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1、第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料课题课题1金属材料金属材料课题课题2金属的化学性质金属的化学性质课题课题3金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料建筑建筑桥梁桥梁器械器械车辆车辆飞机飞机舰艇舰艇生活用具生活用具其它其它一一.金属材料金属材料金属材料包括金属材料包括纯金属纯金属以及以及 它们的它们的合金合金二、金属材料的发展史二、金属材料的发展史商商朝，人们已开始使用朝，人们已开始使用青铜青铜器器春秋春秋时期，开始使用时期，开始使用铁铁器器100年前年前开始了开始了铝铝的大规模使用的大规模使用铁锄与铁犁铁锄与铁犁 司母戊鼎司母戊鼎铝窗铝窗司母戊鼎
2、是中国目前司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含器。司母戊鼎含铜铜84.77、锡锡11.64、铅铅27.9。充分显示。充分显示出商代青铜铸造业的出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。生产规模和技术水平。青铜器时代青铜器时代我国劳动人民在商代就能我国劳动人民在商代就能制造出精美的青铜器制造出精美的青铜器秦陵铜车马严格按真车马的制作秦陵铜车马严格按真车马的制作。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为把它称之为“青铜之冠青铜之冠”。马踏飞燕1969年，在甘肃武威出土
3、。年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。中国雕塑史上的不朽之作。1984年，定为中国旅游标志年，定为中国旅游标志图形。图形。2002年，年，“马踏飞燕马踏飞燕”的仿的仿制品作为国礼赠布什。制品作为国礼赠布什。干将干将莫邪莫邪干将莫邪干将莫邪 古代宝剑名古代宝剑名,锋利的宝剑的代称锋利的宝剑的代称.铁器时代铁器时代早在春秋战国时期，我国劳早在春秋战国时期，我国劳动人民就了掌握高超的冶铁动人民就了掌握高超的冶铁和炼钢技术。和炼钢技术。铜和铁是人类使用较早的金铜和铁是人类使用较早的金属，我国劳动人民在商代就制造出属，我国劳动人民在商代就制造出精美的青铜器，春秋战国时期就会精美的青铜器，春秋战国
4、时期就会冶铁和炼钢。铝的利用要比铜和铁冶铁和炼钢。铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是晚得多，那仅仅是100100多年前的事多年前的事情。但由于铝的密度小和具有抗腐情。但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。后，居第二位。一架波音一架波音767767大型大型飞机约由飞机约由70%70%的铝的铝及其合金构成。及其合金构成。2020世纪，铝世纪，铝和铝合金的和铝合金的应用应用铝合金门窗铝合金门窗人类使用金属的先后顺序人类使用金属的先后顺序铜铁铝铜铁铝金属大规模被使用的先后顺序跟金属金属大规模被
5、使用的先后顺序跟金属的的化学性质化学性质（金属活动性金属活动性)有关。有关。越不活泼的金属使用的越早！越不活泼的金属使用的越早！根据你的生活经验，根据你的生活经验，金属具有哪些共有的物理金属具有哪些共有的物理性质？性质？提问三三.金属的物理性质金属的物理性质1.常见金属的共性常见金属的共性.有光泽有光泽用途：做装饰品、反光材料等用途：做装饰品、反光材料等.导电性导电性用途：做导线等用途：做导线等.导热性导热性用途：做炊具、散热材料等用途：做炊具、散热材料等.延展性延展性（能拉成丝，展成片）（能拉成丝，展成片）用途：用途：做包装材料等做包装材料等.韧性韧性（可以弯曲）（可以弯曲）金属除了有共性外
6、还有各自的特性金属除了有共性外还有各自的特性大多数金属都是银白色的，但铜却呈大多数金属都是银白色的，但铜却呈 ，金呈，金呈 。大多数金属都是固体，而汞是大多数金属都是固体，而汞是_。紫红色紫红色黄色黄色 液态一些金属的物理性质一些金属的物理性质物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较导电性导电性(以银的导电以银的导电性为性为100作标准作标准)银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅(优优)10099746127177.9(良良)密度密度/(gcm-3)金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁锌铝大大19.311.310.58.927.867.142.7小小熔点熔点/钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡高高34101535108
7、31064962660232低低硬度硬度(以金刚石的硬以金刚石的硬度为度为10作标准作标准)铬铁银铜铬铁银铜金铝铅金铝铅大大94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5小小讨论：讨论：1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？不用铅制？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？用铜制而不用银制？3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？4 4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？、为什么有的铁制品如水龙
