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1、第一节常见的金属材料本讲稿第一页，共二十九页物理物理性质性质银白色金属光银白色金属光泽，能导电、泽，能导电、导热、密度为导热、密度为7.86g/cm3，硬度较大，有硬度较大，有延展性延展性用途用途应用应用金属金属的性的性质质银白色金属、银白色金属、导电、导热导电、导热性良好，有性良好，有良好的延展良好的延展性，密度较性，密度较小，硬度较小，硬度较小小紫红色的金属，紫红色的金属，硬度较小，密度硬度较小，密度为为8.29g/cm3,有有延展性，导电、延展性，导电、导热性能好导热性能好铁铁铝铝铜铜制造工具、机制造工具、机器部件、炊具器部件、炊具制作电缆制作电缆等等制作电缆制作电缆等等硬度较大硬度较大
2、，导，导热性好热性好，导电性好导电性好导电性好导电性好本讲稿第二页，共二十九页一、金属的物理性质一、金属的物理性质金属金属通性（物理性质）；通性（物理性质）；（3）熔、沸点较高（1）有金属光泽（5）良好的良好的导电性、导热性（4）良好的延展性（2）密度、硬度较大（6）除汞外，在常温下都是固体大多数金属的共性：大多数金属的共性：金箔铝薄金箔铝薄本讲稿第三页，共二十九页本讲稿第四页，共二十九页不同金属具有不同的特性不同金属具有不同的特性熔点最高熔点最高钨钨密度最大密度最大金金导电最好导电最好银银硬度最大硬度最大铬铬特有黄色特有黄色金金延展性最好延展性最好铂铂.金金金属特性金属特性 阅读在线测试阅读
3、在线测试本讲稿第五页，共二十九页信息链接：金属之最信息链接：金属之最本讲稿第六页，共二十九页金属的物理性质与用途关系金属的物理性质与用途关系不同的金属有不同的特性，而性质不同的金属有不同的特性，而性质的差异又决定用途不同的差异又决定用途不同考虑用途时还要考虑其他因素：考虑用途时还要考虑其他因素：价格、资源、是否美观、使用是否便利、废价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境的影响料是否易于回收和对环境的影响本讲稿第七页，共二十九页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？铅的硬度比铁的硬度小，而且铅有毒铅的硬度比铁的硬度小，而且
4、铅有毒2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？不用银制？电线的用量大，价格比铜要贵，电线的用量大，价格比铜要贵，资源有限。资源有限。本讲稿第八页，共二十九页3 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，可能出现什么情况？如果用锡制的话，可能出现什么情况？灯丝要求不仅能导电更要耐高温，灯丝要求不仅能导电更要耐高温，锡的熔点比钨要小的多。锡的熔点比钨要小的多。4 4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？金怎么样？镀铬后可以防止铁制品生锈
5、。镀金也可以防止镀铬后可以防止铁制品生锈。镀金也可以防止铁制品生锈，但金的价格太贵。铁制品生锈，但金的价格太贵。本讲稿第九页，共二十九页5.5.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1角、角、5角、角、1元元3种硬币；币材为铝镁合金、铜锌合金和钢芯镀镍种硬币；币材为铝镁合金、铜锌合金和钢芯镀镍 本讲稿第十页，共二十九页 我国的硬币材质如下：我国第一套人民币都是纸币，所以人民币中最早的硬币是第二套人民币中的分币（1、2、5分），材质是铝镍合金，从1955年开始制版制造，1957年
6、正式发行，目前仍在制造发行。第二套硬币是第三套人民币中的长城系列硬币，共分1、2、5角和1元四种，发行时间是19801986年，发行量很少，多数人从未见过。其中三种角币材质是铜锌合金，一元硬币是铜镍合金。第三套硬币是第四套人民币中的花卉系列硬币，分菊花1角、梅花5角、牡丹1元三种，发行期是19912000年（5角发行到2001年），材质分别是铝锌合金、铜锌合金、钢芯镀镍。目前很常用的第四套硬币则是第五套人民币中的品种，也是以花卉为主题，但种类与前一套有不同，分别是兰花1角、荷花5角、菊花1元。这套硬币最早从1999年开始生产（5角从2002年开始），目前仍在继续发行。其材质分别是铝锌合金、钢芯
7、镀铜、钢芯镀镍。另外，1角硬币材质从2005年开始由铝锌合金改为不锈钢，以提高使用寿命。本讲稿第十一页，共二十九页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？性质性质本讲稿第十二页，共二十九页1 1、什么是合金？、什么是合金？2 2、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不同？3 3、合金的应用范围怎样？、合金的应用范围怎样？4 4、我们常用的合金有哪些？、我们常用的合金有哪些？阅读课本阅读课
