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1、第三节 用途广泛的金属材料 在日常生产、生活和科学技术中，金属材料 是非常重要的。我们周围的很多物品都是由金属 材料制成的。你知道它们的组成吗? 1.认识金属与合金在性能上的主要差异。 2.知道生活中常见合金铁合金及铜合金的主要成 分及性能。(重点) 3.知道怎样正确选用金属材料。 4.了解稀土金属材料的成分、特殊性能及其应用。 复习讨论： 你能根据常见的金属的用途说出金属有 哪些物理共性？ 物理通性： 1、不透明，具有较好延展性，导电、导热性； 2、除汞是液体外，其他在常温下是固体； 3、除金、铜等少数具有特殊颜色外，其余为银白色； 4、密度，熔点、硬度差异大； 人类使用材料的进化顺序 材料
2、的分类 石器时代铜器时代铁器时代 材 料 金属材料 非金属材料 合成高分子材料 智能材料 合金材料 纯金属 功能高 分子材料 分离膜 传感膜 热电膜 仿生材料 隐形材料 液晶材料 合成材料 我们很少使用纯金属，主要使用合金。 铝合金锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁 【学与问】 常见合金的重要应用 初中曾学过有关合金的一 些知识，你还记得什么是合金 吗？合金有哪些优良的性质？ 你知道合金在生活中有哪 些用途吗？举出一些例子。 三、合金三、合金 1、定义： 2、性质：合金具有许多优良物理、化学和机械性能 合金的熔点通常低于它的成分金属 合金的硬度通常高于它的成分金属 合金的物理性质通常不同于它的成分金属
3、 合金的化学性质通常相同于它的成分金属 合金是由一种金属跟其他一种或几种合金是由一种金属跟其他一种或几种 金属（或金属跟非金属）一起熔合而成的具金属（或金属跟非金属）一起熔合而成的具 有金属特性的物质。合金属于有金属特性的物质。合金属于混合物混合物。 学与问： 在工农业生产和日常生活中在工农业生产和日常生活中 ，我们很少使用纯金属，而主要，我们很少使用纯金属，而主要 使用合金，常见的合金有使用合金，常见的合金有铜合金铜合金 、铁合金铁合金和和铝合金铝合金等。等。 镁铝合金制成的自行车 铝合金制成的车载桌 十二生肖兽首铜像虎首 锰钢制成的钢轨 、铜合金：我国使用最早的合金、铜合金：我国使用最早的
4、合金 白铜：主要含铜、镍和锌（少量锰） ，它不容易 生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。 青铜：主要含铜、锡和铅，有 良好的强度和塑性、耐磨、耐 腐蚀，主要用于制造机器零件 如轴承、齿轮等。 黄铜：主要含铜和锌（少量锡、铅、铝），有 良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用 于制造机器零件、仪表和日用品。 锰铜：铜锰合金，具有极高的电阻。 司母戊鼎 黄铜（CuZn，Zn20%36%） 古代称为药金，密度比黄金小，外观与金 非常相似，常被误认为是黄金。假如是你 ，你怎样来判别“药金”和黄金？ 黄金的特点之一就是柔软，人们常在黄金中加入 银、铜、锌等金属以增加黄金的强度和韧性。黄 金的纯度越高其越
5、柔软，纯度越低其越硬。黄金 的纯度在珠宝首饰行业通常用K表示。K数与含金 量的关系式： Au% = K/24 100% ，即1 K=4.166% 如18K（75%）、22K（91.6%）、24K（100%） 理论说法，实际不存在，但有足金（含金量不少 于99）、千足金（含金量不少于99.9）的说 法 钢 碳素钢： 铁和碳的合金 合金钢：在碳素钢 中加入铬、锰、钨 、镍、钼、钴等元 素 低碳钢含碳量低于0.3% 中碳钢含碳量0.3%0.6% 高碳钢含碳量高于0.6% （1）钢的种类 2.铁合金： 镍、铬不锈钢，抗腐性 强，不易氧化 铬、钨高塑钢，硬度 大，韧性很强 锰、硅锰硅钢，韧性特强 根据含
6、碳量分为生铁和钢。 用量最大 ,用途最 广的合金 【提示】碳素钢中的含碳量越低，钢的韧性越好， 硬度越小；含碳量越高，钢的韧性越差，钢的硬度 越大。 【想一想】 碳素钢中的含碳量与其韧性有怎样的关系？ 铁铁的合金生铁铁钢钢 C(%) 其他杂质杂质 机械性能 （2）生铁与钢的比较 2%4.3%0.03%2% Si、Mn、S、 P（较多） Si、Mn、S、 P（较少） 质硬而脆、 无韧性 坚硬、韧性大、 可塑性好 名 称 组组 成 主要性质质主要用途 铝铝合 金 含镁镁10%30% 硬度和强度都比纯纯 铝铝和纯镁纯镁 大 火箭、飞飞机、轮轮 船等制造业业 硬铝铝 含铜铜4%、镁镁 0.5%、锰锰0
