金属和金属材料

金属材料金属材料根据生活经验，你所知道的金属有哪些？你见过哪些金属制品？我所知道的金属…我所见过的金属制品…课题1金属材料纯金属和它们的合金统称为金属材料。司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜84.77％、锡11.64％、铅27.9％。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。青铜器时代秦陵铜车马严格按真车马的１／２制作。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为“青铜之冠”。

马踏飞燕1969年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。1984年，定为中国旅游标志图形。2002年，“马踏飞燕”的仿制品作为国礼赠布什。铁耙两汉时期西汉

农具

铁器时代一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。20世纪，铝和铝合金的应用二十一世纪的金属材料—钛和钛合金可作人造骨的钛合金应用广泛的金属材料实验探究

（以铁、铜、铝为样品）1、观察它们的颜色和光泽。2、感觉一下同体积不同金属的质量大小，由此判断它们的密度大小。3、试试不同金属是否容易被弯曲、折断，并感觉它们硬度是否相同。金属导电性实验金属导热性实验4、用电池和小灯泡等试试他们能否导电，并比较灯泡的亮度是否相同。5、用手拿着金属的一端，在酒精灯火焰上方烘烤它的另一端（注意：时间不要长，防止烫伤），试试它能不能传热。

一、金属共有的物理性质常温下金属大都是固体（汞除外）有金属光泽大多数金属都是电和热的良导体（导电导热性）有延展性（可以拉成细丝，可以展成薄片）有韧性不同金属也有本身的特性但是，不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。例如大多数金属都是银白色的，但铜却呈

，金呈

。在常温下，大多数金属是固态，但汞是

。（表8-1）一些金属的物理性质物理性质物理性质比较导电性(以银的导电性为100作标准)银铜金铝锌铁铅(优)10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金铅银铜铁锌铝(大)19.311.310.58.927.867.142.7

(小)熔点/℃钨铁铜金银铝锡(高)3410153510831064962660232

(低)硬度(以金刚石的硬度为10作标准)铬铁银铜金铝铅(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5

(小)讨论：1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？3.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？4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？使用是否便利资源废料是否易于回收价格是否美观对环境的影响考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_____，还需要考虑那些因素？性质金属之最地壳中含量最高的金属元素──人体中含量最高的金属元素──目前世界年产量最高的金属──导电、导热性最好的金属──硬度最高的金属──熔点最高的金属──熔点最低的金属──密度最大的金属──密度最小的金属──铝钙银铁铬汞钨锂锇科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：熔点2500℃密度3g/cm3强度与钢相似导电性良好导热性良好抗腐蚀性优异这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属的可能用途。1、制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？密度硬度制造飞机制造机器底座导电性、导热性、熔点高小大大大用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？资源丰富无毒轻便耐磨耐腐蚀美观、易加工联系生活实际，完成：家里所用的金属制品所用的金属材料利用了金属的哪些物理性质电饭锅内胆铝良好的导热性、耐用、美观制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度性质比较现象黄铜铜焊锡锡光泽和颜色硬度结论2、合金与组成它们的金属的性质比较合金和纯金属熔点大小的对比金属材料主要成分熔化速度对比铅（纯铅）铅锡（纯锡）锡焊锡（合金）铅锡通过以上对比实验，可得出什么结论？慢中快2合金和纯金属性质的对比金属材料主要成分光泽和颜色硬度大小对比黄铜片（合金）铜锌铜片（纯铜）铜焊锡（合金）铅锡锡（纯锡）锡通过以上对比实验，可得出什么结论？（从颜色，硬度方面）？黄色

黄铜片＞铜片银白色银白色（紫）红色焊锡＞锡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二、合金1、定义：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的物质。2、性质（与组成成分对比）熔点低，密度小，强度和硬度大，更具抗腐蚀性能。3、为什么日常使用的金属材料，大多数都属于合金？因为合金比纯金属的熔点要低，但硬度要大，而且更耐腐蚀，更美观。基础知识:1、地球中含量最多的金属元素是

其次的金属是

。2、你知道灯泡中的金属是

，用它做发热丝的原因是

。3、用铁锅煮饭，炒菜是利用

。4、很多地方的导线都用铝，是因为铝具有

性，铜的导电性比铝好，少用铜的原因是

。

5、菜刀，镰刀不用纯铁，而用的是

，其原因是

。用铁接近磁铁时发现

，说明铁具有

性，这性质是其他金属少有的。

铝铁钨钨是熔点最高的金属铁的导热性能好导电铝的价格要比铜的价格低得多生铁生铁的硬度比纯铁要大被吸引铁磁

[能力拓展]

11、金红石（TiO2）是生产钛的主要矿石，其生产方法是：金红石，碳粉混合高温下通入Cl2制得TiCl2和一种可燃气体氧化物。该反应的化学方程式

。然后，在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下，制得金属钛单质，其反应方程式是

。

12、在工业上精炼铜，镀铜以及制造各种铜的化合物时，都要用到硫酸铜，某工厂用硫化铜（CuS）制硫酸铜。拟选择两个方案。

方案1：CuS在硫杆菌（催化剂）的作用下和空气中的氧气发生化合反应生成硫酸铜，其反应方程式是

。

方案2：2CuS+3O2

高温2CuO

+

2SO2。

CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,从环保角度考虑，选择方案

更合理，其理由是

。TiO2+2C+Cl2高温TiCl2+2COTiCl2+Mg加热