课题一金属和金属材料

1、知识目标： （1）认识金属材料的使用历史； （2）掌握金属的物理性质； （3）知道物质的性质在很大程度上决 定了物质的用途； （4）掌握合金与组成金属性质的差异以及合金的用途； 课 题 1 金 属 材 料问：问：请根据你的经验请根据你的经验, 说出你所知道最常见的金属说出你所知道最常见的金属有哪些有哪些? 铁铁Fe 铜铜Cu 铝铝Al 金金Au 银银Ag 它们都是金属材料它们都是金属材料由由纯金属纯金属或者或者合金合金制成制成 课 题 1 金 属 材 料学生阅读课本学生阅读课本P2的第一、二自然段，思考：的第一、二自然段，思考：1、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？2、

2、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 。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铁铁 铝铝 铜铜请根据这些物质的用途说出它们的性质？请根据这些物质的用途说出它们的性质？戒指戒指灯泡和电线灯泡和电线高压锅高压锅铜片铜片铜丝铜丝铁夹铁夹金属共同的物理性质金属共同的物理性质常温下它们都是固体（汞除外）常温下它们都是固体（汞除外）有金属光泽有金属光泽大多数为电和热的优良导体大多数为电和热的优良导体有延展性有延展性密度较大密度较大熔点较高熔点较高一、几种重要的金属一、几种重要的金属 课 题 1 金 属 材 料问：问：请说出你是如何分辨

3、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，铝呈银白铝呈银白色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， 但铜却呈但铜却呈 ，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

4、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密度最小的金属密度最小的金属 锂锂Li 课 题 1 金 属 材 料讨论：讨论：根据你的生活经验和课本表格所提供的信息，并查根据你的生活经验和课本表格所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。阅有关资料分析下列问题。1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？不用铅制？答：因为答：因为铁的硬度比较大，而铅的硬铁的硬度比较大，而

5、铅的硬度较小度较小，并且铅有毒会对人体造成危，并且铅有毒会对人体造成危害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。品。 课 题 1 金 属 材 料讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。关资料分析下列问题。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？银的价格昂贵，而且银的密度银的价格昂贵，而且银的密度大，大，不易不易架设。架设。 课 题 1 金 属 材 料讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有根据你的生活经验和

6、下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。关资料分析下列问题。3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不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，可能会出现什么制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？情况？钨的熔点高而锡的熔点钨的熔点高而锡的熔点低；低；若若用锡灯丝则很容易熔断。用锡灯丝则很容易熔断。 课 题 1 金 属 材 料讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。关资料分析下列问题。4 .为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？如果镀金会怎样？镀铬：铬的硬

7、度大，耐磨，保存时间长；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；镀铬也使水铬耐腐蚀，可防铁制品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。龙头美观大方。镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。硬度小，易磨损。 课 题 1 金 属 材 料通过以上讨论，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

8、是否易于回收，6、对环境的影响、对环境的影响请问：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二合金二合金定义：是一种金属与其他金属（或非金属）定义：是一种金属与其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。熔合形成的有金属特性的物质。（合金是混合物）（合金是混合物） 课 题 1 金 属 材 料【实验实验8-18-1】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝和铝比较黄铜片（铜锌合金）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。的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬

9、度。性质性质比较比较现现 象象黄铜黄铜铜铜硬铝硬铝铝铝光泽光泽和和颜色颜色硬度硬度结论结论有光泽有光泽黄色黄色有光泽有光泽紫红色紫红色有光泽有光泽银白色银白色有光泽有光泽银白色银白色黄铜比铜黄铜比铜硬硬硬铝比铝硬铝比铝硬硬合金与组分金属的物理性质有差合金与组分金属的物理性质有差异，一般合金的硬度大于其组分异，一般合金的硬度大于其组分金属的硬度金属的硬度 课 题 1 金 属 材 料讨论：讨论：查阅资料，了解查阅资料，了解焊锡焊锡（锡铅合金）和（锡铅合金）和武德合金武德合金（铅、（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。根据下表提供的数据，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

