人教版 (2019)金属材料课前预习ppt课件

这是一份人教版 (2019)金属材料课前预习ppt课件，共27页。PPT课件主要包含了核心素养目标，教学重难点，课前导入，PART01，合金概述，PART02，铁合金，生铁与钢，钢的分类，碳素钢等内容，欢迎下载使用。
科学态度与社会责任：认识金属材料对社会发展的支撑价值，了解金属材料行业职业，增强科学态度与社会责任感，树立合理利用资源、推动材料创新的理念。科学探究与创新意识：通过分析合金元素对性能的影响、新型合金研发案例，体会科学探究在金属材料发展中的作用；基于对金属材料的理解，创新思考新型合金在前沿领域的应用潜力。宏观辨识与微观探析：能从宏观上区分纯金属与合金，明确合金在生活、工业中的应用；从微观角度理解合金性能更优的原因，建立宏微联系，解释合金特性。
重点掌握合金概念、特点，熟悉常见金属材料（铁合金、不锈钢 ）的分类、成分与应用；理解合金元素对性能的影响，明晰 “组成 - 性能 - 应用” 的对应关系。难点从微观结构深入解释合金性能优异的本质；综合运用金属材料知识，解决实际工程中材料选择、性能优化及新型合金研发相关问题。
在生活中，我们使用的铁锅、不锈钢餐具、汽车的钢铁部件，大多是合金材料；在高端领域，超级钢助力我国钢铁产业突破 。合金凭借优异性能，广泛应用于各个行业 。为何合金性能优于纯金属？不同金属材料（碳素钢、不锈钢 ）的成分、性能有何差异？合金元素如何 “定制” 材料性能？ 今天，让我们走进 “金属材料” 的世界，探究合金的奥秘，认识常见金属材料的特点与应用，理解化学知识对推动材料科学发展、服务社会需求的关键作用，开启金属材料学习的探索之旅 。
合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属) 熔合而成的具有金属特性的物质。
①一般比其组分中任一金属的硬度大②多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点③合金的导电性和导热性一般低于任一成分金属④合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件来加以调节
纯金属与合金的结构对性能的影响
常见的一些合金的硬度比其成分金属的大，是因为在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。
→含碳量：2%～4.3%→性能：硬度大，抗压，性脆，可铸造→用途：是制造机座、管道的重要材料
→含碳量：0.03%～2%→性能：良好的延展性，机械性能好，可锻造→用途：广泛用于制造机械和交通工具等
(0.3%~0.6%)
韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等
强度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等
硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等
碳素钢的含碳量越高，硬度越大；含碳量越低，韧性越好。
合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能。
在碳素钢中，由于含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异；向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示？与同学讨论。
碳素钢中其他元素原子的加入改变了铁原子的规则层状排列，不同合金元素或者不同比例的同一合金元素，对原子规则排列的改变不同，因而制得的合金性能也有差异；我们可依据钢的使用条件，加入不同的合金元素；利用各种合金元素的不同性质，可以制得具有多种优良性能的合金，以满足各种不同的性能要求；少量的某种元素可能会对合金的性质造成很大的影响。
钢中合金元素的主要作用
在一些金属材料研究机构，有一批工程师专门从事金属材料的测试工作。他们运用各类高精度化学检测仪器或化学检测方法，对合金等金属材料或冶炼产品等中的微量、常量杂质元素，以及金属材料中 C、H、O、N、S 的含量等进行定性和定量分析，以获得金属材料的组成及其含量，为一些研究单位和企业提供相关的分析测试数据和质量检测结果等。例如，若需要对某不锈钢进行等级判断，测试工程师可测出其中的某些组成元素及其含量，并根据标准确定不锈钢的等级。
概念：储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。
具有实用价值的储氢合金的要求：储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快，如 Ti-Fe合金和La-Ni合金等。
价值：解决了H2的安全储存和运输问题。
→主要性质：熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能强等。 →用途：广泛应用于火箭、导弹、航天飞机、船舶和通信设备等。
→主要性质：高温下具有高的抗氧化性、抗蠕变性与持久强度。 →用途：主要应用于航空、舰艇、火箭等领域。
→主要性质：在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前的原始形状。 →用途：在航空航天、临床医疗等领域有着广泛的应用，如宇宙飞船的天线、人造骨骼、心脏修补器、手术缝合线等。
在金属元素中，有一类性质相似，并在自然界共生在一起的稀土元素，它们是元素周期表中原子序数从57~71的15种元素以及钪和钇，共17种元素。稀土金属在科技、生产中有广泛的用途，被誉为新材料的宝库。稀土金属既可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。例如，在钢中加入稀土元素，可以增加钢的塑性、韧性、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性和抗氧化性等。因此，稀土金属广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业等领域。
1．下列有关金属或合金的说法中不正确的是（ ）A．生铁属于合金B．一般合金的熔点比各成分金属的低C．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同D．改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金
2．金属材料与生活和社会发展关系密切，下列有关说法正确的( )A．金属都是银白色的固体B．18K黄金是纯金C．氧化铁属于铁合金D．钛和钛合金被广泛用于火箭、船舶等
3．中华文明源远流长，化学与文化传承密不可分。大禾方鼎是商代晚期的铜器，是中国铜器制作史上的杰作之一，代表了商代晚期青铜器的高度艺术水平。下列有关大禾方鼎的说法错误的是( )A．大禾方鼎是混合物B．熔点比纯铜低C．硬度比纯铜大D．潮湿空气中易被还原为铜绿