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1、第八单元 金属和金属材料课题1 金属材料 1.1.了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属2.2.认识金属材料在生产、生活和社会发展中的作用认识金属材料在生产、生活和社会发展中的作用3.3.认识加入其他元素可以改良金属的特性认识加入其他元素可以改良金属的特性4.4.知道生铁和钢等重要合金知道生铁和钢等重要合金北北京京奥奥运运会会的的金金牌牌味味道道真真不不错错哦哦！这些是什么做的？这些是什么做的？真真气气魄魄!好好壮壮观观啊啊！这这些些你你乘乘坐坐过过吗吗？这个你一定没坐过！这个你一定没坐过！金属有广泛的用途，对人类社会起着不可金属有广泛的用途，
2、对人类社会起着不可替代的作用替代的作用!东汉时期的青铜奔马，现东汉时期的青铜奔马，现已成为我国的旅游标志。已成为我国的旅游标志。河北沧州铁狮子，铸造于公元河北沧州铁狮子，铸造于公元953953年，距今已有年，距今已有1 1千余年的历史。千余年的历史。一、几种重要的金属一、几种重要的金属1.1.你所知道的金属或金属制品还有哪些？你所知道的金属或金属制品还有哪些？2.2.它们各自是用什么材料制成的？它们各自是用什么材料制成的？3.3.金属材料分哪几类？金属材料分哪几类？4.4.目前世界上应用广泛的金属材料有哪些？目前世界上应用广泛的金属材料有哪些？归纳总结：归纳总结：金属材料包括纯金属以及它们的合
3、金。金属材料包括纯金属以及它们的合金。应用广泛的金属有：铜、铁、铝等。应用广泛的金属有：铜、铁、铝等。思考：下列金属都是利用了金属的哪些物理性质？思考：下列金属都是利用了金属的哪些物理性质？1.1.常温下多为固体常温下多为固体（汞为液体）（汞为液体）2.2.具有金属光泽具有金属光泽4.4.具有良好的导电性、导热性、延展性具有良好的导电性、导热性、延展性 金属的物理性质金属的物理性质3.3.多为银白色多为银白色（铜为红色，金为黄色）（铜为红色，金为黄色）5.5.熔沸点较高熔沸点较高6.6.密度和硬度较大密度和硬度较大金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是 汞汞熔点最高的金属是熔点最高的
4、金属是 钨钨密度最小的金属是密度最小的金属是 锂锂密度最大的金属是密度最大的金属是锇锇硬度最小的金属是硬度最小的金属是 铯铯硬度最大的金属是硬度最大的金属是铬铬延性最好的金属是延性最好的金属是 铂铂展性最好的金属是展性最好的金属是 金金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、导热性最好的金属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钙钙1.1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？2.2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银银的导电性比铜
5、好，为什么电线一般用铜制而不用银制？制？3.3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果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？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？如果镀金会怎为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？样？思考与讨论思考与讨论物质性质物质性质物质用途物质用途决定决定物质用途的主要决定因素及其它影响因素：物质用途的主要决定因素及其它影响因素：原料价格原料价格原料资源原料资源是否是否美观美观是否便是否便利利废废料料是是否否易易于于回回收收是否环保是否环保制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？制造
6、飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？二、合金二、合金在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。的物质。1.1.定义定义（1 1）铁合金）铁合金生铁：生铁：钢：钢：含碳量为含碳量为2%2%4.3%4.3%含碳量为含碳量为0.03%0.03%2%2%生铁的用途生铁的用途:生铁硬度大，抗压，性脆，可以铸造成型，生铁硬度大，抗压，性脆，可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料。是制造机座、管道的重要材料。钢的用途：钢的用途：钢有良好的延展性，机械性能好，用于制造钢有良好的延展性，机械性能好，用于制造机械和交通工具。机械和交通工具
7、。铁合金铁合金钢钢碳素钢：碳素钢：合金钢：合金钢：如：不锈钢（合金元素为铬如：不锈钢（合金元素为铬CrCr和镍和镍NiNi）低碳钢、中碳钢、高碳钢低碳钢、中碳钢、高碳钢2.2.常见的合金常见的合金铜铜合合金金黄铜：黄铜：（含（含Zn 20%Zn 20%36%36%）青铜：青铜：（含（含Sn 10%Sn 10%30%30%）白铜：白铜：含含Cu ZnCu Zn耐腐蚀，耐磨，可塑性强，耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。硬度较小。含含Cu Sn PbCu Sn Pb等等硬而脆，强度大硬而脆，强度大含含Ni ZnNi Zn（少量（少量MnMn）制酒具等制酒具等（2 2）铜合金）铜合金硬铝硬铝：Cu 4