8、头等要镀铬？、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？如果镀金会怎样？如果镀金会怎样？如果镀金会怎样？答案答案4使用使用是否便利是否便利资源资源 废料是否废料是否易于回收易于回收价格价格 是否是否美观美观对环境对环境的影响的影响 考虑物质的用途考虑物质的用途时，首先要考虑物质的时，首先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质物质的物质的性质性质在在很大程很大程度上度上决决定定了物了物质的质的用用途途，金金属属 之之最最地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属导电、导热性
9、最好的金属导电、导热性最好的金属-人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素-硬度最高的金属硬度最高的金属熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属熔点最低的金属-密度最大的金属密度最大的金属密度最小的金属密度最小的金属铝铝钙钙汞汞银银铁铁钨钨铬铬锇锇锂锂零下零下39.3度度以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄装上木柄（2 2）铁块可以制成铁丝或铁片）铁块可以制成铁丝或铁片（3 3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险，因此，车尾有一条拖电，易
10、发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链地的铁链铁有良好的导热性铁有良好的导热性铁具有延展性铁具有延展性铁具有导电性铁具有导电性（4 4）田径比赛中铅球里填充金属铅田径比赛中铅球里填充金属铅（5）电炉丝是用金属钨制成的，电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？你认为它利用了钨的哪些性质？铅的密度较大铅的密度较大导电性、导热性、熔点高导电性、导热性、熔点高用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？无毒轻便无毒轻便耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀美观、易加工美观、易加工猜测：猜测：制造飞机的材料中使用的铝是不是制造飞机的材料中使用的铝是不是纯铝纯铝？就是在金属中就
11、是在金属中加热熔合加热熔合某些金属某些金属或非金属形成的具有或非金属形成的具有金属特征金属特征的物的物质。质。四四.合金合金合金是纯净物还是混合物？合金中肯定含有 ，还可能含有 .金属非金属(混合物混合物)铁的合金铁的合金生铁生铁钢钢含碳量为含碳量为24.3含碳量为含碳量为0.032含碳量不同的两种铁合金碳元素在合金中的作用：碳元素在合金中的作用：提高金属硬度提高金属硬度生铁和钢的本质区别：生铁和钢的本质区别：含碳量不同含碳量不同注意注意【实验【实验8-18-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度泽和颜色；将它们互相刻划，比较
12、它们的硬度性质性质比较比较现现 象象黄铜黄铜铜铜焊锡焊锡锡锡光泽光泽和颜和颜色色硬度硬度结论结论合金与组成它们的金属的性质比较合金与组成它们的金属的性质比较黄黄色色紫紫红红色色银银白白色色白白色色黄铜黄铜 铜铜焊锡焊锡 锡锡合金的硬度大于其组成的金属合金的硬度大于其组成的金属黄铜黄铜铜铜【实验【实验【实验【实验8-28-28-28-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡片上，加热铁片的
13、中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度焊锡焊锡锡锡铅铅现象现象结论结论焊锡先熔化，焊锡先熔化，铅最后熔化铅最后熔化合金的熔点低于合金的熔点低于其组成的金属其组成的金属与纯金属相比，合金具有与纯金属相比，合金具有 更大的硬度，较低的熔点更大的硬度，较低的熔点 更高的强度更高的强度(韧性好韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打耐拉伸、耐弯曲、耐压打)更好的抗腐蚀性能更好的抗腐蚀性能合金比纯金属具有更广泛的用途合金比纯金属具有更广泛的用途 尽管目前人类已制得的纯金属只有尽管目前人类已制得的纯金属
14、只有9090余种余种，但人们为适用各种用途而将这，但人们为适用各种用途而将这些纯金属些纯金属按一定组成和质量比按一定组成和质量比制得的制得的合金合金已达已达几千种几千种。钛钛和和钛钛合合金金被被认认为为是是2121世世纪纪的的重重要要材材料料，它它具具有有很很多多优优良良的的性性能能，如如熔熔点点高高、密密度度小小、可可塑塑性性好好、易易于于加加工工、机机械械性性能能好好等等。尤尤其其是是抗抗腐腐蚀蚀性性能能非非常常好好，即即使使把把它它们们放放在在海海水水中中数数年年，取取出出后后仍仍光光亮亮如如新新，其其抗抗腐腐蚀蚀性性能能远远优优于于不不锈锈钢钢，因因此此被被广广泛泛用用于于火火箭箭、导
