金属和金属材料 课题1 金属材料

1、第八单元金属和金属材料课题1金属材料上海南浦大桥上海南浦大桥v建筑建筑v桥梁桥梁v器械器械v车辆、飞机、舰艇车辆、飞机、舰艇v生活用具生活用具v其它其它纯金属纯金属合合 金金几种常见的金属几种常见的金属 铜和铁是人类使用较早的金属，我国劳铜和铁是人类使用较早的金属，我国劳动人民在商代就制造出精美的青铜器，春动人民在商代就制造出精美的青铜器，春秋战国时期就会冶铁和炼钢。铝的利用要秋战国时期就会冶铁和炼钢。铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事多年前的事情。但由于情。但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，良性能，现在世界上铝的年产量已

2、超过了现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。铜，位于铁之后，居第二位。 在人类发展的历史长河中，铁、铜、在人类发展的历史长河中，铁、铜、铝等的发展历程如何？铝等的发展历程如何？21世纪重要金属世纪重要金属 这是东汉时期的青铜奔马（马踏飞燕），现为中这是东汉时期的青铜奔马（马踏飞燕），现为中国旅游标志，寓意一日千里，马到成功。国旅游标志，寓意一日千里，马到成功。 河北沧州铁狮子，铸造于公元河北沧州铁狮子，铸造于公元953953年，距今已年，距今已有一千余年的历史，现已成为沧州的市徽。有一千余年的历史，现已成为沧州的市徽。 人类广泛制造和使用金属工人类广泛制造和使用金属工具具铁器时

3、代铁器时代越王勾践剑越王勾践剑 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 。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一、几种重要的金属一、几种重要的金属大多数金属为银白色大多数金属为银白色2.有颜色和金属光泽有颜色和金属光泽4.有延展性有延展性5.密度、硬度因金属的不同而不同密度、硬度因金属的不同而不同铜（紫红色）铜（紫红色）金（黄色）金（黄色）金属的物理性质金属的物理性质3.大多数金属是电和热的优良导体大多数金属是电和热的优良导体1.常温下为固体（除汞为液体外）

4、常温下为固体（除汞为液体外）6.熔点较高熔点较高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(以银的导电性为以银的导电性为100作标准作标准) 银银 铜铜 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 锌锌 铝铝(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(以金刚石的硬度为以金刚石的硬度为10作标准作标准

5、) 铬铁铬铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅(大大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小小)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（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

6、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OsOs密度最小的金属密度最小的金属 锂锂Li讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资讨论：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。料分析下列问题。1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？答：因为铁的硬度比较大，而铅的硬度较小，并且铅有毒会对人答：因为铁的硬度比较大，而铅的硬度较小，并且铅有毒会对人体造成危害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。体造成危害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。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

7、的导电性为以银的导电性为100作标准作标准) 银银 铜铜 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 锌锌 铝铝(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(以金刚石的硬度为以金刚石的硬度为10作标准作标准) 铬铁铬铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅(大大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2

8、.9 1.5 (小小)讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有讨论：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制而不用银银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？制？银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。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(以银的导电性为以银的导电性为100作标准作标准) 银银 铜铜 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

9、 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝(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(以金刚石的硬度为以金刚石的硬度为10作标准作标准) 铬铁铬铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅(大大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小小)讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有讨论：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。3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨

10、制而不用锡制？如果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？的话，可能会出现什么情况？钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。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(以银的导电性为以银的导电性为100作标准作标准) 银银 铜铜 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 锌锌 铝铝(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

11、 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(以金刚石的硬度为以金刚石的硬度为10作标准作标准) 铬铁铬铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅(大大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小小)讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有讨论：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？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，保存时间长；铬耐腐蚀，可镀铬：铬

12、的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。防铁制品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。磨损。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(以银的导电性为以银的导电性为100作标准作标准) 银银 铜铜 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 锌锌 铝铝(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小)熔点熔点/ 钨钨

13、 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(以金刚石的硬度为以金刚石的硬度为10作标准作标准) 铬铁铬铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅(大大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小小)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，首考虑物质的用途时，首先要考虑物质的先要考虑物质的_，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

14、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“鸟巢鸟巢”的金属材料应满足哪些要的金属材料应满足哪些要求？求？ 【阅读与思考阅读与思考】铁铁的两种重要的合金是什么？的两种重要的合金是什么？主要含：主要含：铁、碳铁、碳含碳量含碳量2%-4.3%主要含：主要含：铁、碳铁、碳含碳量含碳量0.3%-2%生铁生铁铁锅铁锅建筑建筑钢钢材材不锈钢不锈钢餐具餐具主要含：主要含：铁、铬、镍铁、铬、镍合金合金生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金。生铁的含碳量为合金。生铁的含碳量为，钢的，钢的含碳量为含碳量为。除含碳外，生铁中。除含

15、碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等由于在纯金属铁中熔合了一定量的镍等由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变。例如，纯使得合金性能也随之发生改变。例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。多。黄铜黄铜制品制品合金合金主要含：主要含： 铜铜、锌锌焊锡焊锡合金合金常为常为锡锡、铅铅合金合金【实验实验8-18-1】比较黄铜片（铜锌合金）和铜

16、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；将它们互相刻画，比较（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。它们的硬度。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一般比纯组分金属硬度大合金一般比纯组分金属硬度大【分析与说理分析与说理】 1 1、查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和武德合金查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和武德合金 （铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。（铅、铋

17、、锡、镉组成的合金）的用途。 根据下表提供的数据，你能得到什么启示？根据下表提供的数据，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启示启示合金的熔点一般比组成它的纯金属熔点低合金的熔点一般比组成它的纯金属熔点低2、思考交流：根据下表的数据分析思考交流：根据下表的数据分析 合金的形成条件：当两种金属通过加热熔合，形合金的形成条件：当两种金属通过加热熔合，形成合金时，其中任一金属的成合金时，其中任一金属的 _（填熔点或沸（填熔点或沸点）不能高于另一金属的点）不能高于另一金属的_（同上）。（同上）。锡锡铅铅钠钠铜铜熔点

18、熔点232 327 97.81 1083 沸点沸点2260 1740 882.9 2567 合金合金锡铅合金（焊锡）锡铅合金（焊锡）不能形成合金不能形成合金【归纳与总结归纳与总结】 合金的性质合金的性质1、硬度大于组成它的金属、硬度大于组成它的金属2、熔点低于组成它的金属、熔点低于组成它的金属3、抗腐蚀性能强于组成它的金属、抗腐蚀性能强于组成它的金属古老的青铜器古老的青铜器司司母母戊戊大大方方鼎鼎用用钛钛- -镍镍形状记忆合金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于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