8、0%Cu 40%、Mg 0.5%Mg 0.5%、Mn 0.5%Mn 0.5%、Si 7%Si 7%性能：性能：密度小、强度大、抗腐蚀。密度小、强度大、抗腐蚀。合金的成分不同，其性质也不相同；如果改变某一合金元合金的成分不同，其性质也不相同；如果改变某一合金元素的含量，合金的性质也会发生改变。素的含量，合金的性质也会发生改变。（3 3）铝合金）铝合金 世界上铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展世界上铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性，可制成性，可制成0.01mm0.01mm的铝箔，用于包装香烟、糖果；铝的密度小的铝箔，用于包装香烟、糖果；铝的密度小和具有抗腐蚀性等优良性能，铝
9、及其合金在电线电缆工业、飞和具有抗腐蚀性等优良性能，铝及其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业有广泛的用途。机、汽车等制造业有广泛的用途。铝合金的铝合金的用途用途用钛用钛-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合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。称为形状记忆合金。被广泛用于被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，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
10、的自动控制开关，以及牙齿矫正等水暖系统、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。医疗材料。低温下低温下（4 4）形状记忆合金）形状记忆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”，因此可用来制造人造骨。，因此可用来制造人造骨。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
11、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、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。钛金属腕表钛金属腕表（5 5）钛和钛合金）钛和钛合金实验实验1 1：合金与纯金属的色泽和硬度的比较：合金与纯金属的色泽和硬度的比较金属材料金属材料主要成分主要成分光光泽和和颜色色硬度大小硬度大小对比比黄黄铜片片(合金合金)铜、锌铜片片(纯铜)铜焊锡(合金合金)铅 、锡锡锡(纯锡纯锡)锡锡结论结论黄色黄色紫红色紫红色银白色银白色灰色灰色黄铜大黄铜大焊锡大焊锡大合金颜色鲜艳，硬度变大。合金颜色鲜艳，硬度变大。3.3.合金与组成它们的金属的性质比较合金与
12、组成它们的金属的性质比较金属材料金属材料主要成分主要成分熔化速度对比熔化速度对比铅（纯铅）铅（纯铅）铅铅锡（纯锡）锡（纯锡）锡锡焊锡（合金）焊锡（合金）铅铅锡锡慢慢中中快快实验实验2 2：比较焊锡、锡、铅的熔点的高低：比较焊锡、锡、铅的熔点的高低结论：合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低。结论：合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低。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？金是一种贵重金属，是人类最早发现和开发利用的金属之金是一种贵重金属，是人类最早发现和开发利用的金属之一。它是制作首饰和钱币的重要原料，又是国家的重要储一。它是制作首饰和钱币的重要原料，又
13、是国家的重要储备物资，以备物资，以“金属之王金属之王”著称。黄金的延展性好，具有良著称。黄金的延展性好，具有良好的导电及导热性能。金的化学性质非常稳定，在低温或好的导电及导热性能。金的化学性质非常稳定，在低温或高温时都不会被氧直接氧化。黄金可与其他金属组成合金，高温时都不会被氧直接氧化。黄金可与其他金属组成合金，如金银合金、金铜合金、金银铜合金。如金银合金、金铜合金、金银铜合金。黄黄 金金 生活小常识生活小常识K K金的金的“K”K”是外来语是外来语“Karat”Karat”一词的缩写，完整的表示一词的缩写，完整的表示法是这样的法是这样的:Karat gold:Karat gold（即（即K
14、K黄金），黄金），1K1K金的计量方法是：金的计量方法是：纯金为纯金为24K24K（即（即100100含金量），含金量），1K1K的含金量约是的含金量约是4.1664.166。按照国际标准，按照国际标准，K K金分为金分为2424种，即从种，即从1K1K到到24K24K。K K 金金 1.1.铂金（英文铂金（英文PlatinumPlatinum缩写缩写PtPt）稀有，是因为铂金的储量）稀有，是因为铂金的储量远远低于黄金。远远低于黄金。2.2.铂金纯净，是因为铂金首饰通常含有铂金纯净，是因为铂金首饰通常含有90%90%的纯铂金。而且的纯铂金。而且铂金的白色光泽自然天成，长期佩戴也不会褪色。铂金的
