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1、课题课题 1 1 金属材料金属材料第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料金属材料金属材料纯金属纯金属合合金金我们一起来学习:我们一起来学习:铜和铁是人类使用较早的金属,铜和铁是人类使用较早的金属,我国劳动人民在我国劳动人民在商代商代就制造出精美就制造出精美的的青铜器青铜器,春秋战国时期就会冶铁,春秋战国时期就会冶铁和炼钢。铝的利用要比铜和铁晚得和炼钢。铝的利用要比铜和铁晚得多,那仅仅是多,那仅仅是100100多年前的事情。多年前的事情。但由于但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能优良性能,现在世界上铝的年产量,现在世界上铝的年产量已超过了铜,位于铁之后,居第已超
2、过了铜,位于铁之后,居第二二位。位。铁铁-铝铝-铜铜金属的物理性质大多数金属为大多数金属为银白色银白色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)金金(黄色)(黄色)金属的物理性质金属的物理性质3.能导热能导热 1.常温下为固体常温下为固体(除(除汞汞为液体外)为液体外)6.熔点较高,密度、硬度熔点较高,密度、硬度随金属的不同而不同随金属的不同而不同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为100100100100作标准)作标准)
3、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 2.53 22.9 1.5 大大小小银银 铜
4、铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅10099746127177.91 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?铁的硬度大,铅的硬度小。若菜刀镰刀用铁的硬度大,铅的硬度小。若菜刀镰刀用铅制容易卷刃,而锤子用铅制,很容易变铅制容易卷刃,而锤子用铅制,很容易变形。形。银在自然界中含量较少,价格比铜高许多,银在自然界中含量较少,价格比铜高许多,密度大,不易架设。密度大,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
5、用锡制?如果用锡制的话,可能会出现什么情?如果用锡制的话,可能会出现什么情况?况?钨的熔点高,锡的熔点低。钨的熔点高,锡的熔点低。灯丝熔断灯丝熔断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?因为铬是硬度最高的金属,镀在铁制品表因为铬是硬度最高的金属,镀在铁制品表面既耐磨、美观又防锈,延长使用寿命。面既耐磨、美观又防锈,延长使用寿命。镀金会增加成本且不耐用,日久会脱落,镀金会增加成本且不耐用,日久会脱落,铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命。铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命。5 5、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
6、些铁的性质?(1 1)烧菜用的铲子是铁制的,一般都)烧菜用的铲子是铁制的,一般都要装上木柄要装上木柄(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)油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电,易发生火险,因此,车尾有生静电,易发生火险,因此,车尾有一条拖地的铁链一条拖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金 属 之 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铝铝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导电、导热性最好的金属导电、导热性最好
7、的金属银银硬度最高的金属硬度最高的金属铬铬熔点最高的金属熔点最高的金属钨钨熔点最低的金属熔点最低的金属汞汞密度最大的金属密度最大的金属锇锇密度最小的金属密度最小的金属锂锂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、易加工问题:问题: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?就是在金属中加热熔合某就是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。征的物质。1、合金、合金注意注意:合金中并非都是金属,
8、组成合金中并非都是金属,组成合金的元素中可能有非金属;合金合金的元素中可能有非金属;合金是一种混合物而不是化合物是一种混合物而不是化合物。二、二、合金合金常见的合金:常见的合金:铝合金:铝合金:铁合金:铁合金:铜合金:铜合金:硬铝、镁铝合金硬铝、镁铝合金生铁、钢生铁、钢青铜、黄铜、白铜青铜、黄铜、白铜铁铁合合金金生铁生铁钢钢含碳量为含碳量为2 24.34.3,含碳量为含碳量为0.030.032 2含碳量越高,硬度和强度增加,含碳量越高,硬度和强度增加,塑性与韧性降低塑性与韧性降低千锤百炼千锤百炼(百炼成钢百炼成钢)其中的其中的化学原理:化学原理:锤打烧红的生铁时,生铁中的锤打烧红的生铁时,生铁
9、中的碳与氧气反应生成二氧化碳,碳与氧气反应生成二氧化碳,使含碳量降低,转变为钢使含碳量降低,转变为钢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银白银白色色银白银白色色黄铜比铜硬黄铜比铜硬硬铝比铝硬硬铝比铝硬合金一般比纯组分金属合金一般比纯组分金属硬度大硬度大黄黄色色现象现象结论结论焊锡最先熔化,锡焊锡最先熔化,锡次之,铅最后熔化次之,铅最后熔化合金的熔点一般比任合金的熔点一般比任一组分金属一组分金属熔点低熔点低实验:焊锡与锡、铅熔点比较实验:焊锡与锡、铅熔点比较、合金性质、合金性质(1)、)、硬度硬度大于组成它的金属大于组成它的金属(2)、)、
10、熔点熔点低于组成它的金属低于组成它的金属(3)、)、抗腐蚀性抗腐蚀性能强于组成它的金属能强于组成它的金属介绍:常见合金介绍:常见合金n课本课本P P6 6表表8 82 2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课本P6表82青铜器青铜器清代的锁清代的锁清代的锁清代的锁介绍:常见合金n课本P6表82焊锡丝焊锡丝18K18K黄金饰品黄金饰品18K18K白金饰品白金饰品 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
11、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
12、,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,首先考虑物质的用途时,首先要考虑物质的要考虑物质的_,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
13、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?密度密度密度密度硬度硬度硬度硬度制造飞机制造飞机制造飞机制造飞机制造机器底座制造机器底座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1、制作电线的金属材料一般是、制作电线的金属材料一般是 ()A.铁铁 B.铜铜 C.银银 D.镁镁2、下列各组中的两种物质都属于混合物的是、下列各组中的两种物质都属于混合物的是 ()A.钢钢 不锈钢不锈钢 B.铜铜 青铜青铜 C.铁铁 生铁生铁 D.锡锡 焊锡焊锡3、下列有关合金的说法正确的是、下列有关合金的说法正确的是 ()A
14、.合金缺少金属光泽合金缺少金属光泽 B.合金种类只有合金种类只有90余种余种 C.合金属于化合物合金属于化合物 D.合金的很多性能比它的纯金属优异合金的很多性能比它的纯金属优异BAD4、下列对金属的性质描述正确的是、下列对金属的性质描述正确的是 ()A.金属在常温下都是固体金属在常温下都是固体 B.金属的熔点都比较低金属的熔点都比较低 C.金属大多为电和热的优良导体金属大多为电和热的优良导体 D.金属缺乏延展性金属缺乏延展性5、钛和钛合金是、钛和钛合金是21世纪的重要金属材料,它们具有优良的性能,如熔点世纪的重要金属材料,它们具有优良的性能,如熔点高,密度小,可塑性好,机械性能好,抗腐蚀能力强,钛合金与人体很高,密度小,可塑性好,机械性能好,抗腐蚀能力强,钛合金与人体很好的好的“相容性相容性”。根据它们的主要性能,不合实际的用途是(。根据它们的主要性能,不合实际的用途是()A.用来做保险丝用来做保险丝 B.用于制造航天设备用于制造航天设备 C.用于核潜艇设备的制造用于核潜艇设备的制造 D.可用来制造人造骨可用来制造人造骨6、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?CA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