金属资源的利用和保护

1、 课 题 1 金 属 材 料课题课题1 金属材料金属材料第第 八八 单单 元元金属和金属材料金属和金属材料问：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 课 题 1 金 属 材 料一、金属材料一、金属材料纯金属纯金属合合 金金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？1 1、 目前，产量居前三位的金属依次目前，产量居前三位的金属依次是是 。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 铜铜二、几种重要的金属二、几种重要的金属

2、课 题 1 金 属 材 料由于铝的由于铝的密度小密度小和和具有抗腐蚀性具有抗腐蚀性等优良性能，等优良性能，现在世界上铝的年产量已经超过了铜，位于铁现在世界上铝的年产量已经超过了铜，位于铁之后，居第二位。之后，居第二位。2 2、金属的一些物理性质、金属的一些物理性质金属的共性（通性）金属的共性（通性）备注及说明备注及说明有金属光泽有金属光泽一般是银白色，但铜：紫红一般是银白色，但铜：紫红色，金：黄色（作装饰品）色，金：黄色（作装饰品）能够导电能够导电银的导电性最好，铜、铝银的导电性最好，铜、铝导电性较好。（作导线）导电性较好。（作导线）能够导热能够导热作炊具作炊具有延展性有延展性铜延成丝作导线铝

3、展成铜延成丝作导线铝展成铝箔作易拉罐铝箔作易拉罐例：例：为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？答：因为答：因为铁的硬度较大，而铝的硬度较小铁的硬度较大，而铝的硬度较小。 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，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。并查阅有关资料分析下列问题。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(以银的导以银的导电性为电性为100作标准作标准) 银铜银铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅(优优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/

4、(gcm-3) 金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌铝锌铝(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小)熔点熔点/ 钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 (高高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低低)硬度硬度(以金刚石的以金刚石的硬度为硬度为10作标准作标准) 铬铁铬铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅(大大) 9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 (小小) 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，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。并查阅

5、有关资料分析下列问题。银的导电性比铜好，为什么电线一般用银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？铜制而不用银制？答：银和铜的导电性相差不多，而银的价格答：银和铜的导电性相差不多，而银的价格比铜昂贵得多。比铜昂贵得多。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(以银的导以银的导电性为电性为100作标准作标准) 银铜银铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅(优优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌铝锌铝(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小)熔点熔点/ 钨钨

6、铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 (高高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低低)硬度硬度(以金刚石的以金刚石的硬度为硬度为10作标准作标准) 铬铁铬铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅(大大) 9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 (小小) 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，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。并查阅有关资料分析下列问题。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，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现

7、什么情况？答：钨的熔点高而锡的熔点低；答：钨的熔点高而锡的熔点低； 若用锡制灯丝则很容易熔断。若用锡制灯丝则很容易熔断。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(以银的导以银的导电性为电性为100作标准作标准) 银铜银铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅(优优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌铝锌铝(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小)熔点熔点/ 钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 (高高) 3410 1535 1083 1064 962 660 23

8、2 (低低)硬度硬度(以金刚石的以金刚石的硬度为硬度为10作标准作标准) 铬铁铬铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅(大大) 9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 (小小) 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，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。并查阅有关资料分析下列问题。为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？样？镀铬：铬的硬度大，耐磨，耐腐蚀。镀铬：铬的硬度大，耐磨，耐腐蚀。镀金：金价格昂贵，硬度小，易磨损。镀金：金价格昂贵，硬度小，易磨损。物理性质物

9、理性质物理性质比较物理性质比较导电性导电性(以银的导以银的导电性为电性为100作标准作标准) 银铜银铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅(优优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌铝锌铝(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小)熔点熔点/ 钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 (高高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低低)硬度硬度(以金刚石的以金刚石的硬度为硬度为10作标准作标准) 铬铁铬铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅(大大) 9 45

10、 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 (小小)3、物质的性质与用途之间的关系、物质的性质与用途之间的关系考虑物质的用途时，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：还需要考虑：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，、废料是否易于回收，6、对环境的影响、对环境的影响例如：用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？例如：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 课 题 1 金 属 材 料合金是由一种金属跟其它金属（

