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1、金属材料及无机非金属材料 和有机合成材料概述,在日常生活中使用的各种物品是由什么材料制成的？你知道它是由哪些元素组成的吗？,思考,常 见 的 材 料,金属材料 （合金）,无机非金属材料 （水泥、玻璃、陶瓷）,有机合成材料 （合成塑料等）,目前世界上人们已经获得和发现的材料有几十万种；而这些材料仅由100多种元素经不同的排列组合而形成的。,一、金属材料,说一说：日常生活中，哪些物品是由金属材料制成的？是由何种金属材料制成的？,合金材料生产的太阳能装置,合金轮胎架,合金钢片,合金钢螺旋物件,合金钢 材料,合金钢,可见：在通常所用的金属材料中，很多都是由合金制成的。,什么是合金？,1. 合金：由2种
2、或2种以上的金属熔合在一起形成的混合物。（也可以是金属与非金属结合）,2.铁的合金钢和生铁。,钢和生铁都是铁碳合金，以碳的含量 多少来区别.,铁,生铁：,钢：,含碳的质量分数为2% 4.3% 的铁合金。,含碳的质量分数为0.03% 2% 的铁合金。,生铁,白口铁（炼钢生铁） 用于炼钢,灰口铁 （铸造生铁） 制造化工机械 和铸件。,球墨铸铁,球墨铸铁具有很高的机械强度，某些场合可以代 替钢。,炼铁的主要设备是高炉，主要原料是铁矿石、 焦炭和石灰石。 原理：在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁 的氧化物中将铁还原出来。,钢,碳素钢,合金钢,低碳钢,中碳钢,高碳钢,（含碳量高低）,（所加的合金元素分
3、）,不锈钢（含铬、镍元素）,锰钢,硅钢,钨钢,钢：质坚硬，有弹性和延展性，机械性能好，可煅轧、压延、可铸造。,低碳钢和中碳钢用来制造机械零件，钢管。高碳钢用来制刀具、量具和模具。,锰钢中合金元素为锰，韧性好，硬度大； 不锈钢中合金元素为铬、镍，抗腐蚀 性好； 硅钢中合金元素为硅，导磁性好； 钨钢中合金元素为钨，耐高温，硬度大。,炼钢设备：转炉、电炉、平炉。 原理：在高温条件下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转变为气体和炉渣而除去。,合金性质实验,实验,1)外观有什么不同？,铅：银白色略带蓝色。 锡：银白色 铅锡合金：银白色,2)记录电流表的读数。,铅：较大。 锡：最大(导电
4、性最好) 铅锡合金：最小(导电性最差),3)哪种金属凹陷最深？,合金性质比较,实验,铅：最深(最软) 铅锡合金：最浅(最硬),4)哪种金属最先熔化？,铅：最后熔化(熔点最高)。 铅锡合金：先熔化(熔点最低),（1）合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。,（2）合金的导电性能比它的各成分金属的导电性能都弱（电阻率大）。,（3）合金的强度或硬度大部分比纯金属强。,交 流,1)合金的导电性比各成分金属导电性都弱。,2)合金的熔点比各成分金属熔点都低。,3)合金强度或硬度比各成分金属都高。,讨论：,1、你觉得合金的性质与纯金属相比有哪些改变呢？哪一类应用更广泛？,合金由于在导电、导热、硬度、延展性等方
5、面具有良好的性质而得到了广泛的应用。,、举例合金在日常生活中有哪些用途？举例说明.,窗材料,铝合金,铅锑合金,保险丝,钢铁,合金轮胎架等,2、你知道合金在我们日常生活中的用途吗？,讨论：,铝镁合金屑主要特点：用其压铸的零部件轻薄，具有表面光亮，质量轻，强度重量比高，尺寸稳定性，吸震性好，散热快，抗静电等特点。主要用途：广泛应用于高档家用电器，如壁挂式电视机外壳、笔记本电脑外壳、通讯电子产品、汽车零、部件的制造。用此材料加工制造的产品可100%的回收再利用，符合环保概念。 镁合金主要用途：用于航空、航天、国防工业，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
6、骨,钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，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,钛金属腕表,用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线,形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金，被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。,低温下,问题： 你能说出金属有哪些缺点吗？,易锈蚀是许多金属的共同弊端。,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，
7、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济损失。 你知道钢铁产生锈蚀的原因是什么吗？,露天被生锈的钢铁,实验：,金属锈蚀的条件有哪些？如何用实验验证？（外/内 条件）,2.提供的器材：带塞子的试管若干支，普通铁片若干，蒸馏水，干燥剂。,1.分析各种猜测的可能性。,锈蚀的条件有：空气、水,3.根据所提供的器材，设计实验方案，以验证锈蚀的条件，并画出装置图,A：普通铁片，水、空气 B：普通铁片，空气。（内有干燥剂） C：普通铁片，蒸馏水。（无空气）,4. 比较（ B与A
