金属材料的物理特性

1、刘云刚刘云刚第六章第六章 金金 属属6.1 金属材料的物理特性学习目标学习目标 认识金属材料与人类生活和社会发展的密切认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。关系。 了解常见金属的物理性质及合金的特点了解常见金属的物理性质及合金的特点 。学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。信息进行加工。 进一步培养学生对生活中化学现象的好奇心进一步培养学生对生活中化学现象的好奇心和探究欲，激发学生学习化学的兴趣。和探究欲，激发学生学习化学的兴趣。 锅锅 碗碗 瓢瓢 盆盆 叮叮 当当 响响穿穿 金金 戴戴 银银 新新 时时 尚尚高高 楼楼 大大 厦厦 立

2、立 如如 林林神神 舟舟 飞飞 天天 祖祖 国国 强强一、金属的物理性质一、金属的物理性质1 1、金属有哪些共同的物理性质？、金属有哪些共同的物理性质？2 2、不同的金属哪些物理性质差异较大？、不同的金属哪些物理性质差异较大？3 3、金属性质如何决定各自用途？、金属性质如何决定各自用途？4 4、抢答、抢答“金属之最金属之最”阅读讨论阅读讨论具有金属光泽具有金属光泽具有导电性具有导电性具有导热性具有导热性烙铁烙铁铁锅铁锅具有延展性具有延展性大多数为银白色，少数如大多数为银白色，少数如金为金为金黄色金黄色铜为铜为紫红色紫红色金属的颜色金属的颜色1、金属的共性、金属的共性 共性：大多数的金属一般都是

3、银白色共性：大多数的金属一般都是银白色的具有的具有_，具有，具有_性，性，_性等性质。性等性质。金属光泽金属光泽延展延展导电性、导热导电性、导热某些金属的特性：某些金属的特性：铜是紫红色的；金是黄色铜是紫红色的；金是黄色的；金属汞常温下是液态的的；金属汞常温下是液态的；铁、钴、镍可；铁、钴、镍可以被磁铁所吸引；熔点最高的金属是钨；硬以被磁铁所吸引；熔点最高的金属是钨；硬度最大的金属是铬。度最大的金属是铬。金属的熔沸点金属的熔沸点常温下呈液态的常温下呈液态的金属：水银（汞）金属：水银（汞）熔点最高的金熔点最高的金属：钨属：钨硬度 铬 铁 银 铜 金 铝 铅大 9 4-5 2.5-4 2.5-3

4、2.5-3 2-2.9 1.5 小金属的硬度金属的硬度2、金属的特性(密度、熔点、硬度等)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（以银的导电性为银的导电性为100作作标准）标准）密度密度（gcm-3）熔点熔点()硬度硬度（以金刚以金刚石的硬度为石的硬度为10作作标准）标准）银铜 金 铝 锌铁 铅10099746127177.9（优）（良）金 铅 银 铜 铁 锌 铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 （大）（小）钨 铁 铜 金 银 铝 锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 （高）（低）铬 铁 银 铜 金 铝 铅9

5、 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 （大）（小）地壳中含量最高的金属地壳中含量最高的金属人体中含量最高的金属人体中含量最高的金属熔点最大的金属熔点最大的金属熔点最低熔点最低密度最大密度最大密度最小密度最小硬度最大硬度最大导电导热性最好的金属导电导热性最好的金属钨钨汞汞锇锇锂锂铬铬银银铝铝钙钙世界年产量最高的金属世界年产量最高的金属铁铁3 3、金属之最、金属之最金银打造首饰美丽的金属光泽铁制造炊具导热性金银压成片铜银拉成细丝延延展性铜制成导线导电性性质在很大程度上决定物质的用途，但还需考虑性质在很大程度上决定物质的用途，但还需考虑价格、储量、生产加工，使用是否便利、回收、价格

6、、储量、生产加工，使用是否便利、回收、环境影响等因素。环境影响等因素。4、用途物理性质 用途 讨论并回答下列问题：讨论并回答下列问题：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？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而不用银制？而不用银制？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？4、为什么有的铁制品如水龙头等镀铬？如果、为什么有的铁制品如水龙头等镀铬？如果镀金怎么样？镀金怎么样？1 1、什么是合金？、什么是合金？2 2、合金与组成它的金属相比，性、合金与组成它的金属相比，

7、性质有何变化？质有何变化？3 3、我们常用的合金有哪些？、我们常用的合金有哪些？阅读讨论阅读讨论二、合金二、合金一种金属与其他一种金属与其他金属金属或或非金属非金属熔合而成的具有熔合而成的具有金属特征金属特征的的混合物混合物。1、合金2、合金与组成它的金属性质的比较硬度增大、熔点降低，有的合金还有强度大、耐腐蚀、强磁性等特性。表表 8-2 常常见见合合金金的的主主要要成成分分、性性能能和和用用途途合金主要成分主要性能主要用途球墨铸铁铁、碳、硅、锰机械强度好在某些场合可代替钢锰钢铁、锰、碳韧性好、硬度大钢轨、挖掘机铲斗、 坦克装甲、自行车架不锈钢铁、铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、炊具、容器、反应釜黄

