放大镜观察凹陷面

的深浅。 铅锡合金最浅,锡块最深。

4.熔化试验:
各剪下一小块铅.锡和铅锡合金,放入坩锅内加热, 观察熔化的先后情况。 铅锡合金最先熔化

根据以上实验及通过下表可知合金与 组成它们纯金属的性质有何异同?你 可得出怎样的结论?

合金与组成它们纯金属性质之比较
1.合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低. 性质比较 黄铜 铜 焊锡 锡
颜色与 黄色有 紫红色 银白色 银白色 2.合金的导电性能比它的各成分金属的导电性 光泽 光泽 有光泽 有光泽 有光泽 能都弱(电阻率大). 硬度 比铜大 坚韧 坚硬 质软 3.合金的强度或硬度大部分比纯金属强. 熔点 比铜低 较高 比锡低 较高

结论: 合金与纯金属相比,性能上发生了改变,
说明物质组成改变会使其性能改变.

合金往往比金属具有更好的性能.

铁的合金 含碳量 机械性能 加工方法





钢 0.03%-2% 坚硬,韧性大,弹性好 可铸可锻可压延 生 铁

2%-4.3% 硬而脆,无韧性 可铸而不可锻

原料 铁矿石.焦炭.石灰石

炼 设备 高 炉 转 炉 制 (1)将过量碳转变为气体 主要 Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 (2)融入有益的合金元素 变化 含碳量越高,越硬越脆;含碳量越低,韧性越好, 越柔软(一般来说,钢的机械性能比生铁好)

随着科学技术的不断进步,人类对于钢铁 的需求量也在不断的增大,我国是钢铁生产 大国,钢铁工人不断的制造出一些性能优良 的钢材;但是,根据一些数据统计,每年由于 锈蚀而浪费掉的钢铁材料仍占每年钢铁产 量的1/4,因此给国家带来了较为严重的经 易锈蚀是 济损失。 许多金属 你知道钢铁产生锈蚀的原因是什么吗? 共同弊端

金属产生锈蚀的 条件有哪些?
1、提出问题: 2、建立假设:可能与是否与氧气接触有关 可能与空气的湿度有关 可能与金属的内部结构有关……
3、设计实验: (以铁的锈蚀为例)

请根据以下提供的器材,设计实验并画出实 验装置图。 器材:带塞子的试管若干支,普通铁钉若干, 蒸馏水,干燥剂.

( ?实验装置图:

干燥剂 )

一段若想验证金属的锈 蚀可能与金属的内 时间后

部结构有关,该如 何设计实验呢?

A

B

C

A

B

C

?通过B.C的比较可知铁的锈蚀与 空气 有关, 通过 A.C 的比较可知铁的锈蚀与水有关; 本实验中 C 为对照组。

4、结论: 金属的锈蚀与水.空气等物质有关

5、利用纯铁(D)按上述方案进行实验,纯 铁生锈了吗,为什么?
生 锈 现 象 没 有 生 锈

没 有 生 锈

没 有 生 锈

A

B

C

D

6、比较(A与D):铁锈蚀的内部条件是: 与内部结构有关 ______________________。
思考:如何防护家中的铁制品?

根据铁生锈的条件, 如何采取防锈措施?

铁锈蚀的原因:
1.周围环境介质(如:H2O.O2.CO2

) 2.金属内部结构(如:纯铁不易生锈)
最常用

防锈 方法

保护膜法

非金属覆盖层(如搪瓷等) 金属镀层(如镀锌等) 自身氧化膜保护层(Fe3O4)

改变内部结构法(加Cr.Ni制不锈钢)
最理想

金属污染的来源:

1.日常生活废弃的金属垃圾;
2.大量工业废弃的金属垃圾;

3.工厂排出含重金属的污水.

目前我国的垃圾处理方法主要以填埋为主

金 属 污 染 危 害

1.浪费大量资源 2.铝等金属在自然界不会自行分 解,积累在土壤中,破坏土壤结构. 3.含铅.镉等有毒金属被腐蚀后, 导致土壤和地下水源重金属污染 及危害生态环境. 4.大量使用含铅汽油和废弃的电 池都可引起土壤重金属污染.

防 治 金 属 污 染 方 法

1.垃圾进行分类回收

2.分类回收各种废弃 金属材料循环再利用 3.使用无铅汽油。
4.废旧电池不能任意 丢弃。 5.工业废水和废渣不 能任意排放和堆放。

回收金属饮料罐 回收的钢铁材料 回收废旧汽车 ——加工金属铝 ——再炼钢 ——加工铁

巨型电磁铁把铁从 垃圾中分离出来

化学废物处理中心

A.铁

1.生铁和稀盐酸溶液充分反应后,总 会有残渣产生,残渣的成分是( D ) B.氯化铁 C.氯化亚铁 D.碳和一些杂质

2.下列物质中属于合金的是( B.C ) A.三氧化二铁 B.高炉炼出的生铁 C.不锈钢 D.铁矿石 E.铁粉和铜粉混合 F.白铁(镀锌铁)
3.连线题: 窗材料 保险丝 合金轮胎架等

铅锑合金 铝合金 钢铁

4.下列各项比较中,正确的是( A.C ) A.含碳量:生铁>钢 B.含铁量:Fe2O3 > FeO C.地壳中元素含量:Al > Fe D.韧性:生铁>钢

5.下列关于物质组成的说法中正确的是(
A.钢含碳的质量分数大于生铁含碳的质量分数 B.二氧化碳是由碳和氧气组成的混合物 C.酒精只含C、H两种元素 D.煤是由多种有机物和一些无机物组成的混合物

D)

6.铁是人类生活、生产实际中应用很广的一种金 属材料。有关铁的叙述正确的是( A )
A.使用铁锅比使用铝锅更有利于人的健康 B.铁是一种晶体,熔化时温度逐渐升高 C.铁能置换出酸中的氢气 D.铁是电的良导体,因为铁是由铁原子直接构成的


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