15、导弹弹、航航天天飞飞机机、船船舶舶、化化工工和和通讯设备等通讯设备等钛金属钛金属腕表腕表二十一世纪的金属材料二十一世纪的金属材料钛和钛合金钛和钛合金钛合金与人体有很好的钛合金与人体有很好的“相容性相容性”，因此可用，因此可用来制造来制造人造骨人造骨 用钛用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线镍形状记忆合金制成的人造卫星天线 形状记忆合金形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金是具有形状记忆效应的合金.被被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防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
16、材料用这种用这种“记忆金属记忆金属”造出汽车，万一被撞瘪，造出汽车，万一被撞瘪，只要浇上一桶热水就可恢复到原来的形状只要浇上一桶热水就可恢复到原来的形状。练习练习1、下列不属于合金的是、下列不属于合金的是（）A.生铁生铁B.不锈钢不锈钢C.四氧化三铁四氧化三铁D.球墨铸铁球墨铸铁2、下列各项比较中正确的是、下列各项比较中正确的是（）A.含碳量：生铁含碳量：生铁钢钢B.含铁量含铁量:生铁生铁钢钢C.地壳中含量地壳中含量:Al钢钢3、用铝合金制作门窗是利用铝合金的（、用铝合金制作门窗是利用铝合金的（）A.不易腐蚀不易腐蚀B.硬度较大硬度较大C.熔点较低熔点较低D.导热良好导热良好4、导致老年人骨质
17、疏松的主要原因是人体骨骼中、导致老年人骨质疏松的主要原因是人体骨骼中缺少下列元素的缺少下列元素的（）A.CaB.NaC.FeD.KCAAA5、在、在铁、铝、铜、锌、钛铁、铝、铜、锌、钛五种金属中：五种金属中：常用于电镀和作干电池电极的金属是常用于电镀和作干电池电极的金属是 生铁和钢是哪种金属的合金生铁和钢是哪种金属的合金 包装糖果、香烟的银白色金属材料包装糖果、香烟的银白色金属材料 常用于制造电线和电缆的金属常用于制造电线和电缆的金属 常用于航空工业作制造飞机等材料常用于航空工业作制造飞机等材料的金属的金属锌锌(Zn)铜铜(Cu)铝铝(Al)铝铝(Al)铝铝(Al)铁铁(Fe)钛钛日常生活中，
18、用于家用热水瓶内胆壁日常生活中，用于家用热水瓶内胆壁上的银白色金属是上的银白色金属是_ _，温度计中，温度计中填充的金属是填充的金属是_ _。银银(Ag)汞汞(Hg)7、日常生活中所使用的自来水管，你认为选用哪种材料既、日常生活中所使用的自来水管，你认为选用哪种材料既经济又耐用（经济又耐用（）A、普通钢管、普通钢管B、塑料管、塑料管C、不锈钢管、不锈钢管D、镀锌管、镀锌管8、我国在春秋战国时期就开始将生铁经高温煅打处理得到、我国在春秋战国时期就开始将生铁经高温煅打处理得到相当于铸钢的器具（如锋利的宝剑），这一技术比欧洲早相当于铸钢的器具（如锋利的宝剑），这一技术比欧洲早了近了近2000年。高温
19、煅打生铁的主要目的是（年。高温煅打生铁的主要目的是（）A、除硫、磷杂质、除硫、磷杂质B、适当降低含碳量、适当降低含碳量C、掺进合金元素、掺进合金元素D、改善金属表面的结构性能、改善金属表面的结构性能9、下列关于、下列关于“合金合金”的叙述：的叙述：1合金中至少含有两种金属；合金中至少含有两种金属；2合金中元素以化合物的形式存在；合金中元素以化合物的形式存在；3合金中一定含有金属；合金中一定含有金属；4合金一定为混合物；合金一定为混合物；5合金依然具有金属的特性。其中正合金依然具有金属的特性。其中正确的是（确的是（）A、4B、123C、34D、345BBD10、生活中废弃的铝制易拉罐、破锅、废铜
20、线等可归为、生活中废弃的铝制易拉罐、破锅、废铜线等可归为一类加以回收，它们属于（一类加以回收，它们属于（）A、有机物、有机物B、金属或合金、金属或合金C、氧化物、氧化物D、非金属、非金属11、今年、今年5月月1日，新建成的南京地铁试运营，地铁轨道日，新建成的南京地铁试运营，地铁轨道所用材料是（所用材料是（）A、锰钢、锰钢B、不锈钢、不锈钢C、硬铝、硬铝D、钛合金、钛合金12、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A、金属都是银白色的固体、金属都是银白色的固体B、我国人民在商代就制造出精美的青铜器、我国人民在商代就制造出精美的青铜器C、食醋中含有盐酸、食醋中含有盐酸D、钢是一种合金，其机械加工
21、性能比纯铁差、钢是一种合金，其机械加工性能比纯铁差13、灯泡里的灯丝用钨制，是因为（、灯泡里的灯丝用钨制，是因为（）A、导电性好、导电性好B、硬度适中，易造型、硬度适中，易造型C、熔点高、不易熔化、熔点高、不易熔化D、有金属光泽、有金属光泽BABC课题一、金属材料课题一、金属材料一、金属一、金属1、金属的一些物理性质：、金属的一些物理性质：大大多多数数金金属属为为银银白白色色、固固体体、有有光光泽泽、能导电导热、熔沸点高、有延展性能导电导热、熔沸点高、有延展性二、合金二、合金2 2、考虑物质用途时考虑多种因素、考虑物质用途时考虑多种因素 3 3、在金属中加热熔合某些金属或非金属，、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金就可以制得合金 4 4、合金的强度和硬度一般比组成它们的、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好纯金属更高，抗腐蚀性能也更好 课作课作：芝麻家作：家作：同步同步P55-P56