7、.5% 、硅0.7% 硬度和强度都比纯纯 铝铝和纯镁纯镁 大 火箭、飞飞机、轮轮 船等制造业业 钛钛合 金 含铝铝6% 钒钒4% 耐高温、耐腐蚀蚀、 高强度 用于飞飞机、宇航 、化学工业业 金合金 加入银银、铜铜、 稀土元素等 有光泽泽、易加工、 耐磨、耐腐蚀蚀 金饰饰品、电电子元 件、钱币钱币 、笔尖 （3）其他几种常见合金的组成、性质、用途 新型合金 储氢合金：TiFe, LaNi 钛合金：Ti，V，Fe，Al等， 飞机起落架 耐热合金：喷气式飞机的发动机叶片 记忆合金： 泡沫合金： 【提示】（1）火烧法：俗话说真金不怕火炼，火烧 后真金颜色不变， CuZn合金表面变暗。 （2）酸溶法：用
8、醋酸或盐酸浸泡，若有气泡产生， 则为假元宝。 元宝的成分是Au,有些不法之徒却用Cu-Zn合金制成 假元宝、假首饰来骗人。运用你所学的知识，想一 想用什么方法可以揭穿他们呢? 【学与用】 记忆金属 随着社会的发展，我们对金属的认识也在增 加。并且，也希望新的材料的诞生。也许在不 远将来，我们都会拥有一辆由“记忆金属”制作 的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平 而心痛惋惜了。这种“记忆金属”即是镍钛合金 。如把这样一块金属进行加热，它将形成一定 的形态。冷却后，任意揉皱，或使它弯曲，再 加热后，它又恢复了原状。 黑色金属 有色金属 铁、铬、锰及其合金 除了黑色金属以外的金属 轻金属 重金属
9、密度小于4.5g/cm3的金属 密度大于4.5g/cm3的金属 资料卡片：金属材料的分类 金属单质 合金 组成 冶金 密度 某家庭准备装修窗户(计划使用10年),可供选用的 材料有木材、钢铁、铝合金、塑钢。请调查分析选用 哪种材料比较好？说明理由。 正确选用金属材料 【提示】选用材料时，常常考虑以下几个方面：主要 用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度 、日常维护、对环境的影响等。 【思考与交流】 金属材料的选用要从多方面考虑，既要考虑实用 美观，又要考虑成本低、保护环境、物尽其用等诸方 面因素。 我国的金属资源不够丰富，人均占有量低。合理 利用金属，保护现有资源，最大限度地减少开采过
10、程 中对环境的破坏，回收废旧金属，实现循环利用等是 需要我们每个人都必须付出努力的。 请你扮演下列不同的角色对“是否应该停止使 用铝质饮料罐”谈一谈自己的看法。 A.饮料公司老板的心思 B.开采铝矿工人的声音 C.生产铝质饮料罐工人诉求 D.售货员的话 E.消费者有话要说 F.环保官员的呼吁 G.回收公司人员的说法 【实践活动】 稀土金属有着广泛的 用途，它既可以单独使用， 也可用于生产合金。在合 金中加入适量稀土金属， 能大大改善合金的性能。它被广泛应用在冶金、石油 化工、材料工业、医药及农业等领域。 含稀土元素的汽车尾气净化器 【科学视野】用途广泛的稀土金属 金属材料 按成分 纯金属 合金
11、 按性能特点 黑色金属（铁、铬、锰及其合金） 有色金属 2.下列几种合金中硬度最大的是 A生铁 B低碳钢 C中碳钢 D高碳钢 1合金具有优良的机械性能，用途广泛。下列物 质属于合金的是 A. 铜 B钢 C金刚石 D石英 生铁的熔点比 铁低，但机械 强度和硬度比 铁高！ 3关于合金性质的说法中，错误的是 A多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高 B多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低 C合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质 不同 D合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性 质不同 4.物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属 的几种性质：导热性、导电性、还原性、 延展性、具有金属光泽。请在下面金属用途后的 横线上填上对应的序号。 （1）用铝定制成包装用的铝箔 ； （2）用铝制成的高压铝锅 ； （3）用铁粉回收照相业废液中的银 ； （4）电信业中大量使用的铜丝、金属电缆 。 常见金属之最 密度最大的是 ； 硬度最大的是 ； 熔点最低的是 ； 熔点最高的是 ； 延性最好的是 ； 展性最好的是 ； 导电性最好的是 ； 地壳中含量最多的金属元素是 ； Os锇 Cr铬 Hg汞 W钨 Pt铂 Au金 Ag银 Al铝