8、,C 与A ）：铁锈蚀的外部条件是： _。,同时具备空气和水。,5、利用纯铁(D)按上述方案进行实验，纯铁生锈了吗，为什么？,6. 比较（ D与A ）：铁锈蚀的内部条件是： _。,与内部结构有关,金属的锈蚀的原因：,与周围环境中的水和空气等物质的作用有关 。 2) 与金属内部的结构有关。,讨论：,根据金属锈蚀的条件，讨论金属防护的常用方法？ 调查生活中常用的金属防腐蚀的措施。,1、保护膜法：(外部措施),油漆、搪瓷、金属镀层、氧化膜法、涂机油,2、改变金属内部结构法：(内部措施) 如制成不锈钢, 金属的回收和利用,你知道我们每年废弃的金属有多少吨吗？,当看到人们随意抛弃盛饮料的铝罐头时，你有何
9、感想？,目前我国的垃圾处理方法主要以填埋为主,材料阅读：,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。,随着人类科学技术水平和生活水平的不断提高，有大量的金属垃圾在不断的产生，产生金属垃圾主要的途径有：,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。,1、金属污染会引发什么问题？,讨论,金属垃圾的回收可循环再生利用。,讨论,2、我国是如何解决这些问题？,回收的钢铁材料,
10、回收的废旧汽车,回收的废旧铝,防治金属污染方法,1.垃圾进行分类回收,2.分类回收各种废弃的金属材料。,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。,思考:,每年有大量废干电池被丢弃,其中的有毒物质会污染环境,用什么办法处理干电池?,废干电池所含物质,1号废旧锌锰电池的组成（约70克）： 锌皮（7克） 碳棒（5.2克） 锰粉（25克） 铜帽（0.5克） 汞（微量） 其他：约32克. 其它电池：铅、镉、镍等。,回收利用,垃圾回收再利用有三种基本方法 一、直接回用：啤酒瓶、酱油瓶 二、循环利用：纸、塑料、金属、玻璃 三、综合利用：堆肥、发电,二、无机非金属
11、材料,常见的无机非金属材料：,水泥、玻璃、陶瓷,水泥,玻璃,陶瓷,1.水泥,制成原料：石灰石、黏土和石膏,制取方法：石灰石和黏土混合在一起在炉中煅烧成熟料后加石膏而成。,混凝土结构的桥墩,应用：形成混凝土。,水泥的制造：石灰石+粘土 生成熟料+石膏 磨细,石膏用作调节水泥凝结速率.,思考：,1.水泥在运输和贮存过程中要注意什么？为什么水泥遇水会很快结块变硬？,水泥在运输和保存时应注意防潮，防结块。 因为：水泥加水搅拌后具很强的粘性。,2.刚用水泥修补的地面怎样才能更牢固？,刚制成的水泥制品应洒水养护。因为刚制成的水泥制品缺水后粘性变弱，降低牢固程度。,玻璃餐具,2.玻璃,制成原料：石英砂(Si
12、O2)、苏打(Na2CO3)、石灰石,制取方法：以上原料经配料、熔化、成型、退火等工序制成。,在工农业生产及日常生活中，哪些物品是用玻璃制成的？知道它们的特点吗？,思考：,玻璃台桌,玻璃钢瓦,特点：晶莹透明，具较好的透光性、绝热性、质硬。但普通玻璃较脆，受力易破裂。,注意事项:,(1)运输保存时应防震、轻拿轻放。,（2）盛放碱溶液的试剂瓶不准用玻璃瓶盖，因为玻璃中的二氧化硅要与碱反应生成硅酸盐,随着新技术的出现，已有哪些新型玻璃 问世？,激光玻璃、磁性玻璃、抗辐射玻璃、半导体玻璃、防弹玻璃、玻璃纤维等,3.陶瓷,制成原料：用硅酸盐和其它矿物质原料制成。,物理性质：耐水性、耐酸碱和绝缘性好,三、
13、有机合成材料,常见的有机合成材料：,合成塑料,合成纤维,合成橡胶,合成塑料、合成纤维、合成橡胶,1.合成塑料,塑料雨衣,塑料材料在生活中的应用,制成原料：由硝化纤维、酒精、樟脑等原料合成。,最早的塑料叫：赛璐珞,讨论: 比较下图所列的塑料制品,它们各有什么特点?,1.合成塑料,物理特性：,1)有可塑性,2)柔韧性高,4)绝缘性好,3)绝热性佳,5)有耐久性,6)结构稳定，不易分解,塑料性能：,轻而结实，加工容易，性质稳定，良好绝缘，逐渐取代了其他材料。,塑料缺点：,结构稳定，不易分解，会造成严重的环境污染“白色污染”。,白色污染,（1）产生原因：废弃的塑料、合成纤维、橡胶 等物质的性质稳定，在
14、自然生态系统中不能 分解者分解，残留在土壤中，会破坏土壤结构。,（2）污染源：生活垃圾是导致白色污染的 主要原因。,（3）防治措施；,a 、生活垃圾分类放置，进行回收利用。,b 、 禁止使用一次性杯、袋等塑料制品。,C、回收废弃的塑料等合成材料,问题: 1.这样处理塑料可以吗? 为什么? 2.你认为应如何处理好使用与污染问题?,讨论：每天,你和家人购物之后,共带回多少个塑料袋,对于塑料袋你们是如何处置的?你觉得应如何处置才对环境造成的危害最小?,1)生活垃圾分类放置，进行回收利用。 2)禁用一次性杯、袋等塑料制品。 3)回收废弃的塑料等合成材料。,常 见 的 材 料,金属材料 （合金）,无机非金属 材料（水泥、玻璃、陶瓷）,有机合成材料 （合成塑料等）,合金的概念,合金性质的实验研究,钢铁锈蚀条件研究及防锈措施,金属污染及对策 （废电池的综合利用）,性质与用途 危害与对策,