15、白色光泽自然天成，长期佩戴也不会褪色。3.3.铂金坚硬，是因为铂金的密度高，强度几乎是黄金的铂金坚硬，是因为铂金的密度高，强度几乎是黄金的2 2倍。倍。4.4.铂金的延展性也好，一克铂金可以拉出铂金的延展性也好，一克铂金可以拉出2 2公里长的细丝。公里长的细丝。铂铂 金金 白金是黄金和其它金属熔炼而成的白色合金。选用黄金白金是黄金和其它金属熔炼而成的白色合金。选用黄金和钯金或镍、银、铜、锌等金属熔炼成一种白色的合金，和钯金或镍、银、铜、锌等金属熔炼成一种白色的合金，称之为称之为“K K白金白金”。白白 金金 【典例典例1 1】（20102010宁夏中考）下表列出的是一种金属的部分性宁夏中考）下
16、表列出的是一种金属的部分性质：质：根据所列出的该金属的性质可知，该金属可用于制造根据所列出的该金属的性质可知，该金属可用于制造 ，因，因为它既为它既 ，又，又 。由于其密度仅约。由于其密度仅约为铁的三分之一，所以它的合金是制造飞机机身的重要材料。要为铁的三分之一，所以它的合金是制造飞机机身的重要材料。要成为飞机机身材料，其合金的性质至少应在成为飞机机身材料，其合金的性质至少应在 方面与它的纯方面与它的纯金属相比有明显提高。金属相比有明显提高。导线导线知识点一、金属与合金的性质知识点一、金属与合金的性质硬度硬度密度密度熔点熔点导电导电性性导热导热性性延展性延展性较软较软2.70g/cm2.70g
17、/cm3 3660660优优良良优优良良优优良良有优良的导电性有优良的导电性有优良的延展性有优良的延展性硬度硬度知识点二、知识点二、合金合金【典例典例2 2】（20102010鞍山中考）鞍钢集团全力支持上海世博鞍山中考）鞍钢集团全力支持上海世博会，为上海虹桥枢纽建设提供会，为上海虹桥枢纽建设提供4.74.7万吨精品钢材。关于万吨精品钢材。关于钢的说法不正确的是（钢的说法不正确的是（）A A钢是纯净物钢是纯净物 B B钢是铁合金钢是铁合金C C钢的含碳量低于生铁钢的含碳量低于生铁 D D钢的性能优于生铁钢的性能优于生铁A A1.1.下列有关铁的说法错误的是（下列有关铁的说法错误的是（）A.A.地
18、壳中铁元素含量排在第四位地壳中铁元素含量排在第四位B.B.铁的年产量不如铝铁的年产量不如铝C.C.铁锅用来炒菜是因为铁是热的良导体，且可补充铁元素铁锅用来炒菜是因为铁是热的良导体，且可补充铁元素D.D.生铁的含碳量比钢的含碳量高生铁的含碳量比钢的含碳量高2.2.金属不具有的物理通性是（金属不具有的物理通性是（）A.A.银白色光泽银白色光泽 B.B.导热性导热性 C.C.延展性延展性 D.D.导电性导电性B BA A3.3.（20102010江苏中考）铜能够制成铜片或拉成铜丝，是因江苏中考）铜能够制成铜片或拉成铜丝，是因为铜具有良好的（为铜具有良好的（）A A导热性导热性 B B导电性导电性 C
19、 C延展性延展性 D D金属活动性金属活动性4 4.（20102010大连中考）焊锡是锡铅合金，把铅加入锡中制大连中考）焊锡是锡铅合金，把铅加入锡中制成合金的主要目的是（成合金的主要目的是（）A.A.增加强度增加强度 B.B.降低熔点降低熔点 C.C.增加延展性增加延展性 D.D.增强抗腐蚀性增强抗腐蚀性C CB BC CA A5.5.有关合金的叙述不正确的是有关合金的叙述不正确的是()()A.A.合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低B.B.合金的硬度和强度一般比纯金属高合金的硬度和强度一般比纯金属高C.C.合金一定是金属和金属熔合而成的物质合金一定是金
20、属和金属熔合而成的物质D.D.硬铝、黄铜和钢均为合金硬铝、黄铜和钢均为合金6.6.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，还需要考物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，还需要考虑的因素有：虑的因素有：价格价格 资源资源 废料是否易于回收废料是否易于回收 对对环境的影响，以上说法正确的有（环境的影响，以上说法正确的有（）A.B.C.D.A.B.C.D.资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价
21、值一个不注意小事情的人，永远不会成功大事业。一个不注意小事情的人，永远不会成功大事业。卡耐基卡耐基一个能思考的人，才真是一个力量无边的人。一个能思考的人，才真是一个力量无边的人。巴尔扎克巴尔扎克一个人的价值，应当看他贡献了什么，而不应当看他取得了什么。一个人的价值，应当看他贡献了什么，而不应当看他取得了什么。爱因斯坦爱因斯坦一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。雨果雨果一个人追求的目标越高，他的才力就发展得越快，对社会就越有益。一个人追求的目标越高，他的才力就发展得越快，对社会就越有益。高尔基高尔基生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。生活
22、就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。马克思马克思浪费别人的时间是谋财害命，浪费自己的时间是慢性自杀。浪费别人的时间是谋财害命，浪费自己的时间是慢性自杀。列宁列宁哪里有天才，我是把别人喝咖啡的工夫都用在工作上的。哪里有天才，我是把别人喝咖啡的工夫都用在工作上的。鲁迅鲁迅完成工作的方法，是爱惜每一分钟。完成工作的方法，是爱惜每一分钟。达尔文达尔文没有伟大的愿望，就没有伟大的天才。没有伟大的愿望，就没有伟大的天才。巴尔扎克巴尔扎克读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。笛卡尔笛卡尔成功艰苦的劳动正确的方法少谈空话。成功艰苦的劳动正确的方法少谈空话。爱因斯坦爱因斯坦