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1、第八单元 金属和金属材料课题课题1 金属材料金属材料这是现代应用最为广泛的三种金属，除此这外，你还知道有什么金属？作什么用途？下列生活用品是用什么材料做的？铁铝铜 金属材料包括金属材料包括纯金属纯金属以及它们的以及它们的合金合金1.1.金属材料金属材料l商朝，人们已开始使用青铜器 马踏飞燕马踏飞燕司母戊鼎司母戊鼎金属材料的发展史铁耙铁耙 两汉时期西汉两汉时期西汉农具农具l春秋时期，开始使用铁器图图82 河北沧州的铁狮子河北沧州的铁狮子（五代十国时期）（五代十国时期）一架波音一架波音767大型飞大型飞机约由机约由70%的铝及其的铝及其合金构成。合金构成。20世纪，铝和铝世纪，铝和铝合金的应用合金
2、的应用l100多年前，人们开始大规模的使用铝制品21世纪的重要金属材料世纪的重要金属材料实验探究：金属的物理性质实验探究：金属的物理性质1、观察它们的颜色、光泽和状态：2、感觉一下同体积不同金属的质量大小，由此判、感觉一下同体积不同金属的质量大小，由此判 断它们的密度大小。断它们的密度大小。3、试试不同金属是否容易被弯曲、折断，并感觉、试试不同金属是否容易被弯曲、折断，并感觉它们硬度是否相同它们硬度是否相同。4、用电池和小灯泡等试试他们能否导电，、用电池和小灯泡等试试他们能否导电，并比较灯泡的亮度是否相同并比较灯泡的亮度是否相同。5、用手拿着金属的一端，在酒精灯火焰上、用手拿着金属的一端，在酒
3、精灯火焰上方烘烤它的另一端，试试它能不能传热方烘烤它的另一端，试试它能不能传热。铁铝锌铜汞金属的物理性质金属的物理性质（1）常见金属的通性常见金属的通性.常温下为固体，有金属光泽常温下为固体，有金属光泽 .良好的导电性良好的导电性 .具有导热性具有导热性.良好的延展性良好的延展性.密度较大，熔点较高密度较大，熔点较高（2）常见金属的特性常见金属的特性.常温下汞为液体常温下汞为液体.铜为紫红色，金呈黄色。铜为紫红色，金呈黄色。纯铁为银白色，质软，铁粉因含杂纯铁为银白色，质软，铁粉因含杂质为黑色。质为黑色。一些金属物理性质的比较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
4、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 1.5 小小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
5、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？4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？镀金会怎样？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？制而不用银制？1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？铅制？讨论：讨论：铁比铅的硬度大，且铅有毒.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
6、蚀性强，且美观。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。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。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。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，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
7、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 （Cr）熔点最高的金属熔点最高的金属 （W）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 （Os）密度最小的金属密度最小的金属 （Li）铝铝钙钙银银铁铁铬铬汞汞钨钨锂锂锇锇二、合金二、合金1.定义：一种金属与另一种（或几种）定义：一种金属与另一种（或几种）金属（或非金属）经高温熔合在一起金属（或非金属）经高温熔合在一起的具有金属特性的混合物。的具有金属特性的混合物。（1）常见的合金有铁合金、铝合金、铜）常见的合金有铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等许
8、多种合金、钛合金等许多种 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前进后退主页l常见合金的主要成分、性能和用途常见合金的主要成分、性能和用途合金合金 主要成分主要成分性能性能用途用途不锈钢不锈钢黄铜黄铜18K黄金黄金焊锡焊锡硬铝硬铝铁、铬、镍
9、铁、铬、镍 抗腐蚀性好抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、容医疗器械、炊具、容器、反应釜器、反应釜 铜、锌铜、锌 强度高、可塑性好、易加强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品机器零件、仪表、日用品 锡、铅锡、铅 熔点低熔点低 焊接金属焊接金属 铝、铜、镁、硅铝、铜、镁、硅 强度和硬度好强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等火箭、飞机、轮船等制造业制造业 金、银、铜金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电金饰品、钱币、电子元件子元件 前进后退主页【实验实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们
