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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 长江师院附属中学校长江师院附属中学校 课题课题1 金属材料金属材料金金 银银 铜铜 铁铁 锡锡黄色黄色 铝铝 锌锌 汞（水银）汞（水银）镁镁 钨钨液液 体体 根据生活经验，你所知道的金属有哪些？根据生活经验，你所知道的金属有哪些？紫紫紫紫红红红红色色色色青铜器时代青铜器时代 约公元前约公元前40004000年、我国约公元前年、我国约公元前20002000年开始。年开始。铁器时代铁器时代 约公元前约公元前15001500年，我国约公元前年，我国约公元前800800年。年。铝器时代铝器时代 19 19世纪末世纪末钛的时代钛的时代 21 21世纪世纪人
2、类使用金属制品大致经历了三个时代人类使用金属制品大致经历了三个时代时至今日，铜（时至今日，铜（Cu）、铁）、铁(Fe)、铝（、铝（Al）作为工）作为工业时代的核心占据着举足轻重的地位。业时代的核心占据着举足轻重的地位。是东汉时期雕塑艺术和铸铜工艺融为一体的杰出作品，在中国雕塑史上代表是东汉时期雕塑艺术和铸铜工艺融为一体的杰出作品，在中国雕塑史上代表了东汉时期的最高艺术成就。铜马昂首，四蹄翻腾，马尾高扬，口张作嘶鸣状，了东汉时期的最高艺术成就。铜马昂首，四蹄翻腾，马尾高扬，口张作嘶鸣状，以少见的以少见的“对侧快步对侧快步”的步伐奔驰向前。其三足腾空，后右蹄踏在一只正在振翼的步伐奔驰向前。其三足腾
3、空，后右蹄踏在一只正在振翼奋飞的燕背上，燕顾首惊视，与之相呼应，奔马头微左顾，似乎也想弄清楚发生奋飞的燕背上，燕顾首惊视，与之相呼应，奔马头微左顾，似乎也想弄清楚发生了什麽事，而这一切尽在瞬间。由于马蹄之轻快，马鬃马尾之飘扬，恰似天马行了什麽事，而这一切尽在瞬间。由于马蹄之轻快，马鬃马尾之飘扬，恰似天马行空，以至飞燕不觉其重而惊其快，更增加了铜马凌空飞驰的气势。马体重落一足，空，以至飞燕不觉其重而惊其快，更增加了铜马凌空飞驰的气势。马体重落一足，小小飞燕承之而可平置，体现了设计者之独具匠心。马与燕的线条流畅，比例匀小小飞燕承之而可平置，体现了设计者之独具匠心。马与燕的线条流畅，比例匀称，奔驰与
4、飞翔的动态表现的淋漓尽致，生动体现了骏马奔驰与飞鸟争先的瞬间。称，奔驰与飞翔的动态表现的淋漓尽致，生动体现了骏马奔驰与飞鸟争先的瞬间。该器堪称我国古代雕塑艺术史上神奇而稀有的瑰宝。现为中国旅游标志，寓意一该器堪称我国古代雕塑艺术史上神奇而稀有的瑰宝。现为中国旅游标志，寓意一日千里，马到成功。日千里，马到成功。铁狮子又名镇海吼，它是古代沧州人民战胜自然，现在铁铁狮子又名镇海吼，它是古代沧州人民战胜自然，现在铁铁狮子又名镇海吼，它是古代沧州人民战胜自然，现在铁铁狮子又名镇海吼，它是古代沧州人民战胜自然，现在铁狮子已成为沧州的市徽。狮子已成为沧州的市徽。狮子已成为沧州的市徽。狮子已成为沧州的市徽。北
5、方的著名文物有句俗话北方的著名文物有句俗话北方的著名文物有句俗话北方的著名文物有句俗话“沧州狮子沧州狮子沧州狮子沧州狮子应州塔，正定菩萨应州塔，正定菩萨应州塔，正定菩萨应州塔，正定菩萨赵州桥赵州桥赵州桥赵州桥。”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，铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是仅是100100多年前的事情。但由于多年前的事情。但由于铝铝的密度小和具有抗腐蚀的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。位于铁之后，居第二位。金属材料纯金属纯金属合合 金金金属的
6、物理性质金属的物理性质2.有金属光泽，大多数金属为银白色有金属光泽，大多数金属为银白色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（汞为液体常温下为固体（汞为液体）6.熔点较高，密度、硬度随金属的不熔点较高，密度、硬度随金属的不同而不同同而不同问：问：请说出你是如何分辨出电线中的铜丝和铝丝请说出你是如何分辨出电线中的铜丝和铝丝?铜呈紫红色铜呈紫红色，铝呈银白色铝呈银白色不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性物理性质质 差别也较大。例如大多数金属
7、都是银白色的，差别也较大。例如大多数金属都是银白色的，但铜却但铜却呈呈 ，金呈，金呈 。在常温下，大多数金属是固态，但汞是在常温下，大多数金属是固态，但汞是 。紫红色紫红色黄色黄色液体液体（P P4 4资料资料）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Al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Ca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Fe导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属 银银Ag硬度最高的金属硬度最高的金属 铬铬Cr 熔点最高的金属熔点最高的金属 钨钨W 熔点最低的金属熔点最低的金属 汞汞Hg 密度最大的金属密度最大的金属 锇锇Os密
8、度最小的金属密度最小的金属 锂锂Li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100100作标准）作标准）密度密度（g gcmcm-3-3）熔点熔点()()硬度硬度（以金刚石的硬度（以金刚石的硬度为为1010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
9、.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 7.91.1.1.1.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？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？因为因为铁的硬度比较大，而铅的硬度较小铁的硬度比较大，而铅的硬度较小，且铅有毒会，且铅有毒会对人体造成危害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。对人体造成危害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。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100100作标准）作标准）密度密度（g gc
10、mcm-3-3）熔点熔点()()硬度硬度（以金刚石的硬度（以金刚石的硬度为为1010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 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅100 99 74 61 27 17 7.92.2.银的导电性比铜好，为什么电线用铜制而不用银制？银的导电性比铜
