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1、一、几种常见的金属 金属材料包括纯金属以及它们的合金1.1.金属材料第1页/共31页l商朝，人们已开始使用青铜器 1969年，在甘肃武威出土，中国雕塑史上的不朽之作。司母戊鼎司母戊鼎2、金属材料的发展史第2页/共31页铁耙 两汉时期西汉农具l春秋时期，开始使用铁器第3页/共31页一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。20世纪，铝和铝合金的应用l100多年前，人们开始大规模的使用铝制品第4页/共31页人类使用金属的先后顺序铜铁铝金属大规模被使用的先后顺序跟金属的化学性质（金属活动性)有关。第5页/共31页讨论1.1.常温下，金属的是什么状态的？有什么颜色？常温下，金属的是什么状态的？
2、有什么颜色？2.2.制造机器底座时。对金属的密度和硬度有什么要求？制造机器底座时。对金属的密度和硬度有什么要求？3.3.炊具加热时有没有被熔化？说明它们的熔点怎么样？炊具加热时有没有被熔化？说明它们的熔点怎么样？4.4.灯丝是用钨丝制成的，你认为利用了它的什么性质？灯丝是用钨丝制成的，你认为利用了它的什么性质？第6页/共31页3.金属的物理性质（1）常见金属的共性.常温下为固体，有金属光泽 .良好的导电性 .具有导热性.良好的延展性.密度较大，熔点较高第7页/共31页（2）常见金属的特性.常温下大多数金属都是固体，汞为液体.大多数金属都呈银白色，铜为紫红色，金呈黄色。第8页/共31页一些金属的
3、物理性质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100作标准作标准)银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅(优优)100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3)金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁锌铝大大 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 小小熔点熔点/钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡高高3410 1535 1083 1064 962 660 232 低低硬度硬度(以金刚石的硬以金刚石的硬度为度为10作标准作标准)铬铁银铜铬铁银铜 金铝铅金铝铅大大 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.
4、5 小小第9页/共31页3.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？4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？讨论：铁比铝的硬度和密度都大银的成本比铜高钨的熔点比锡高钨的熔点比锡高。用锡制灯丝，通电后锡会熔化，用锡制灯丝，通电后锡会熔化，灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。第10页/
5、共31页使用使用是否便利是否便利资源废料是否废料是否易于回收易于回收价格是否美观对环境对环境的影响的影响 考虑物质的用途时，考虑物质的用途时，首先要考虑物质的首先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质第11页/共31页金 属 之 最地壳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导电、导热性最好的金属硬度最高的金属 （Cr）熔点最高的金属 （W）熔点最低的金属密度最大的金属 （Os）密度最小的金属 （Li）铝钙银铁铬汞钨锂锇第12页/共31页二、合金二、合金1.定义：一种金属与另一种（或几种）金属（或非金属）经高温熔合在一起的具有金属特性的混合
6、物。（1）常见的合金有铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等许多种 第13页/共31页l铁的合金的合金-生生铁和和钢的比的比较 生铁生铁钢钢碳元素含量碳元素含量2%4.3%0.03%2%机械性能机械性能机械性能硬而机械性能硬而脆、无韧性、脆、无韧性、可铸不可锻可铸不可锻坚硬、韧性大、坚硬、韧性大、塑性好、可铸、塑性好、可铸、可锻、可压延可锻、可压延生铁生铁 钢钢降低含碳量降低含碳量纯铁很软不易制成机械用品纯铁很软不易制成机械用品使用最多的金属使用最多的金属材料材料是是铁合金铁合金第14页/共31页l常见合金的主要成分、性能和用途合金 主要成分性能用途不锈钢黄铜18K黄金焊锡硬铝铁、铬、镍 抗腐蚀性好
7、 医疗器械、炊具、容器、反应釜 铜、锌 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品 锡、铅 熔点低 焊接金属 铝、铜、镁、硅 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等制造业 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件 第15页/共31页【实验8-1】比较黄铜片和铜片、硬铝和铝的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度性质比较现象黄铜铜硬铝铝光泽和颜色硬度结论暗、黄色 亮、紫红色 暗、灰白色 亮、银白色黄铜比铜硬硬铝比铝硬合金硬度一般比组成他们的纯金属大第16页/共31页【实验8-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、
