9.3 金属材料的性能及应用-2023-2024学年高一化学同步精品讲义（苏教2019必修第二册 ）

专题9 金属与人类文明 第三单元 金属材料的性能及应用 [学习目标] 1.依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。2.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法，培养证据推理意识，提升实验探究能力与创新意识。 3.通过实验掌握Fe(OH)2的制备原理及化学性质。 4.在制备物质时，学会合理选择并控制好反应的条件。 课前预习 知识点01 金属材料的性能 从使用的要求和性能看，可以从以下几个方面来分析。 使用要求 材料性能 体现出一些 、 、 等 起到 的作用，而且能够在一定温度范围内稳定工作 金属材料的 、 、 、 等物理性能密切相关 在使用过程中不可避免地会暴露在空气中，或者接触到一些化学药品 具有 、 等化学性能 从金属原材料到最后的金属产品，加工成型这一步骤必不可少 、 、 等工艺性能 知识点02 合金及其应用 1．合金的概念 合金是将两种或两种以上的 （或 ）共熔，制备出的金属材料。 2．合金的性能 （1）硬度一般比组成它的纯金属 。 （2）多数合金的熔点 组分金属。 （3）导电性和导热性一般 组分金属。 3．常见的合金 名称 主要组成元素 用途或性能 硬铝 Al(Cu、Mg、Mn) 制造 武德合金 Sn、Bi、Cd、Pb 熔点 ，作 铝锂合金 Al、Li 制造 不锈钢 Fe(Cr) 抗 、耐 钛合金 Ti与其他元素 强度 、密度 、耐热性好、易于加工、 性强 知识点03 常见的无机非金属材料 1．传统无机非金属材料 又称硅酸盐材料，包括 、 、 。 2．半导体材料 硅的导电性介于 之间，是一种重要的半导体材料，被广泛用于 的各个领域。工业上利用 可以制得高纯度的硅。 3．光导纤维 光导纤维的主要成分是 ，可用来制造 ，用于光纤通信或传送高强度的激光等。 4．新型陶瓷材料 新型陶瓷分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。 结构陶瓷具有 功能、 功能和 化学功能，如高温结构陶瓷等，高温结构陶瓷主要有高温氧化物(如氧化铝陶瓷)和高温非氧化物(如氮化硅陶瓷)两大类。 功能陶瓷具有 等方面的特殊功能，如压电陶瓷等，压电陶瓷主要成分是钛酸钡和钛酸铅。 知识点总结 考点1 金属材料的性能、合金及其应用、无机非金属材料 1.金属材料在工农业生产和社会生活的各个方面应用广泛。从使用的要求和性能看，可以从以下几个方面来分析。 使用要求 材料性能 金属材料 体现出一些力学性能 延展性、硬度、塑性等 起到导热和导电的作用，而且能够在一定温度范围内稳定工作 金属材料的密度、熔点、导电性、导热性等物理性能密切相关 在使用过程中不可避免地会暴露在空气中，或者接触到一些化学药品 具有抗氧化性、耐酸碱性等化学性能 从金属原材料到最后的金属产品，加工成型这一步骤必不可少 可铸性、可锻性、切削加工性等工艺性能 2．合金 概念 将两种或两种以上的金属(或金属与非金属)共熔可制备出特殊的金属材料，这种材料叫作合金 性能 硬度 硬度一般高于它的成分金属 熔点 熔点一般低于它的成分金属 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 举例 在焊接电子元件中使用的焊锡是锡和铅的合金，生铁和钢都是铁和碳的合金 3.常见的合金 (1)铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的铜、镁、锰等，密度小，强度大，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 (2)武德合金 由锡(熔点232 ℃)、铋(熔点271 ℃)、镉(熔点321 ℃)和铅(熔点327 ℃)等金属按照一定的质量比制成的，熔点只有67 ℃，它可以用来做电器、火灾报警等装置中的保险丝。 (3)镍铬铝铁、镍铬铝铜等合金具有很高的电阻率，可用于制备电路中的精密元件。 (4)铁合金 不锈钢是一种重要的合金钢，主要的合金元素是铬(占12%～32%)，在大气中比较稳定，