初中化學(xué)化學(xué)金屬和金屬材料課件

初中化學(xué)課件：化學(xué)金屬和金屬材料金屬材料是人類生活中不可或缺的一部分，從古老的青銅器到現(xiàn)代的航空材料，金屬材料的發(fā)展與人類文明的進(jìn)步息息相關(guān)。本課件將深入探討化學(xué)金屬和金屬材料的性質(zhì)、用途和應(yīng)用，幫助學(xué)生了解金屬材料的奧秘，激發(fā)他們對化學(xué)的興趣。課程目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情。掌握基本知識學(xué)習(xí)金屬的定義、性質(zhì)和用途，掌握相關(guān)化學(xué)知識。提升實驗?zāi)芰νㄟ^實驗觀察和操作，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和科學(xué)探究能力。了解金屬材料應(yīng)用認(rèn)識常見金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域，了解金屬材料在日常生活中的重要性。什么是金屬自然界中的金屬金屬是自然界中廣泛存在的一類元素。它們以單質(zhì)或化合物的形式存在于巖石、礦石和土壤中。例如，金、銀和銅等貴金屬可以以單質(zhì)形式存在，而鐵、鋁、鎂等金屬則通常以化合物的形式存在。金屬的特征金屬通常具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。它們通常具有銀白色或灰色的光澤，而且大多數(shù)金屬在常溫下呈固態(tài)。金屬的用途金屬在我們的生活中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們被廣泛用于制造各種物品，例如建筑材料、電子設(shè)備、工具、汽車、飛機(jī)等等。金屬的性質(zhì)1延展性金屬可以被拉成細(xì)絲，例如金線和銀線。2導(dǎo)電性金屬可以傳遞電流，例如電線和導(dǎo)體。3導(dǎo)熱性金屬可以傳遞熱量，例如金屬鍋和暖氣片。4光澤金屬表面可以反射光線，例如金銀的金屬光澤。金屬的共同特點金屬具有光澤，能反射光線，看起來很閃亮。金屬可以被塑造成不同的形狀，例如可以被錘打成薄片。金屬可以被拉伸成細(xì)絲，例如可以被拉成細(xì)長的金屬絲。金屬可以導(dǎo)電和導(dǎo)熱，例如用金屬制作電線和鍋具。金屬的分類黑色金屬黑色金屬主要是指鐵和鐵的合金，例如鋼和鑄鐵。這些金屬通常具有強(qiáng)度高、韌性好、價格低廉等特點，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械制造、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。有色金屬有色金屬是指除鐵以外的其他金屬，例如銅、鋁、鉛、鋅、錫等。這些金屬通常具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性等特性，廣泛應(yīng)用于電子、航空航天、化工等領(lǐng)域。金屬資源的開采與加工礦石開采金屬資源主要存在于礦石中，需要從地下開采。開采方法包括露天開采和地下開采，取決于礦床的深度和規(guī)模。礦石選礦將開采的礦石進(jìn)行選礦，去除雜質(zhì)，提高金屬含量。常見選礦方法包括浮選、磁選、重選等，根據(jù)礦石的特性選擇合適的選礦方法。金屬冶煉將選好的礦石進(jìn)行冶煉，提取金屬。冶煉方法主要包括火法冶煉、濕法冶煉和電解冶煉，根據(jù)金屬的性質(zhì)選擇合適的冶煉方法。金屬加工冶煉得到的金屬還需要進(jìn)行加工，才能應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。金屬加工方法包括鑄造、鍛造、軋制、焊接等，根據(jù)金屬的應(yīng)用領(lǐng)域選擇合適的加工方法。金屬材料的制備1原料大多數(shù)金屬以礦石形式存在，需要經(jīng)過冶煉提取金屬。2熔煉通過加熱使金屬礦石熔化，分離出金屬。3提純?nèi)コ蹮捄蟮慕饘匐s質(zhì)，得到純度高的金屬。鐵及其合金鐵鐵是地球上含量豐富的金屬元素之一。它擁有許多獨特的性質(zhì)，例如延展性、強(qiáng)度和導(dǎo)電性，使其成為工業(yè)中重要的金屬材料。鐵在自然界中通常以鐵礦石的形式存在，例如赤鐵礦和磁鐵礦。合金合金是將兩種或多種金屬或金屬與非金屬混合而成的材料。鐵合金是常用的合金種類，包括鋼和鑄鐵。通過添加其他金屬元素，例如碳、鉻、鎳和錳，可以改善鐵的性質(zhì)，例如提高強(qiáng)度、硬度或耐腐蝕性。鋼鐵的種類和用途建筑鋼鐵建筑用鋼廣泛應(yīng)用于橋梁、大廈和高層建筑的框架結(jié)構(gòu)，具有高強(qiáng)度和抗腐蝕性，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。