10、的硬的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度度性质比较现象黄铜铜焊锡锡光泽和颜色硬度结论暗、暗、黄色黄色 亮、亮、紫红色紫红色 暗、暗、灰白色灰白色 亮、亮、银白色银白色黄铜比铜硬黄铜比铜硬焊锡比锡焊锡比锡硬硬合金硬度大于纯金属合金硬度大于纯金属【实验实验8-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置将绿豆大的焊锡、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、铅的熔化温度锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度锡锡焊锡焊锡铅铅现象结论 焊锡最先熔化，焊锡最先熔化，锡次之，铅最后熔化锡次之，铅最后熔化 合金和组成它的合金和组成它的纯金属熔
11、点不同纯金属熔点不同主页 （2）合金与组成它的纯金属比较的优）合金与组成它的纯金属比较的优 点点 颜色更鲜艳颜色更鲜艳 熔点低熔点低 强度、硬度更高强度、硬度更高 抗腐蚀性更强抗腐蚀性更强后退 世界世界铝铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性可制成可制成0.01mm的铝箔，用于的铝箔，用于包装香烟、糖果包装香烟、糖果；铝的；铝的密度小和具密度小和具有抗腐蚀有抗腐蚀等优良性能，铝及其合金在等优良性能，铝及其合金在电线电缆工业电线电缆工业、飞机、汽车飞机、汽车等制造业等制造业有广泛的用途有广泛的用途钛合金与人体有很好的合金与人体有很好的“相容性相
12、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 用用钛钛-镍镍形状记忆合金制成的人造卫星天形状记忆合金制
13、成的人造卫星天线线 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的天线，水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，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以及牙齿矫正等医疗材料低温下低温下主页1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？、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）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）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）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，
14、易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链铁有良好的导热性铁有良好的导热性铁具有延展性铁具有延展性铁具有导电性铁具有导电性前进学完本课题你应该知道：1、金属具有很多共同的物理性质。如：状态、金属具有很多共同的物理性质。如：状态、金属光泽、导热和导电、延展性、密度一般较大、金属光泽、导热和导电、延展性、密度一般较大、熔点较高等。熔点较高等。2、物质的性质在很程度上决定了物质的用途，但这不、物质的性质在很程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。还应考虑价格、资源、美观、便利，是唯一的决定因素。还应考虑价格、资源、美观、便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响
15、等因素。以及废料是否易于回收和对环境的影响等因素。3、金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属、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而制得的合金，其性能也中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能也会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。的用途。1、日常生活中所使用的自来水管，你认为选用哪种材料既经济又耐用（）A、普通钢管 B、塑料管 C、不锈钢管 D、镀锌管 2、我国在春秋战国时期就开始将生铁
16、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、适当降低含碳量 C、掺进合金元素 D、改善金属表面的结构性能3、下列关于“合金”的叙述：合金中至少含有两种金属；合金中元素以化合物的形式存在；合金中一定含有金属；合金一定为混合物；合金依然具有金属的特性。其中正确的是（）A、B、C、D、BBD4、生活中废弃的铝制易拉罐、破锅、废铜线等可归为一类、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（加以回收，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、
17、非金属5、今年、今年5月月1日，新建成的南京地铁试运营，地铁轨道所用日，新建成的南京地铁试运营，地铁轨道所用材料是（材料是（）A、锰钢、锰钢 B、不锈钢、不锈钢 C、硬铝、硬铝 D、钛合金、钛合金6、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A、金属都是银白色的固体、金属都是银白色的固体 B、我国人民在商代就制造出精美的青铜器、我国人民在商代就制造出精美的青铜器 C、食醋中含有盐酸、食醋中含有盐酸 D、钢是一种合金，其机械加工性能比纯铁差、钢是一种合金，其机械加工性能比纯铁差7、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BABC做练习册。看课题2 金属的化学性质