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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第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料1、元素分为哪几类？2、什么叫物理性质？什么叫化学性质？3、性质和用途有什么关系？4、什么叫纯净物？什么叫混合物？温故知新金属元素、非金属元素和稀有气体元素。金属元素、非金属元素和稀有气体元素。物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质物理性质；如：颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等。如：颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等。物质在化学变化中表现出来的性质叫做物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质化学性质；如
2、：可燃；如：可燃性性 还原性还原性 氧化性等氧化性等性质决定用途，用途反映了性质。性质决定用途，用途反映了性质。只由一种物质组成的物质叫做纯净物；只由一种物质组成的物质叫做纯净物；由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物。由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物。课题1 金属材料教学目标1、知识与技能：、知识与技能：了解常见金属冶炼历史，了解常见金属的物理性质了解常见金属冶炼历史，了解常见金属的物理性质认识金属加热熔化某些金属或非金属，可以制得合认识金属加热熔化某些金属或非金属，可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金材料。金，知道生铁和钢等重要合金材料。2、过程与方法：、过程与方法：知道物质性质
3、在很大程度上决定了物质的用途；知道物质性质在很大程度上决定了物质的用途；学会收集、整合信息的方法；学会收集、整合信息的方法；3、情感态度与价值观：、情感态度与价值观：认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。应用广泛的金属材料2、在生活中，应用最广泛的金属（按使用历史长短，括号、在生活中，应用最广泛的金属（按使用历史长短，括号内填写最早使用历史时期）依次是内填写最早使用历史时期）依次是_（）、）、_（）、）、_（）；）；目前，产量居前三位的金属依次是目前，产量居前三位的金属依次是_。一、几种重要的金属一、几种重要的金属纯金属纯金属和它们的和它们的合
4、金合金统称为统称为金属材料金属材料。合金合金纯金属纯金属金属金属材料材料1、铜铜 商代商代铁铁 春秋战国春秋战国 铝铝 一百多年一百多年铁、铝、铜铁、铝、铜3、了解人类社会使用材料的历史、了解人类社会使用材料的历史石器时代石器时代青铜器时代青铜器时代铁器时代铁器时代铝的利用铝的利用钛的利用钛的利用青铜器时代青铜器时代司母戊鼎是中国目前已发现的最重司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜的青铜器。司母戊鼎含铜84.77、锡、锡11.64、铅、铅27.9。充分显示出商代。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。青铜铸造业的生产规模和技术水平。秦陵铜车马严格按真车马的秦陵铜车马严格
5、按真车马的制作制作。造型精美，比例恰当，装饰华丽，。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为者把它称之为“青铜之冠青铜之冠”。马踏飞燕1969年，在甘肃武威出土东年，在甘肃武威出土东汉晚期的青铜奔马。中国雕汉晚期的青铜奔马。中国雕塑史上的不朽之作。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。铁耙铁耙两汉时期西汉农具两汉时期西汉农具春秋时期开始冶铁春秋时期开始冶铁战国时期开始炼钢战国时期开始炼钢铁器时代铁器时代
6、河北沧州的铁狮子，铸造于河北沧州的铁狮子，铸造于公元公元953年，距今已有年，距今已有1千余千余年的历史，狮高年的历史，狮高5.3m，长，长6.5m，宽，宽3m，重约，重约40t。概括金属共同的物理性质概括金属共同的物理性质不同金属的物理性质差别也较大。例如不同金属的物理性质差别也较大。例如:铁、铝等大多数金属都呈铁、铝等大多数金属都呈_色，铜呈色，铜呈_色，金呈色，金呈_色；色；常温下大多数金属都是固体，汞却是液体；常温下大多数金属都是固体，汞却是液体；金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大；金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大；_的密度最的密度最大，大，_的密度最小；
7、的密度最小；_的熔点最高，的熔点最高，_的熔点最低；的熔点最低；_的导的导电性和导热性最好，电性和导热性最好，_的硬度最大；地壳中含量最多的金属是的硬度最大；地壳中含量最多的金属是_，人，人体中含量最多的金属是体中含量最多的金属是_，目前世界年产量最高的金属是，目前世界年产量最高的金属是_。4、金属共同的物理性质大多数金属都具有大多数金属都具有金属光泽金属光泽，不透明；，不透明；在室温下除在室温下除汞汞为液体，其余金属均为为液体，其余金属均为固体固体；具有良好的具有良好的导电性导电性和和导热导热性；性；有良好的有良好的延展性延展性(可以拉成细丝，可以展成薄片可以拉成细丝，可以展成薄片)；密度密
8、度较大较大，熔点，熔点较高较高。银白银白紫红紫红黄黄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人体中含量最高的金属元素人体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、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属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银银铁铁铬铬汞汞钨钨锂锂锇锇一些金属的物理性质一些金属的物理性质讨论讨论: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？铁制品的硬度大于铅的硬度。铁制品的硬度大于
9、铅的硬度。一些金属的物理性质一些金属的物理性质讨论：讨论：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？银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。一些金属的物理性质一些金属的物理性质讨论：讨论：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？钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。一些金属的物理性质一些金属的物理性质讨论：讨论：4 4、为什么有的铁
10、制品如水龙头等要镀铬？如、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？果镀金会怎样？果镀金会怎样？果镀金会怎样？镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。镀金：更
11、美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。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，首考虑物质的用途时，首先要考虑物质的先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质影响物质用途的因素二、合 金思考思考1：钢铁是使用最多的金属材料，钢的性能比铁好，那钢：钢铁是使用最多的金属材料，钢的性能比铁好，那钢是不是很纯的金属呢？是不是很纯的金属呢？思考思考2：阅读教材：阅读教材P.4，