汽車鋼材汽車制造中使用各種鋼材，例如高強(qiáng)度鋼板和低合金鋼，以減輕重量、提高燃油效率并增強(qiáng)安全性。鐵路鋼軌鐵路鋼軌承受巨大的負(fù)荷，因此需要高強(qiáng)度和耐磨性，確保列車安全運行，并延長軌道使用壽命。鋁及其合金鋁是地殼中含量最高的金屬元素，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。鋁合金的密度小，強(qiáng)度高，耐腐蝕性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于航空航天、建筑、交通等領(lǐng)域。常見鋁合金包括鋁鎂合金、鋁硅合金、鋁銅合金等，具有不同的性能和用途。銅及其合金銅的性質(zhì)銅具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。它耐腐蝕，但容易被氧化形成氧化銅，表面呈現(xiàn)綠色。常見銅合金黃銅青銅白銅銅合金的應(yīng)用銅合金廣泛用于制造電線、電纜、管道、裝飾品、樂器等。貴金屬稀有金屬貴金屬通常指金、銀、鉑等元素，在地殼中含量極低?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定貴金屬化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易被氧化或腐蝕，因此在自然界中以單質(zhì)形式存在。裝飾用途貴金屬具有獨特的亮麗光澤和耐腐蝕性，常用于珠寶、首飾等裝飾品。工業(yè)用途貴金屬在電子、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，例如金用于制造電子元件，鉑用于制造催化劑。稀有金屬定義稀有金屬是指在地殼中含量較少的金屬，通常指含量低于0.01%。稀有金屬通常具有特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，在工業(yè)中有著重要的應(yīng)用。舉例常見的稀有金屬包括：鈦鋯鉿釩鈮鉭鉬鎢鉑金金屬材料的性能強(qiáng)度抵抗外力變形的能力硬度抵抗外力刻劃的能力塑性在壓力下發(fā)生永久變形而不破裂的能力韌性抵抗沖擊和斷裂的能力延展性在拉力作用下能被拉成細(xì)絲的能力導(dǎo)電性傳導(dǎo)電流的能力導(dǎo)熱性傳導(dǎo)熱量的能力耐腐蝕性抵抗化學(xué)物質(zhì)腐蝕的能力金屬材料的應(yīng)用建筑鋼鐵、鋁合金、銅合金等廣泛應(yīng)用于房屋、橋梁、地鐵等建筑領(lǐng)域。交通汽車、飛機(jī)、火車等交通工具大量使用金屬材料，如鋼鐵、鋁合金等。電子電子產(chǎn)品中廣泛使用金屬材料，如手機(jī)、電腦、電器等。工具各種工具，如刀具、剪刀、扳手等，通常采用耐磨、堅固的金屬材料制成。金屬材料的環(huán)境影響污染環(huán)境金屬開采和冶煉過程會產(chǎn)生大量廢渣和廢氣，污染土壤和空氣。破壞生態(tài)礦山開采破壞植被和地貌，影響生物多樣性。資源浪費金屬資源有限，過度開采會導(dǎo)致資源枯竭。健康危害金屬污染會影響人體健康，導(dǎo)致慢性疾病。金屬材料的回收利用1節(jié)約資源金屬材料的回收利用可以減少對自然資源的開采，保護(hù)環(huán)境。2減少污染金屬材料的回收可以減少冶煉過程中的污染排放，改善空氣質(zhì)量。3降低成本回收金屬材料可以降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。4循環(huán)利用回收利用金屬材料可以將廢棄物轉(zhuǎn)化為新的資源，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。金屬材料的安全使用警示標(biāo)志注意識別各種安全警示標(biāo)志，了解其含義，避免接觸危險物質(zhì)。安全使用指南嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書使用，避免過度負(fù)荷，定期檢查維護(hù)，及時更換磨損部件。安全防護(hù)使用金屬材料時應(yīng)佩戴安全護(hù)具，如手套、眼鏡等，保護(hù)自身安全。實驗操作注意事項安全眼鏡實驗過程中，佩戴安全眼鏡保護(hù)眼睛，避免化學(xué)物質(zhì)飛濺造成傷害。實驗服實驗時，應(yīng)穿著實驗服，保護(hù)衣服免受化學(xué)物質(zhì)污染。儀器使用使用儀器前，應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)操作方法，并嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行實驗，確保安全。