第八单元课题1金属材料

第八单元金属和金属材料课题1金属材料

在元素周期表中列出了当今世界上已经确定存在的全部元素。请指出其中哪一类元素最多？

在元素周期表中，近80%的是金属元素。金属材料包括纯金属以及它们的合金。一、几种重要的金属1、金属材料使用的历史人类从制造工具开始——石器时代人类开始制造金属工具——青铜器时代人类广泛制造和使用金属工具——铁器时代

Fe

目前世界年产量最高的金属。2、当今几种重要的金属

Al

的利用仅有100多年，由于它密度小、延展性好、具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。

Cu

人类利用最早的金属材料，

由于它的含量少等原因，现在世界上铜的年产量，位于铁和铝之后，居第三位。

3、金属具有相似的物理性质金属与非金属物理性质的比较物理性质金属非金属状态常温下，除汞是液体外，其余都是固体

常温下，有固、液、气三态密度一般较大一般较小导电性导热性能导电能导热

一般，不导电、不导热延展性有没有

铝箔

铝制电缆

导热性延展性

导电性密度较小

练习：根据你的生活经验，分析下列铝制品的用途主要利用了铝的哪个性质？

A.密度较小B.导电性C.导热性D.延展性4、金属物理性质间的差异铜：紫红色；金：黄色；汞（水银）：常温下为液体各种金属的导电性、密度、熔点、硬度等也有差异（见P3表8-1）金属之最地壳中含量最高的金属元素──铝人体中含量最高的金属元素──钙目前世界年产量最高的金属──铁导电、导热性最好的金属──银硬度最高的金属──铬熔点最高的金属──钨熔点最低的金属──汞密度最大的金属──锇密度最小的金属──锂P3讨论1.铅的硬度小，而铁的硬度大。2.银的价格比铜高许多。3.钨的熔点高，锡的熔点低，易熔断。4.铬硬度大，耐磨耐腐蚀，美观。如果镀金则会增加成本且不耐用，日久容易脱落。使铁生锈而缩短水龙头的使用寿命。思考：1、哪些金属可用来打造首饰？为什么？金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。2、哪些金属可用来制造电线，为什么？铜可用来制造电线，因为它易导电。3、哪些金属可用来制造炊具，为什么？

铁可用来制造炊具，因为它传热快。4、哪些金属可拉成细丝或压成薄片，为什么？

金、银、铜、铝可拉成细丝或压成薄片，由于它们有延展性，容易加工。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性质考虑物质的用途时，首先要考虑物质的

，还需要考虑哪些因素？思考：钢铁比其他金属更易生锈，为什么钢铁的应用远比其他金属多呢？（提示：钢铁的应用较多要从多角度考虑）①资源：铁元素在地壳中的含量居第四位，资源丰富。②价格：钢铁的价格相对其他金属较便宜。③性质：纯铁可以制成各种钢，而钢的性能多种多样，可以根据需要加工。④外观：钢色泽美观。⑤环境：少量的铁元素对人体有益，不会污染环境，且可回收利用。

二、合金1、定义在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。属于混合物。2、常见的几种合金（1）铁合金生铁和钢：含碳量不同硬度：生铁、不锈钢＞纯铁抗腐蚀性能：不锈钢＞纯铁生铁钢含碳量2％～4.3％0.03％～2％其他元素还含有硅、锰等如不锈钢中还含有铬、镍等钢品种主要合金元素主要特性用途碳素钢低碳钢碳低于0.3%韧性好机械零件中碳钢碳0.3%-0.6%韧性好机械零件高碳钢碳0.6%-2%硬度大刀具，模具合金钢锰钢锰韧性好硬度大钢轨，轴承硅钢硅导磁性好发电机铁芯钨钢钨耐高温硬度大刀具不锈钢铬、镍抗腐蚀性好医疗器械P5实验8-1比较纯金属与合金的硬度大小黄铜：铜与锌的合金性质比较黄铜铜光泽颜色硬度黄色有光泽黄铜硬度大于铜紫红色有光泽焊锡锡光泽颜色硬度深灰色有光泽焊锡硬度大于锡银白色有光泽参看P5表格中的数据，猜测实验现象。现象：最先熔化的是焊锡，其次是锡，最后熔化的是铅。说明：焊锡的熔点低于两种纯金属的熔点。P6表8-2常见合金的主要成分、性能和用途合金与纯金属相比，性能上发生了改变。一般，合金的强度和硬度＞成分金属；合金的熔点＜成分金属；合金的抗腐蚀性能＞成分金属。原因：物质组成的改变，使其性能发生改变。合金的用途比纯金属的用途广得多。

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。被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨。形状记忆合金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、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线思考：制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？因为铝合金的硬度大于纯铝。铝及其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业方面有广泛的用途。思考：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、易加工练习1.下列物质属于金属材料的是（）

A．钢B．铜

C．氧化铁D．碳2.人类历史上先用铜器后用铁器，其主要原因是（）

A．铜在地壳中的含量比铁多

B．铜器是混合物、铁器是纯净物

C．冶炼铁比冶炼铜困难

D．铁器比铜器更易生锈ABC3.各种金属的活泼性不同，通常铝比铁活泼、铁比铜活泼，从冶炼金属的工艺条件和活泼性分析，人类使用金属的早晚与下列哪些因素关系密切（）

A.金属的活泼性

B.冶炼金属的难易程度

C.金属的贵贱

D.金属元素在地壳中的含量人类使用金属的早晚与金属的活泼性、冶炼金属的难易程度有密切关系AB4.新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警。“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的（）

A.延展性B.导电性

C.弹性D.导热性B5.填空：常用作干电池电极的金属是

；生铁和钢是哪种金属的合金

；包装糖果、香烟的银白色金属材料是

；常用于制造电线和电缆的金属是

；常用于航空工业作制造飞机等材料的金属是

；热水瓶内胆涂有一层

金属；温度计内装的金属是

。锌铜铝铝铝铁钛银汞6．铝及其合金具有很多优良的性能：①延展性②导热性③导电性④硬度大⑤密度小⑥抗腐蚀性强（表面易形成一层致密氧化膜）⑦银白色⑧化学性质a.制烧水壶等炊具

；b.作糖纸、易拉罐等包装材料

；c.作电缆

；d.作飞机外壳

；e.作铝合金门窗

；f.作银色漆颜料

；g.用氢氧化铝制胃舒平治疗胃酸过多

；h.用含铝元素的明矾作炸油条的膨化剂

；铝是食品污染源之一，应加以控制和使用，上述用途中应加以控制的有