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1、 第第 八八 单单 元元 金金 属属 和和 金金 属属 材材 料料四四羊羊方方尊尊 金属材料金属材料建筑建筑桥梁桥梁器械器械车辆、飞机、舰艇车辆、飞机、舰艇生活用具生活用具其它其它纯金属纯金属合合 金金 铜和铁是人类使用较早铜和铁是人类使用较早的金属，我国劳动人民在的金属，我国劳动人民在商代商代就制就制造出精美的青铜器，造出精美的青铜器，春秋战国时期春秋战国时期就会冶铁和炼钢。铝的利用要比铜就会冶铁和炼钢。铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是和铁晚得多，那仅仅是100100多年前多年前的事情。但由于铝的密度小和具有的事情。但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝抗腐蚀等优良性能，现在
2、世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，的年产量已超过了铜，位于铁之后，居居第二位第二位。 课课 题题 一一 金金 属属 材材 料料知知 识识 要要 点点1 1、了解常见金属的物理性质，能区分常见、了解常见金属的物理性质，能区分常见的金属和非金属。的金属和非金属。 2 2、知道生铁和钢等重要合金，以及合金比、知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。纯金属具有更广泛的用途。 3 3、了解物质的性质与用途的关系。、了解物质的性质与用途的关系。 金属的一些物理性质金属的一些物理性质 一、金属共有的物理性质一、金属共有的物理性质1、常温下金属大都是固体（汞除外）、常温下金属大都是固体
3、（汞除外）2、有金属光泽、有金属光泽3、大多数金属都有良好的导电性、导热性、大多数金属都有良好的导电性、导热性4、有延展性（可以拉成细丝，可以展成薄片）、有延展性（可以拉成细丝，可以展成薄片）不同金属也有本身的特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，大多数金属都是银白色的， 但铜却呈但铜却呈 ，金呈，金呈 。在常温下，大多数金属是固态，但汞是在常温下，大多数金属是固态，但汞是 。紫红色紫红色黄黄 色色液态液态物理性质物理性质物理性质比较
4、物理性质比较导电性导电性（以银的（以银的导电性为导电性为100100作标准）作标准）密度密度（gcmgcm-3-3）熔点熔点()()硬度硬度（以金刚（以金刚石的硬度为石的硬度为1010作作标准）标准）优优良良金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 大大小小钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 高高低低铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 大大小小银银 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅100 99
5、 74 61 27 17 7.9金金 属属 之之 最最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目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属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铁铁 -Fe-Fe导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属银银 -Ag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-Os密度最小的金属密度最小的金属锂锂-Li1 1、制造飞机和制造机器底座，对所用、制造飞机和制造机器底座，
6、对所用金属的密度和硬度会有什么要求？金属的密度和硬度会有什么要求？ 2 2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？它利用了钨的哪些性质？ 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、熔点高导电性、熔点高小小大大大大大大1 1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？不用铅制？ 2 2、银的导电性比铜好，为什么电线一、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？般用铜制而不用银制？ 3 3、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡、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
7、制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？情况？ 铁的硬度大，铅的硬度小铁的硬度大，铅的硬度小银的价格比铜高许多银的价格比铜高许多钨的熔点高，锡的熔点低钨的熔点高，锡的熔点低，锡丝易断锡丝易断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、易加工使用使用是否便利是否便利资资 源源废料是否废料是否易于回收易于回收价价 格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，首先考虑物质的用途时，首先要考虑物质的要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质制造飞机的材料中
8、为什么大制造飞机的材料中为什么大量使用量使用铝合金铝合金而不用而不用纯铝纯铝？什么是合金？什么是合金？合金的性质与其组分金属有何不同？合金的性质与其组分金属有何不同？合金的应用范围怎样？合金的应用范围怎样？我们常用的合金有哪些？我们常用的合金有哪些？哪些合金最有前途？哪些合金最有前途？ 阅读课本合金的内容，思考阅读课本合金的内容，思考 就是在金属中就是在金属中加热加热熔合熔合某些金属或非金属形成某些金属或非金属形成的具有的具有金属特征金属特征的物质。的物质。合金合金【实验【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽】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，比较它们的硬度和颜色
9、；将它们互相刻划，比较它们的硬度性质性质比较比较现现 象象黄铜黄铜铜铜焊锡焊锡锡锡光泽光泽和颜色和颜色硬度硬度结论结论2 2、合金与组成它们的纯金属的性质比较、合金与组成它们的纯金属的性质比较【实验【实验【实验【实验8-28-28-28-2】将绿豆大的焊锡、】将绿豆大的焊锡、】将绿豆大的焊锡、】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁锡和铅放置在铁片上，加热铁锡和铅放置在铁片上，加热铁锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊片的中心部分，观察，比较焊片的中心部分，观察，比较焊片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的锡和组成它的纯金属锡、铅的锡和组成它的纯金属锡、铅的锡