10、示？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/32732127123218370启示启示注意：合金的熔点一般小于组成它的纯金属注意：合金的熔点一般小于组成它的纯金属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、化学和机械加工性能，适合于不同的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。用途；等等。焊锡主要用于焊锡主要用于焊接金属焊接金属等；武德合金（组成金属的质量分等；武德合金（组成金属的质量分别为别为50%铋、铋、25%铅、铅

11、、13%锡和锡和12%镉）可用于制镉）可用于制电路保电路保除丝除丝等。等。二、合金二、合金 合金与组成它们的金属的性质的差异：合金与组成它们的金属的性质的差异：（1）合金的硬度大于组成它们的金属；）合金的硬度大于组成它们的金属； （2）合金的熔点低于组成它们的金属；）合金的熔点低于组成它们的金属； （3）合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属。）合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属。合金与纯金属比较的优点：熔点更低硬度更大耐腐蚀性增强 学 生 练 习1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？（从熔点、硬度、密度、强度、导电、导热性和抗腐蚀性来考虑）密度小，具有抗腐蚀性能，良好

12、的导电导热性，密度小，具有抗腐蚀性能，良好的导电导热性，较好的延展性等。较好的延展性等。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不锈钢不锈钢硬硬 铝铝青青 铜铜锰锰 钢钢抗腐蚀性能好抗腐蚀性能好硬度大，耐腐蚀硬度大，耐腐蚀可塑性好，易加工，耐腐蚀可塑性好，易加工，耐腐蚀韧性好，易加工韧性好，易加工 课 题 1 金 属 材 料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：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

13、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氧化这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属物保护层，试设想这种金属的可能用途。的可能用途。用于航空航天，制造火箭、飞用于航空航天，制造火箭、飞机等；作船舶外壳；机等；作船舶外壳；作通讯设备；制厨房设备等。作通讯设备；制厨房设备等。4人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是（的是（ ） A、地壳中金属元素的含量、地壳中金属元素的含量 B、金属的延展性、金属的延展性 C、

14、金属的导电性、金属的导电性 D、金属冶炼的水平、金属冶炼的水平D密度密度硬度硬度制造飞机制造飞机制造机器底座制造机器底座导电性、导热性、熔点高导电性、导热性、熔点高小小大大大大大大 钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨 3、钛和钛合金，新型金属材料、钛和钛合金，新型金属材料 钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等钛金属腕表钛金属腕表用用钛钛-镍镍形状记忆合金

15、制成的人造卫星天线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电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料低温下低温下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

16、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 课 题 1 金 属 材 料学完本课题你应该知道学完本课题你应该知道1.金属具有很多共同的物理性质。例如，常金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下（除汞外）均为固体；有金属光泽，大温下（除汞外）均为固体；有金属光泽，大多数为电和热的优良导体，有延展性，密度多数为电和热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。较大，熔点较高。2.物质的性质在很大程度上决定了物质的用物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是

17、唯一的决定因素。我们在考虑途，但这不是唯一的决定因素。我们在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于否美观、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种因素。回收和对环境的影响等多种因素。 3.金属材料包括铁、铝、铜等金属材料包括铁、铝、铜等纯金属纯金属和合金和合金。在金属中加热熔合某些金。在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能会更好，因此

18、，合金具有更蚀性能会更好，因此，合金具有更广泛的用途。广泛的用途。练习：1、下列不属于合金的是、下列不属于合金的是 （ ） A、生铁、生铁 B、不锈钢、不锈钢 C、四氧化三铁、四氧化三铁 D、球墨铸铁、球墨铸铁2、下列各项比较中正确的是、下列各项比较中正确的是 （ ） A、含碳量：生铁、含碳量：生铁钢钢 B、含铁量、含铁量: 生铁生铁钢钢 C、地壳中含量、地壳中含量: Al钢钢3、用铝合金制作门窗是利用铝合金的（、用铝合金制作门窗是利用铝合金的（ ） A、不易腐蚀、不易腐蚀 B、硬度较大、硬度较大 C、熔点较低、熔点较低 D、导热良好、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、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列元素的 （ ） A、Ca B、 Na C、Fe D、 K CABA5、（10肇