8、本P62P62合金的内容，思考合金的内容，思考本讲稿第十三页，共二十九页二、合金二、合金1、定义、定义在一种金属中加热熔合其他金属或非金在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，叫做属而形成的具有金属特性的物质，叫做合金。合金。说明：混合物铁合金，铝合说明：混合物铁合金，铝合金，钛合金金，钛合金 B 合金是一种溶液合金是一种溶液 C 合金中至少含有一种金属合金中至少含有一种金属本讲稿第十四页，共二十九页人类最早使用的合金是什么？人类最早使用的合金是什么？KMnO4是合金吗是合金吗本讲稿第十五页，共二十九页、合金的特性：、合金的特性：（1）硬度一般比各）硬度一般比各成分金属
9、成分金属大。大。（2）多数合金的熔点低于）多数合金的熔点低于组成金属组成金属。（3）良好的物理、化学或机械性能。）良好的物理、化学或机械性能。实验探究：实验探究：62结论：合金与纯金属比较，性质存在着较结论：合金与纯金属比较，性质存在着较大差异大差异本讲稿第十六页，共二十九页、铁的合金：、铁的合金：生铁和钢生铁和钢（1）主要成分：）主要成分：铁铁（2）区别：）区别：含碳量不同含碳量不同生铁的含碳量为生铁的含碳量为2%4.3%，钢的含碳量为钢的含碳量为0.03%2%。阅读阅读P63 P63 常见的合金常见的合金本讲稿第十七页，共二十九页生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金生铁的含碳生铁和钢就是含
10、碳量不同的铁的两种合金生铁的含碳量为量为2 24.34.3，钢的含碳量为，钢的含碳量为0.030.032 2除含碳除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、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一定量的碳、锰或碳、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，使得合金性能也随之发生铬、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，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅改变例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多 本讲稿第十八页，共二十
11、九页 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
12、设备等钛金属腕表钛金属腕表本讲稿第十九页，共二十九页用钛用钛-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，被广泛用于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、防火门和电路断电的自动控制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。开关，以及牙齿矫正等医疗材料。低温下低温下本讲稿第二十页，共二十九页三三.金属材料金属材料纯金属铝铜银纯金属铝铜银合金铝合金合金铝合金黑色金属材料黑色金属材料有色金属材料有色金属材料本讲稿第二十一页，共二十九页本讲稿第
13、二十二页，共二十九页本讲稿第二十三页，共二十九页本讲稿第二十四页，共二十九页本讲稿第二十五页，共二十九页建筑建筑桥梁桥梁器械器械车辆、飞机、舰艇车辆、飞机、舰艇生活用具生活用具其它其它用用 途途铝合金铝合金铁合金铁合金本讲稿第二十六页，共二十九页 1.1.金属具有很多共同的物理性质。金属具有很多共同的物理性质。例如例如有有金金属属光光泽泽，密密度度较较大大，熔熔点点较较高高，大大多多数数为为电电和和热热的的优优良良导导体体，有有延延展展性性，。常常温温下下它们都是固体它们都是固体(汞除外汞除外)学完本课题你应该知道学完本课题你应该知道本讲稿第二十七页，共二十九页 2 2物质的性质在很大程度上决
14、定了物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。种因素。本讲稿第二十八页，共二十九页3 3金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金属材料包括铁、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金。在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它们的纯金属更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，合金高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具具有有更广泛的用途。更广泛的用途。本讲稿第二十九页，共二十九页