12、了解钢与铁的区别与联系。了解钢与铁的区别与联系。明确：钢是含有少量碳及其他金属的铁。明确：钢是含有少量碳及其他金属的铁。明确：铁和钢是含碳量不同的两种铁的合金。明确：铁和钢是含碳量不同的两种铁的合金。2 2、定义：在金属中加热熔合某些、定义：在金属中加热熔合某些金属或非金属金属或非金属而形成而形成的具有的具有金属特征金属特征的物质的物质 。1 1、铁的合金、铁的合金生铁生铁钢钢：含碳量为含碳量为2%4.3%：含碳量为含碳量为0.03%2%解释成语解释成语“百炼成钢百炼成钢”蕴涵的化学原理蕴涵的化学原理3、合金的特性、合金的特性【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
13、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，比较它们的硬度性质性质比较比较现象现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焊焊锡锡锡锡铜铜黄黄铜铜3、合金的特性、合金的特性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；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；合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点都低。合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点都低。【实验实验8-18-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度。颜色；将它们互相刻划，比较它
14、们的硬度。性质性质比较比较现象现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暗暗黄色黄色亮紫亮紫红色红色暗灰暗灰白色白色亮银亮银白色白色黄铜比铜硬黄铜比铜硬焊锡比锡硬焊锡比锡硬合金强度和硬度一般比组成它们的纯合金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。金属更高；抗腐蚀性能等也更好。查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和武德合金武德合金（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。根据下表提（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？供的数据，你能得到什么启示？3、合金的特性、合金的特性纯金属纯金属合金合金铅铅镉镉
15、铋铋锡锡焊锡焊锡武德合金武德合金熔点熔点/32732127123218370启示启示合金的熔点一般比组成它的纯金属熔点低合金的熔点一般比组成它的纯金属熔点低思考：合金的形成条件：当两种金属形成合金时，思考：合金的形成条件：当两种金属形成合金时，其中任一金属的其中任一金属的_不能高于另一金属的不能高于另一金属的_。熔点熔点 沸点沸点一架波音一架波音767大型飞机约由大型飞机约由70%的铝及其合金构成。的铝及其合金构成。铝和铝合金的应用铝和铝合金的应用1 1、铝合金铝合金铝合金铝合金做用于制造飞行做用于制造飞行做用于制造飞行做用于制造飞行是利用了什么性质是利用了什么性质是利用了什么性质是利用了什么
16、性质？铝合金的硬度大、密度小。铝合金的硬度大、密度小。铝合金的硬度大、密度小。铝合金的硬度大、密度小。2 2、生活中为什么大量、生活中为什么大量、生活中为什么大量、生活中为什么大量使用使用使用使用铝合金铝合金铝合金铝合金做门窗，而做门窗，而做门窗，而做门窗，而不用不用不用不用纯铝纯铝纯铝纯铝？铝合金的硬度比铝大。铝合金的硬度比铝大。铝合金的硬度比铝大。铝合金的硬度比铝大。二十一世纪的金属材料钛和钛合金 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
17、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于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等。用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等。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等等 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，被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船
18、的天线，水暖系统、防火门被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。形状记忆合金形状记忆合金1.1.生铁和钢是哪种金属的合金生铁和钢是哪种金属的合金2.2.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 3.3.常用于航空工业作制造飞机等材料的金属常用于航空工业作制造飞机等材料的金属4.4.用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？铝铝铁铁铝铝 钛钛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1、生活中废弃的铝
19、制易拉罐、破锅、废铜线等可归为一类加、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（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2、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、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），这一技术比欧洲早了近当于铸钢的器具（如锋利的宝剑），这一技术比欧洲早了近2000年。高温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
20、构性能、改善金属表面的结构性能3、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、有金属光泽诊断补偿，祝你成功！诊断补偿，祝你成功！BBC习题11铝与铁相比，具有哪些优良的性质？铝与铁相比，具有哪些优良的性质？2你将选用哪种合金来制造下列物品？说明理由。你将选用哪种合金来制造下列物品？说明理由。物品物品选用材料选用材料理由理由外科手术刀防盗门门锁自行车支架密度小，具有抗腐蚀性能，良好的导电导热性，较好的延展性密度小，具有抗腐蚀性能，良好的导电导热性，较好的延展性不锈钢不锈
21、钢抗腐蚀性能好抗腐蚀性能好硬铝硬铝硬度大，耐腐蚀硬度大，耐腐蚀青铜青铜可塑性好，易加工，耐腐蚀可塑性好，易加工，耐腐蚀锰钢锰钢韧性好，易加工韧性好，易加工习题2熔点熔点2500密度密度3g/cm3强度强度与钢相似与钢相似导电性导电性良好良好导热性导热性良好良好抗腐蚀性抗腐蚀性优异优异 这种金属的表面有一层这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种氧化物保护层，试设想这种金属的可能用途。金属的可能用途。3、科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：、科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：用于航空航天，制造火箭、飞机等；用于航空航天，制造火箭、飞机等；作船舶外壳；作船舶外壳；作通讯设备；作通讯设备；制厨房设备等。制厨房设备等。注：本题为开放性试题，注：本题为开放性试题，只要言之有理即可。只要言之有理即可。