10、和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度熔化温度熔化温度熔化温度焊锡焊锡锡锡铅铅2 2、合金与组成它们的金属的性质比较、合金与组成它们的金属的性质比较结论：合金与纯金属相比结论：合金与纯金属相比 1、 更大的硬度更大的硬度 2、 较低的熔点较低的熔点 3、 更高的强度更高的强度(韧性好、耐拉伸、耐弯曲韧性好、耐拉伸、耐弯曲) 4、更好的抗腐蚀性能、更好的抗腐蚀性能 所以，尽管目前人类已制得的所以，尽管目前人类已制得的纯金属纯金属只有只有90余种余种，但人们为，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金合金已已达达几千种。几千种。 生
11、铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合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金生铁的含碳量为2 24.34.3，钢的含碳量，钢的含碳量为为0.030.032 2除含碳外，生铁中还含有硅、除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等由于在纯锰等，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碳、锰或碳、铬、镍等，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，使得合金性能也随之发生改变这种组成的改变，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；不锈钢不例如，纯铁较软，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多仅比纯铁
12、硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多 3 3、合金比纯金属具有更广泛的用途、合金比纯金属具有更广泛的用途 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”，因此可用来制造因此可用来制造人造骨人造骨 钛钛和和钛钛合合金金被被认认为为是是2121世世纪纪的的重重要要材材料料，它它具具有有很很多多优优良良的的性性能能，如如熔熔点点高高、密密度度小小、可可塑塑性性好好、易易于于加加工工、机机械械性性能能好好等等。尤尤其其是是抗抗腐腐蚀蚀性性能能非非常常好好，即即使使把把它它们们放放在在海海水水中中数数年年，取取出出后后仍仍光光亮亮如如新新，其其抗抗腐腐蚀蚀性性能能远远优优于于不不锈锈钢钢，因因此
13、此被被广广泛泛用用于于火火箭箭、导导弹弹、航航天飞机、船舶、化工和通讯设备等天飞机、船舶、化工和通讯设备等钛金属腕表钛金属腕表用钛用钛- -镍形状记忆合金制成的人造卫星天线镍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，是具有形状记忆效应的合金，是具有形状记忆效应的合金，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、被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、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，以及牙齿矫正等医防火门和电路断电的自动控制
14、开关，以及牙齿矫正等医防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医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。疗材料。疗材料。疗材料。低温下低温下学完本课题我知道学完本课题我知道1 1 1 1金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下它们都是固体它们都是固体( (汞除外汞除外) )，有金属光泽，大多数为电，有金属光泽，大多数为电和热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高和热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高 2. 2. 2. 2. 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素
15、。在考虑物质的用途时，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素 3 3金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具
16、有更广泛的用途。合金具有更广泛的用途。 1.在在铁、铝、铜、锌、钛铁、铝、铜、锌、钛五种金属中：五种金属中： 常用于电镀和作干电池电极的金属是常用于电镀和作干电池电极的金属是 生铁和钢是哪种金属的合金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包装糖果、香烟的银白色金属材料 常用于制造电线和电缆的金属常用于制造电线和电缆的金属 常用于航空工业作制造飞机等材料常用于航空工业作制造飞机等材料的金属的金属 锌锌铜铜 铝铝铝铝铝铝铁铁钛钛2.（2012江西）下列生活用品用金属材料下列生活用品用金属材料制作而成的是制作而成的是 （ ）B3.(2012.淮安市)青铜是人类最早使用的铜、锡合金，
17、下列说青铜是人类最早使用的铜、锡合金，下列说法中不正确的是（法中不正确的是（ ）A. 青铜属于纯净物青铜属于纯净物 B. 青铜属于金属材料青铜属于金属材料 C. 青铜的硬度比铜大青铜的硬度比铜大 D. 青铜耐腐蚀，易铸造成形青铜耐腐蚀，易铸造成形A4.（2012.广州市）广州市）下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A铝是人类最早利用的金属材料铝是人类最早利用的金属材料 B铜是目前世界年产量最高的金属铜是目前世界年产量最高的金属C大多数金属元素在自然界中以单质形式存在大多数金属元素在自然界中以单质形式存在 D日常使用的金属材料大多数是合金日常使用的金属材料大多数是合金D5.（2012上海市）
18、上海市）定向爆破常伴有反应：定向爆破常伴有反应：2Al+Fe2O3 = Al2O3+2Fe，此反应中，此反应中还原剂还原剂是（是（ ） AAl BFe CFe2O3 DAl2O3A 6.6.合金常用两种或多种金属（或金属和非金合金常用两种或多种金属（或金属和非金属）加热到某一温度，使其全部熔合在一起，冷属）加热到某一温度，使其全部熔合在一起，冷却成为合金。根据下表中的数据判断，下列金属却成为合金。根据下表中的数据判断，下列金属不能形成合金的（不能形成合金的（ ) )金属金属 NaNa MgMg AlAl CuCu FeFe熔点熔点()()97.597.56496496606601088108815351535沸点沸点()()88388310901090 246724672567256727502750A A、Fe-Cu BFe-Cu B、Mg - Fe Mg - Fe C C、Na-Al DNa-Al D、Na - CuNa - CuB D课间活动请同学们注意安全课间活动请同学们注意安全安全小贴士