8、铜铜、锌强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表、 日用品青铜铜、锡强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、 齿轮等白铜铜、镍光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品焊锡锡、铅熔点低焊接金属硬铝铝、铜、镁、硅强度和硬度好火箭、飞机、 轮船等制造业18K黄金金、银、铜光泽好、耐磨、易加工金饰品、钱币、 电子元件18K白金金、铜、镍、锌光泽好、耐磨、易加工金饰品 钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨 钛和钛合金钛和钛合金被认为是被认为是2121世纪的世纪的重要材料，它具有强度高、耐腐重要材料，它具有强度高、耐腐蚀、耐热性和生物相容性等特点。蚀、耐热性和生物相容性等

9、特点。因此被广泛因此被广泛用于航空工业、医用用于航空工业、医用金属材料等金属材料等钛金属腕表 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1.地壳中含量最多的两种金属元素是地壳中含量最多的两种金属元素是 () A.镁、铝镁、铝B.铝、铜铝、铜C.钙、钠钙、钠D.铝、铁铝、铁2.人类使用金属的历史，由早到晚的顺序是人类使用金属的历史，由早到晚的顺序是() A.铁铁铜铜铝铝B.铝铝铜铜铁铁C.铜铜铁铁铝铝D.铜铜铝铝铁铁3.下列有关合金的说法正确的是下列有关

10、合金的说法正确的是() A.合金属于化合物合金属于化合物B.合金不能导电、传热合金不能导电、传热 C.合金没有延展性合金没有延展性D.合金的很多性能与组成他们的纯金属不同合金的很多性能与组成他们的纯金属不同4.下列物质中不属于合金的是下列物质中不属于合金的是() A.水银水银 B.青铜青铜C.18K白金白金D.焊锡焊锡5.下列有关合金的叙述：合金中至少有两种金属；合金中元素以化合物形式存下列有关合金的叙述：合金中至少有两种金属；合金中元素以化合物形式存在；合金中一定含有金属；合金一定为混合物；生铁是含杂质较多的铁合在；合金中一定含有金属；合金一定为混合物；生铁是含杂质较多的铁合金；生铁可完全溶

11、解于稀盐酸中。正确的是金；生铁可完全溶解于稀盐酸中。正确的是 () A.B.C.D.随堂练习随堂练习DCDAD6.金属钛（金属钛（Ti）是航空、宇航、军工、电子等方面的必需原料。在生产钛的过）是航空、宇航、军工、电子等方面的必需原料。在生产钛的过程中可用镁在加热条件下与程中可用镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，反应的化学方程式为：反应制得金属钛，反应的化学方程式为：。该反应属于。该反应属于 ( ) A.化合反应化合反应B.分解反应分解反应C.置换反应置换反应D.都不是都不是7.我国在春秋战国时期就开始将生铁经高温锻打处理得到相当于铸钢的器具我国在春秋战国时期就开始将生铁经高温锻打处理得

12、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（如锋利的宝剑），这一技术比欧洲早了近2000年。高温锻打生铁的主要作用年。高温锻打生铁的主要作用是是() A.除硫、磷杂质除硫、磷杂质B.适当降低含碳量适当降低含碳量 C.掺进合金元素掺进合金元素D.改善表面的结构性能改善表面的结构性能8.钛和钛合金是钛和钛合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高，密世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与人体很好的度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与人体很好的“相容相容性性”。根据它们的主要性能，不合实际的用

13、途是。根据它们的主要性能，不合实际的用途是 ( ) A.用于核潜艇设备的制造用于核潜艇设备的制造B.用于制造航天设备用于制造航天设备 C.用来做保险丝用来做保险丝D.可用来制造人造骨可用来制造人造骨CBC9.(1)白磷和红磷都是由磷元素组成的单质，其中着火点较低的是白磷和红磷都是由磷元素组成的单质，其中着火点较低的是_。 金刚石和石墨都是由金刚石和石墨都是由_元素组成的单质，能导电的是元素组成的单质，能导电的是_；两者比较，两者比较，_硬度大。这四种物质都是硬度大。这四种物质都是_(填填“纯净物纯净物”或或“混合混合物物”) (2)生铁和钢都是铁的合金，区别在于含碳量不同，其中含碳量较高的是生

14、铁和钢都是铁的合金，区别在于含碳量不同，其中含碳量较高的是_。 (3)在使用体温计测量体温时，若不慎将体温计打破，散落出来的汞产生的汞蒸在使用体温计测量体温时，若不慎将体温计打破，散落出来的汞产生的汞蒸汽会对人体产生危害。此时可以撒一些硫粉在上面，使硫与汞发生化合反应生成汽会对人体产生危害。此时可以撒一些硫粉在上面，使硫与汞发生化合反应生成固体（固体（HgS）。写出硫和汞反应的化学方程）。写出硫和汞反应的化学方程_。白磷白磷碳碳石墨石墨金刚石金刚石纯净物纯净物生铁生铁Hg + S =HgS6.1 6.1 金属材料的物理特性金属材料的物理特性一、金属一、金属1 1、金属的共性：、金属的共性：大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电导大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电导热、有延展性热、有延展性二、合金二、合金3 3、用途：考虑物质用途时考虑多种