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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应用广泛的金属材料金属材料金属材料n n建筑建筑n n桥梁桥梁n n器械器械n n车辆、飞机、舰艇车辆、飞机、舰艇n n生活用具生活用具n n其它其它纯金属纯金属合合 金金根据生活经验，你所知道的金属根据生活经验，你所知道的金属有哪些？你见过哪些金属制品？有哪些？你见过哪些金属制品？我所知道的我所知道的我所知道的我所知道的金属金属金属金属我所见过的我所见过的我所见过的我所见过的金属制品金属制品金属制品金属制品 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
2、美的青铜器，春秋战国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，位于铁之后，居产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。第二位。大多数金属为银白色大多数金属为银白色2.有金属光泽有金属光泽4.能导电能导电5.有延展性有延展性铜（紫红色）铜（紫红色）金（黄色）金（黄色）金金属属的的物物理理性性质质3.能导热能导热1.常温下为固体（除汞为液体外）常温下为固体（除汞为液体外）6.熔点
3、较高，密度、硬度随金属熔点较高，密度、硬度随金属 的不同而不同的不同而不同1 1、制造飞机和制造机器底座，对所用、制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？金属的密度和硬度会有什么要求？2 2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？它利用了钨的哪些性质？密度密度硬度硬度制造飞机制造飞机制造机器底座制造机器底座导电性、导热性、熔点高导电性、导热性、熔点高小小大大大大大大物理性质物理性质物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较物理性质比较物理性质比较导电性导电性导电性导电性（以银的（以银的（以银的（以银的导电性为导电性为导电性为导电性
4、为100100100100作标准）作标准）作标准）作标准）密度密度密度密度（gcmgcmgcmgcm-3-3-3-3）熔点熔点熔点熔点()()()()硬度硬度硬度硬度（以金刚石的（以金刚石的（以金刚石的（以金刚石的硬度为硬度为硬度为硬度为10101010作标准）作标准）作标准）作标准）优优良良金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 大大小小钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 高高低低铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅9 45 2.54 2.53 2
5、.53 22.9 1.5 大大小小银银 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅100 99 74 61 27 17 7.9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地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素铝铝铝铝目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属铁铁铁铁导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属银银银银人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素钙钙钙钙硬度最高的金属硬度最高的金属硬度最高的金属硬度最高的
6、金属铬铬铬铬熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最高的金属钨钨钨钨熔点最低的金属熔点最低的金属熔点最低的金属熔点最低的金属汞汞汞汞密度最大的金属密度最大的金属密度最大的金属密度最大的金属锇锇锇锇密度最小的金属密度最小的金属密度最小的金属密度最小的金属锂锂锂锂1 1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？用铅制？2 2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？铜制而不用银制？铁的铁的硬度大，铅的硬度小。若菜刀用铝制硬度大，铅的硬度小。若菜刀用铝制容易卷刃，而锤子用铝制，很容易变形。容易卷刃，而锤子用铝
7、制，很容易变形。银在自然界中较少，价格比铜高许多密度银在自然界中较少，价格比铜高许多密度大，不易架设。大，不易架设。3 3、为什么灯里的灯丝用钨制而不用锡制、为什么灯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？如果用锡制的话，可能会出现什么情况情况钨的熔点高，锡的熔点低。钨的熔点高，锡的熔点低。锡丝熔断锡丝熔断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头等要镀铬？如果镀金怎么样？如果镀金怎么样？因为镀铬可增加水龙头的硬度，而使因为镀铬可增加水龙头的硬度，而使其不变形，不易生锈，可使水龙头更其不变形，不易生锈，可使水龙头更美观。镀金更好看，更耐腐蚀，但不美观。镀金
8、更好看，更耐腐蚀，但不经济。经济。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？资源丰富资源丰富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 考虑物质的用途时，考虑物质的用途时，首先要考虑物质的首先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质制造飞机的材料中为什么大制造飞机的材料中为什么大量使用量使用铝合金铝合金而不用而不用纯铝纯铝？什么是合金？什么是合金？合金的性质与其组分金属有何不同？合金的性质与其组分金属有何