11、好，为什么电线用铜制而不用银制？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。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100100作标准）作标准）密度密度（g gcmcm-3-3）熔点熔点()()硬度硬度（以金刚石的硬度（以金刚石的硬度为为1010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
12、 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 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅100 99 74 61 27 17 7.93 3 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡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？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。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100100作标准）作标准）密度密度（g gcmcm-3-3）熔点熔点()()硬度硬度（以金刚
13、石的硬度（以金刚石的硬度为为1010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 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅100 99 74 61 27 17 7.94.为什么有的铁制品如水龙头要镀铬？如果镀金会怎样？为什么有的铁制品如水龙头要镀铬？如果镀金会怎样？镀铬：铬的硬度大
14、，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。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。通过以上讨论，请说出你得到的结论：通过以上讨论，请说出你得到的结论：考虑物质的用途时，首先要考虑物质的考虑物质的用途时，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1、价格，、价格，2、资源，、资源，3、是否美观，、是否美观，4、是否便利，、是否便利，5、废料是否易于回收，废料是否易于回收，6、对环境的影响、对
15、环境的影响请问：用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？请问：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熔点最高的金属人体含量最高的金属元素导电导热性最好的金属密度最大的金属熔点最低的金属地壳中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属密度最小的金属硬度最高的金属资料库资料库铝铝铬铬银银钨钨锇锇汞汞钙钙锂锂铁铁 就是在金属中就是在金属中加热熔合加热熔合某些金属或非金属形成的具有某些金属或非金属形成的具有金属特征金属特征的物质。的物质。合金合金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
16、纯铝纯铝？生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种金生铁的生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种金生铁的含碳量为含碳量为2 24.34.3，钢的含碳量为，钢的含碳量为0.030.032 2除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等由于在纯金属铁中熔合了锈钢中还含有铬、镍等由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，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生改变例如，纯铁较软，使得合金性能也随之发生改变例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈
17、蚀性能也比纯铁好得多锈蚀性能也比纯铁好得多 铁的合金铁的合金-生铁和钢的比较生铁和钢的比较铁合金铁合金生铁钢碳的含量碳的含量2%4.3%0.03%2%其他元素其他元素硅、锰等铬、镍等熔点熔点1 1001 2001 4501 500机械性能机械性能硬而脆，无韧性坚硬、韧性大、塑性好机械加工机械加工可铸、不可锻可铸、可锻、可压延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色和颜色硬度硬度结论结论黄色黄色紫红色紫红色深灰色深灰色有光泽有光泽银白色银白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 焊锡焊锡（锡铅合金）和（锡铅合金）和武德合金武德合金（
18、铅、铋、锡、镉组成的合（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？金）的用途。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？纯金属纯金属合金合金铅铅镉镉铋铋锡锡焊锡焊锡武德合金武德合金熔点熔点/3273273213212712712322321831837070启示启示合金的性能与组成它们的纯金属不同，通过改变合金的性能与组成它们的纯金属不同，通过改变组成和含量，可以使合金具有许多良好的物理、组成和含量，可以使合金具有许多良好的物理、化学和机械加工性能，适合于不同的用途；等等。化学和机械加工性能，适合于不同的用途；等等。焊锡主要用于焊锡主要用于焊接金属焊接金属；武德合金（
19、组成金属的质量分别；武德合金（组成金属的质量分别为为50%铋、铋、25%铅、铅、13%锡和锡和12%镉）可用于制镉）可用于制电路保除丝电路保除丝 一般地，跟组成它们的纯金属相比，合一般地，跟组成它们的纯金属相比，合金具有：金具有：1 1、强度、硬度更高、强度、硬度更高 2 2、抗腐蚀性能更好、抗腐蚀性能更好 3 3、熔点低、熔点低 4 4、耐磨，耐腐蚀、耐磨，耐腐蚀 等等等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，因此可用来制造人造骨造人造骨 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
20、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，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、化工和通讯设备等舶、化工和通讯设备等钛金属腕表钛金属腕表练习练习1、下列不属于合金的是（）A.生铁 B.不锈钢 C.四氧化三铁 D.球墨铸铁2、下列各项比较中正确的是（）A.含碳量：生铁钢 B.含铁量:生铁钢 C.地壳中含量:Al钢3、用铝合金制作门窗是利用铝合金的（）A.不易腐蚀 B.硬度较大 C.熔点较低 D.导热良好4、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（）A.Ca B.Na C.Fe D.K cABA