8、铅的熔化温度锡焊锡铅现象结论 焊锡最先熔化，锡次之，铅最后熔化合金的熔点一般比组成它们的纯金属低第17页/共31页 （2）合金与组成它的纯金属比较的优 点 颜色更鲜艳 熔点低 强度、硬度更高 抗腐蚀性更强第18页/共31页 世界铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性可制成0.01mm的铝箔，用于包装香烟、糖果；铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，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第19页/共31页钛合金与人体有很好的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人造骨骨.钛和和钛合合金金被被认为是是2121世世纪的的重重要要材材料料，它它具具有有
9、很很多多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性性能能非非常常好好，即即使使把把它它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，其其抗抗腐腐蚀性性能能远优于于不不锈钢，因因此此被被广广泛泛用用于于火火箭箭.导弹.航航天天飞机机船船舶舶.化化工工和和通通讯设备等等.钛金属腕表金属腕表钛合金合金镜框框 第20页/共31页用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线 形状记忆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
10、齿矫正等医疗材料低温下第21页/共31页1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄（2）铁块可以制成铁丝或铁片（3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链铁有良好的导热性铁具有延展性铁具有导电性第22页/共31页1、下列关于合金的说法正确的是（）A合金不属于金属材料B台金的硬度一般比各成分金属大C合金属于金属单质D多数合金的熔点高于组成它的成分金属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（）A、除硫、磷杂质 B、适当降低
11、含碳量 C、掺进合金元素 D、改善金属表面的结构性能BB第23页/共31页3.青铜是人类最早使用的铜、锡合金，下列说法中不正确的是（）A.青铜属于纯净物 B.青铜属于金属材料C.青铜的硬度比铜大 D.青铜耐腐蚀，易铸造成形A4.4.下列关于下列关于“合金合金”的叙述：的叙述：合金中至少含有两种金属；合金中至少含有两种金属；合金中元素以化合合金中元素以化合物的形式存在；物的形式存在；合金中一定含有金属；合金中一定含有金属；合金一合金一定为混合物；定为混合物；合金依然具有金属的特性。其中正合金依然具有金属的特性。其中正确的是（确的是（）A A、B B、C C、D D、D第24页/共31页金属分类金
12、属分类 黑色金属 通常指铁，锰、铬及它们的合金（主要指钢铁）锰和铬主要应用于制合金钢，而钢铁表面常覆盖着一层黑色的四氧化三铁，所以把铁、锰、铬及它们的合金叫做黑色金属。有色金属 通常是指除黑色金属以外的其他金属。有色金属可分为四类：1.重金属2.轻金属3.贵金属，4.稀有金属 稀有金属 稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。它们难于从原料中提取，在工业上制备及应用较晚。（锗、镧、铀）往往把黑色金属、有色金属和稀有金属并列为三大类。第25页/共31页有色金属有色金属 轻金属 密度在4.5 gcm-3以下的金属叫轻金属。例如钠、钾、镁、钙、铝等。重金属 一般是指密度在4.5 gcm-3
13、以上的金属叫重金属。贵金属 贵金属通常是指金、银和铂族元素。这些金属在地壳中含量较少，不易开采，价格较贵。这些金属对氧和其他试剂较稳定，金、银常用来制造装饰品和硬币。稀有金属跟普通金属没有严格的界限，如有的稀有金属在地壳中的含量比铜、汞、镉等金属还要多。稀有金属在现代工业中具有重要的意义。第26页/共31页铁片与铁粉颜色不同的原因铁片与铁粉颜色不同的原因 颜色与物质的颗粒大小有关,主要表现为对光的作用,是反射还是吸收?铁块表面积较大,对光起反射作用,显示银白色.铁粉颗粒很小,对光起吸收作用,显示灰黑色;若把黄金的块状对光作用,显示金黄色,若制成纳米大小的直径,对光的作用为吸收,显示黑色.第27页/共31页精品课件！第28页/共31页精品课件！第29页/共31页 K金是在黄金中添加少量银、铜、锌等金属，以增强黄金的强度和韧性。为了表示K金中的黄金含量，常用K值来表示。1K的含金量约为4.166。24K的含金量约为99.99所以就是纯金。用作金首饰的材料一般为22K，20K、18K（含金量约为74.98）和14K等几种。K金首饰款式易翻新，能够镶嵌各种钻、翠、珠、宝和雕锯凿搂出各种精美的图案。镶嵌钻石的钻戒，多用18K金的。金笔的笔尖上写着“14K”或“14开”，是指这种金笔笔尖是14K金的。第30页/共31页感谢您的观看！第31页/共31页