第八单元课题1《金属材料》

1、第八单元 金属和金属材料课题课题1 金属材料金属材料图图81 东汉晚期的青铜奔马东汉晚期的青铜奔马图图82 河北沧州的铁狮子河北沧州的铁狮子 1、金属材料：、金属材料： 包括包括纯金属纯金属以及它们的以及它们的合金合金一、几种重要的金属一、几种重要的金属l商朝，人们已开始使用青铜器 1969年，在甘肃武威出土，年，在甘肃武威出土，中国雕塑史上的不朽之作。中国雕塑史上的不朽之作。司母戊鼎司母戊鼎 金属材料的发展史金属材料的发展史v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 河北沧州的铁河北沧州的铁狮子狮子一架波音一架波音767大型飞大型飞机约由机约由70%的铝及其

2、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的应用l100多年前，人们开始大规模的使用铝制品2、金属、金属 按按使用使用顺序顺序 ： 铜、铁、铝铜、铁、铝 按按年产量年产量排名：排名： 铁、铝、铜铁、铝、铜（1）几种重要的金属）几种重要的金属根据下面的图片，你能说出金属的用途吗？从中根据下面的图片，你能说出金属的用途吗？从中你又可以总结出金属具有哪些物理性质？你又可以总结出金属具有哪些物理性质？有金属光泽有金属光泽良好的导电性良好的导电性良好的导热性良好的导热性良好的延展性良好的延展性（能拉成细丝）（能拉成细丝）延展性（展成薄片）延展性（展成薄片）能够弯曲能够弯曲（2

3、）金属的物理性质）金属的物理性质v常温下为固体（常温下为固体（汞为液体汞为液体）v大多数为银白色固体大多数为银白色固体 （铜是紫红色，金是黄色，铁粉因含杂质为黑色铜是紫红色，金是黄色，铁粉因含杂质为黑色） v 良好的导电性良好的导电性 v 良好的导热性良好的导热性v 有延展性，有金属光泽有延展性，有金属光泽 v 密度较大，熔点较高密度较大，熔点较高（3）金）金 属属 之之 最最v地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素v人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素v目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属v导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属v硬度最高的金属硬度最高

4、的金属 v熔点最高的金属熔点最高的金属 v熔点最低的金属熔点最低的金属v密度最大的金属密度最大的金属 v密度最小的金属密度最小的金属 铝铝钙钙银银铁铁铬铬汞汞钨钨锂锂锇锇一些金属的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

5、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 小小讨 论v为什么菜刀，镰刀，锤子用铁制而不为什么菜刀，镰刀，锤子用铁制而不用铝制？用铝制？v铁的硬度比铝大铁的硬度比铝大v银的导电性比铜好，为什么电线一般银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制不用银制用铜制不用银制? ? v银的价格比铜高；银的价格比铜高； 银的密度大，不易架线。银的密度大，不易架线。 v为什么灯泡里的灯丝用钨制不用锡制？如果为什么灯泡里的灯丝用钨制不用锡制？如果用锡的话，可能会出现什

6、么情况？用锡的话，可能会出现什么情况？v钨的熔点比锡高钨的熔点比锡高v灯丝导电产生的热，易使灯丝熔断影响灯泡寿命。灯丝导电产生的热，易使灯丝熔断影响灯泡寿命。v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？ v铬的硬度比铁大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观铬的硬度比铁大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观 镀金虽然更耐腐蚀更美观，但成本高不耐磨镀金虽然更耐腐蚀更美观，但成本高不耐磨讨 论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

7、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（4）决定金属用途的因素）决定金属用途的因素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用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？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、易加工我们的生活与金属密切关系，填空我们的生活与金属密切关系，填空: :v日常生活中，用于家用热水瓶内胆壁上的银日常生活中，用于家用热水瓶内胆壁上的银白色金属是白色金属是_，温度计中填充的金属是，温度计中填充的金属是_。v家用铁

8、制的锅铲上部，常加一木柄或塑料柄，家用铁制的锅铲上部，常加一木柄或塑料柄，这说明铁具有这说明铁具有_性，铁能拉成铁丝，说性，铁能拉成铁丝，说明铁具有明铁具有_性。性。银银(Ag)汞汞(Hg)导热导热延展延展铝可制成铝可制成0.01mm0.01mm的铝箔，用于包装香烟、的铝箔，用于包装香烟、糖果，说明铝具有较好的糖果，说明铝具有较好的_延展性延展性2 2、合金、合金（1）定义：）定义：（2）做成合金的条件：）做成合金的条件： 一种金属与其他金属（或一种金属与其他金属（或非金属非金属）经）经加热熔合在一起的具有加热熔合在一起的具有金属特征金属特征的的混合混合物物。金属金属1的的熔点熔点铜铜片片硬铝

9、硬铝铝铝 实实 验验 现现 象象实验实验8-18-1合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大焊锡是焊锡是锡和铅锡和铅的合金，主要用于焊接金属等；武德的合金，主要用于焊接金属等；武德合金是合金是铋、铅、锡和镉铋、铅、锡和镉的合金，可用于制电路保险的合金，可用于制电路保险丝等。根据下表提供的信息，你能获得什么启示？丝等。根据下表提供的信息，你能获得什么启示？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/ 327 321 271 23218370启示启示合金的熔点比组成它的纯金合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低属的熔点低讨论讨论 （3）合金与组成它

10、的纯金属比较的优点）合金与组成它的纯金属比较的优点v 硬度更大硬度更大v 熔点更低熔点更低v 抗腐蚀性更强抗腐蚀性更强（4）几种常见的合金）几种常见的合金 P6 合金比纯金属具有更广泛的用途，日合金比纯金属具有更广泛的用途，日常使用的金属材料，大多数属于合金。常使用的金属材料，大多数属于合金。铁合金铁合金-生铁和钢的比较生铁和钢的比较 生铁生铁钢钢碳元素含量碳元素含量2%2%4.3%4.3%0.03%0.03%2% 2% 性能性能硬而脆，延展硬而脆，延展性差，机械性性差，机械性差差坚硬，有良好的坚硬，有良好的延展性，机械性延展性，机械性能好能好生铁生铁 钢钢降低含碳量降低含碳量纯铁很软不易制成

11、机械用品纯铁很软不易制成机械用品使用最多的金属材料是使用最多的金属材料是铁合金铁合金一架波音一架波音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。铝和铝合金的应用铝合金做用于制造飞行铝合金做用于制造飞行是利用了什么性质？是利用了什么性质？生活中为什么大量使生活中为什么大量使用用铝合金铝合金做门窗，而做门窗，而不用不用纯铝纯铝？铝合金的铝合金的硬度大、密度小硬度大、密度小。铝合金的铝合金的硬度硬度比铝大。比铝大。 钛合金与人体有很好的钛合金与人体有很好的“相容性相容性”，因此可用来，因此可用来制造人造骨制造人造骨 熔点高、密度小、可塑性好、易熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。于加工、机械性能好等。尤其是尤其是抗腐蚀性能非常好，抗腐蚀性能非常好，其抗腐蚀性其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等化工和通讯设备等钛金属手表钛金属手表 钛和钛合金钛和钛合金用