實驗臺清潔實驗結(jié)束后，應(yīng)及時清理實驗臺，并將儀器歸位，保持實驗室清潔衛(wèi)生。實驗一：金屬的性質(zhì)本實驗旨在通過一系列觀察和測試，探究金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，加深對金屬的理解。1觀察金屬的外觀觀察金屬的顏色、光澤、硬度等物理性質(zhì)。2測試金屬的導(dǎo)電性利用簡單的電路測試金屬的導(dǎo)電性。3測試金屬的導(dǎo)熱性觀察金屬加熱時的溫度變化，評估其導(dǎo)熱性。4觀察金屬與酸的反應(yīng)將金屬放入稀鹽酸中，觀察反應(yīng)現(xiàn)象，判斷金屬的活潑性。5觀察金屬與氧氣的反應(yīng)將金屬放在空氣中加熱，觀察反應(yīng)現(xiàn)象，判斷金屬的氧化性。通過實驗，學(xué)生可以直觀地了解金屬的特性，并學(xué)習(xí)一些基本的實驗操作技巧。實驗二：金屬的腐蝕和保護(hù)1定義金屬腐蝕是指金屬與周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致金屬表面發(fā)生破壞的過程。2腐蝕類型常見的金屬腐蝕類型包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。3保護(hù)方法防止金屬腐蝕的方法包括涂層、電鍍、添加緩蝕劑等。4應(yīng)用金屬腐蝕和保護(hù)在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活和環(huán)境保護(hù)等方面都具有重要意義。實驗三：金屬合金的制備金屬合金是兩種或兩種以上金屬（或金屬與非金屬）熔合在一起而形成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金的性能往往優(yōu)于組成它的純金屬。例如，黃銅是銅和鋅的合金，其強(qiáng)度和硬度都比純銅高，而且具有良好的耐腐蝕性。1合金的定義兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬熔合形成的具有金屬特性的物質(zhì)2合金的性能優(yōu)于組成它的純金屬3合金的種類黃銅、青銅、不銹鋼等金屬合金的制備方法主要有熔融法、粉末冶金法和電鍍法。熔融法是最常用的方法，將金屬加熱到熔點以上，然后混合在一起，冷卻凝固后即形成合金。粉末冶金法是將金屬粉末混合在一起，然后壓制成型，再進(jìn)行燒結(jié)，制成合金。電鍍法是將金屬離子在電解液中還原，沉積在基體金屬表面上，形成合金。實驗四：金屬材料的利用金屬材料的應(yīng)用場景金屬材料廣泛應(yīng)用于建筑、交通、制造、電子等多個領(lǐng)域，例如鋼筋混凝土、汽車、手機(jī)、電腦等。金屬材料的用途根據(jù)金屬材料的性能，它們在不同領(lǐng)域扮演著不同的角色，例如，鋁合金用于飛機(jī)制造，銅用于電力傳輸，不銹鋼用于餐具等。金屬材料的選擇選擇合適的金屬材料需要考慮其成本、性能和應(yīng)用環(huán)境等因素，例如，選擇耐腐蝕性好的材料用于海洋環(huán)境，選擇強(qiáng)度高的材料用于橋梁建設(shè)。實驗五：金屬材料的回收1收集與分類收集廢舊金屬，例如廢鐵、廢鋁、廢銅等，并進(jìn)行分類，便于回收利用。2預(yù)處理將廢金屬進(jìn)行清洗、破碎、粉碎等預(yù)處理，去除表面污物，提高回收效率。3提煉與加工通過熔煉、電解等方法，從廢金屬中提煉出純金屬，再進(jìn)行加工，制成新的金屬材料。知識小結(jié)11.金屬的定義金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，通常具有銀白色光澤。22.金屬的分類金屬可分為黑色金屬、有色金屬和貴金屬等。33.金屬材料的性能金屬材料具有強(qiáng)度、硬度、韌性、塑性等特性，適用于各種應(yīng)用。44.金屬材料的應(yīng)用金屬材料被廣泛應(yīng)用于建筑、交通、工業(yè)、電子等領(lǐng)域。學(xué)生自我評價同學(xué)們，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你對金屬和金屬材料有了哪些新的認(rèn)識？你認(rèn)為哪些知識點讓你印象最深刻？你對金屬材料的應(yīng)用和發(fā)展有什么新的想法？請你對自己的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價，并提出改進(jìn)建議。課堂討論與交流鼓勵學(xué)生積極參與討論，分享對金屬和金屬材料的理解，并提出相關(guān)問題。教師引導(dǎo)學(xué)