9、不同？合金的应用范围怎样？合金的应用范围怎样？我们常用的合金有哪些？我们常用的合金有哪些？哪些合金最有前途？哪些合金最有前途？阅读课本阅读课本P4P4合金的内容，思考合金的内容，思考 就是在金属中就是在金属中加热熔合加热熔合某某些金属或非金属形成的具有些金属或非金属形成的具有金属特金属特征征的物质。的物质。1、合金、合金注意：合金中并非都是非金注意：合金中并非都是非金属，组成合金的元素中可能属，组成合金的元素中可能有非金属；合金是一种混合有非金属；合金是一种混合物而不是化合物。物而不是化合物。生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金生铁的含碳量为金生铁的含碳量为2
10、 24.34.3，钢的，钢的含碳量为含碳量为0.030.032 2除含碳外，生除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等由于在纯金属铁中熔合含有铬、镍等由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变例如，纯铁较软，而生铁比纯生改变例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多锈蚀性能也比纯铁好得多 【实验实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽比较黄铜片和铜
11、片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度2 2、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性质性质比较比较现象现象黄铜黄铜铜铜焊锡焊锡锡锡颜色颜色光泽光泽硬度硬度结论结论紫红紫红色色灰白灰白色色银白银白色色黄铜比铜硬黄铜比铜硬焊锡比锡硬焊锡比锡硬合金一般比纯组分金属硬度大合金一般比纯组分金属硬度大黄黄色色将绿豆大的焊锡、将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中上，加热铁片的中心部分，观察，比心部分，观察，比较焊锡和组成它的较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔纯金属锡、铅的熔化温度化温度焊锡焊锡锡锡铅铅
12、锡锡焊锡焊锡铅铅将绿豆大的焊锡、将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中上，加热铁片的中心部分，观察，比心部分，观察，比较焊锡和组成它的较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔纯金属锡、铅的熔化温度化温度锡锡焊锡焊锡铅铅将绿豆大的焊锡、将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中上，加热铁片的中心部分，观察，比心部分，观察，比较焊锡和组成它的较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔纯金属锡、铅的熔化温度化温度锡锡焊锡焊锡铅铅现现象象结结论论焊锡最先熔化，焊锡最先熔化，锡次之，铅最锡次之，铅最后熔化后熔化合金一般比合金一般比任一组分金任一组分金属熔点低属熔点低合金性质
13、1、硬度大于组成它的金属、硬度大于组成它的金属2、熔点低于组成它的金属、熔点低于组成它的金属3、抗腐蚀性能强于组成它的金属、抗腐蚀性能强于组成它的金属介绍：常见合金n n课本课本P P6 6表表8 82 2球墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁锰钢不锈钢婴儿床不锈钢婴儿床不锈钢婴儿床不锈钢婴儿床黄铜合金黄铜合金黄铜合金黄铜合金介绍：常见合金n n课本课本P P6 6表表8 82 2青铜器青铜器白铜上白铜上白铜上白铜上:清代的锁清代的锁清代的锁清代的锁 下下下下:古币古币古币古币介绍：常见合金n n课本课本P P6 6表表8 82 2焊锡丝焊锡丝18K18K黄金饰品黄金饰品18K18K白金饰品白金饰品
14、 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”，因此可用来制造，因此可用来制造人造骨人造骨 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、导导弹弹、航航天天飞飞机机、船船舶舶、化工和通讯设备等化工和通讯设备
15、等钛金属腕表钛金属腕表用钛用钛-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，被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。电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。低温下低温下 世界铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较世界铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性可制成好的延展性可制成0.01mm的铝箔，用于包装香烟、的铝箔，用于包装香烟、糖果；铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性
16、能，铝及糖果；铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，铝及其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业有广其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业有广泛的用途泛的用途不锈钢容器 医疗器械 学完本课题你应该知道学完本课题你应该知道1 1金金属属具具有有很很多多共共同同的的物物理理性性质质。例例如如，常常温温下下它它们们都都是是固固体体(汞汞除除外外)，有有金金属属光光泽泽，大大多多数数为为电电和和热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。2 2物物质质的的性性质质在在很很大大程程度度上上决决定定了了物物质质的的用用途途，但但这这不不是是唯唯一一的的决决定定因因
17、素素。在在考考虑虑物物质质的的用用途途时时，还还需需要要考考虑虑价价格格、资资源源、是是否否美美观观、使使用用是是否否便便利利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。3 3金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。合金具有更广泛的用途。