11、或非金属）合金是由一种金属跟其它金属（或非金属）熔合形成的有熔合形成的有金属特征金属特征的物质。的物质。二、合金二、合金其他常见合金：其他常见合金：铝合金铝合金，黄铜黄铜，焊锡焊锡，18K黄金黄金等。等。 课 题 1 金 属 材 料1、合金的概念、合金的概念：钢：含碳量钢：含碳量0.03%2%生铁：含碳量生铁：含碳量2%-4.3%铁合金铁合金含碳量不同含碳量不同性质性质比较比较现现 象象黄铜黄铜铜铜硬硬 铝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色银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的硬度一般大于其

12、组分金属合金的硬度一般大于其组分金属 课 题 1 金 属 材 料【实验实验8-1】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片 （铝合金）和铝片的光泽和颜色；将它们互（铝合金）和铝片的光泽和颜色；将它们互 相刻画，比较它们的硬度。相刻画，比较它们的硬度。合金组成（含量、生成条件）的改变，会使其性能合金组成（含量、生成条件）的改变，会使其性能 （硬度、熔点）发生改变（硬度、熔点）发生改变 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

13、途。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？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启示启示合金的性能与组成它们的纯金属不同，通过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，适合于不同的物理、化学和机械加工性能，适合于不同的用途；等等。的用途；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、13%锡和锡和12%镉）可用于制镉）

14、可用于制电路保电路保除丝除丝等。等。 课 题 1 金 属 材 料2、合金与组成它们的纯金属相比较、合金与组成它们的纯金属相比较 一般情况下，合金比一般情况下，合金比组成它们的组成它们的纯金属纯金属硬度大硬度大、熔点低熔点低，抗腐蚀性能更好抗腐蚀性能更好，因此合，因此合金比纯金属具有金比纯金属具有广泛的应用广泛的应用。 课 题 1 金 属 材 料3、铝合金铝合金： 密度小密度小、硬度大硬度大、抗腐蚀性好抗腐蚀性好，用于火箭、，用于火箭、飞机飞机、轮船轮船、汽车等制造业；生活中作门窗，、汽车等制造业；生活中作门窗，炊具等。炊具等。4、钛及钛合金钛及钛合金（21世纪金属世纪金属钛钛Ti） 课 题 1

15、 金 属 材 料 密度小密度小、硬度大硬度大、抗腐蚀性非常好抗腐蚀性非常好，与人体有很好的相容性与人体有很好的相容性，用于火箭、导，用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、制人造骨等。弹、航天飞机、船舶、制人造骨等。拓展：合金的形成条件：当两种金属形成合金时，其中任拓展：合金的形成条件：当两种金属形成合金时，其中任一金属的一金属的_不能高于另一金属的不能高于另一金属的_。熔点熔点 沸点沸点金属金属NaMgAlCuFe熔点熔点/97.564966010831535沸点沸点/8831090246725672750A、Fe Cu合金合金 B、Mg Cu合金合金 C、Na Al 合金合金 D、Na Fe 合金

16、合金介绍形状记忆合金介绍形状记忆合金 课 题 1 金 属 材 料例：制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属例：制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属 与非金属）加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却与非金属）加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却 成为合金。根据下表中的数据判断（其他条件均满成为合金。根据下表中的数据判断（其他条件均满 足），表中合金不宜采用上述方法制取的是（足），表中合金不宜采用上述方法制取的是（ ）D1、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（从熔点、硬 度、密度、强度、导电、导热性和抗腐蚀性来考虑）度、密度、强度、导电、导

17、热性和抗腐蚀性来考虑）密度小，具有抗腐蚀性能，良好的导电导热性，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 课 题 1 金 属 材 料3、人类利用金属的历史经历了从青铜器时人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，

18、再到铝合金大量使用的过程。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的是（这一事实与下列因素有关的是（ ） 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、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 课 题 1 金 属 材 料4、1989年，世界卫生组织把铝确定为食品年，世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一而加以控制使用。铝在下列应污染源之一而加以控制使用。铝在下列应用中：用中：制铝合金；制铝合金；制导线；制导线；制炊具；制炊具；银色漆颜料；银色漆颜料；明矾净水明矾净水 明矾与苏打制食品膨胀剂；明矾与苏打制食品膨胀剂

19、； 制易拉罐；制易拉罐； 胃舒平药品；胃舒平药品； 包装糖果和小食品。包装糖果和小食品。应加以控制的是（应加以控制的是（ ） A、 B、 C、 D、D问：问：请说出你是如何分辨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，铝呈银白色铝呈银白色不同金属的颜色、导电性、导热性、密度、熔点、硬度等不同金属的颜色、导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质物理性质 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（P4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