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1、应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料【2008年北京第29届奥运会奖牌】一、几种重要的金属u纯金属和它们的合金统称为金属材料 人类使用金属材料历史追溯：人类使用金属材料历史追溯：青铜器青铜器 铁器铁器 铝制品铝制品 钛和钛合金钛和钛合金（春秋战国）（西汉）（春秋战国）（西汉） （一百多年前）（一百多年前） （现代）（现代）uu司母戊鼎是中国目司母戊鼎是中国目前已发现的最重的前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎青铜器。司母戊鼎含铜含铜84.7784.77、锡、锡11.6411.64、铅、铅27.927.9。充分显示出商代青充分显示出商代青铜铸造业的生产规铜铸造业的生产规模和技术水平。模和技术水平。
2、青铜器时代青铜器时代uu铁耙铁耙 两汉时期西汉两汉时期西汉农具农具铁器时代铁器时代一架波音一架波音767大型飞大型飞机约由机约由70%的铝及其的铝及其合金构成合金构成。20世纪，铝和铝世纪，铝和铝合金的应用合金的应用二十一世纪的金属材料二十一世纪的金属材料钛和钛合金钛和钛合金可可作作人人造造骨骨的的钛钛合合金金下列铁的用途，涉及了哪些铁的性质？下列铁的用途，涉及了哪些铁的性质？（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄（2）铁块可以制成铁丝或铁片）铁块可以制成铁丝或铁片（3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生
3、火险，因此，车尾有一条拖地的铁链发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链铁有良好的导热性铁有良好的导热性铁具有延展性铁具有延展性铁具有导电性铁具有导电性联系生活实际联系生活实际阅读归纳：金属的物理性质阅读归纳：金属的物理性质uu大部分银白色（铜是紫红色，金是黄色）大部分银白色（铜是紫红色，金是黄色）uu大部分是固体（汞是液体）大部分是固体（汞是液体）uu有金属光泽有金属光泽uu能导热、导电能导热、导电uu有延展性有延展性uu熔点比较高熔点比较高u铂的延性好，可以抽成直径仅有铂的延性好，可以抽成直径仅有1/50001/5000的细丝；的细丝；u金的展性好，可以压成厚度只有金的展性好，可以压成厚度只有
4、1/100001/10000的的薄片；薄片；u钨的熔点高，可以做灯丝；钨的熔点高，可以做灯丝；u银的导电性好，广泛用于电子制造业银的导电性好，广泛用于电子制造业（如电脑、电视机等的印刷电路）；（如电脑、电视机等的印刷电路）；u黄金特有的黄色象征富有和高贵，被黄金特有的黄色象征富有和高贵，被大量用做饰品等。大量用做饰品等。金银银锌钨能力比拼金属制品应用了哪些物理性质？一些金属的物理性质一些金属的物理性质( ( ( (物理性质物理性质物理性质物理性质) ) ) )物理性质比较物理性质比较物理性质比较物理性质比较 导电性导电性导电性导电性( ( ( (以银的导电性为以银的导电性为以银的导电性为以银的
5、导电性为100100100100作标准作标准作标准作标准) ) ) ) 银银银银 铜铜铜铜 金金金金 铝铝铝铝 锌锌锌锌 铁铁铁铁 铅铅铅铅( (优优) ) 100 99 74 61 27 17 7.9100 99 74 61 27 17 7.9100 99 74 61 27 17 7.9100 99 74 61 27 17 7.9 ( (良良) )密度密度密度密度/(gcm/(gcm/(gcm/(gcm-3-3-3-3) ) ) ) 金金金金 铅铅铅铅 银银银银 铜铜铜铜 铁铁铁铁 锌铝锌铝锌铝锌铝( (大大) ) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (19.
6、3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小) )熔点熔点熔点熔点/ 钨钨钨钨 铁铁铁铁 铜铜铜铜 金金金金 银银银银 铝铝铝铝 锡锡锡锡( (高高) ) 3410 1535 1083 1064 962 660 2323410 1535 1083 1064 962 660 2323410 1535 1083 1064 962 660 2323410 1535 1083 1064 962 660 232 ( (低低) )硬度硬度硬度硬度( ( ( (以金刚石的硬度为以金刚石的硬度为以金刚石的硬度为以金刚石的硬度为10101010作作作作标准标准标准标准) ) ) ) 铬铬
7、铬铬 铁铁铁铁 银银银银 铜铜铜铜 金金金金 铝铝铝铝 铅铅铅铅( (大大) ) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 9 4-5 2.5-4 2.5-3 9 4-5 2.5-4 2.5-3 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-32.5-32.5-32.5-3 2-2.9 1.5 2-2.9 1.5 2-2.9 1.5 2-2.9 1.5 ( (小小) )uu讨讨论论1 . 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？2 . 2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？用银制？3 .
8、3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用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？锡制的话，可能会出现什么情况？4. 4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？如果镀金会怎样？如果镀金会怎样？如果镀金会怎样？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，考虑物质的用途时，首先要考虑物质的首先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质金属
9、之最金属之最uu地壳中含量最高的金属元素uu人体中含量最高的金属元素uu目前世界年产量最高的金属uu导电、导热性最好的金属uu硬度最高的金属uu熔点最高的金属uu熔点最低的金属uu密度最大的金属uu密度最小的金属铝铝钙钙银银铁铁铬铬汞汞钨钨锂锂锇锇制造飞机的材料中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？信息链接信息链接 要把要把“神舟神舟”5 5号飞船（如图）号飞船（如图）送入太空，就需要推力很大的宇宙送入太空，就需要推力很大的宇宙火箭，并且要求火箭的飞行速度达火箭，并且要求火箭的飞行速度达到每秒到每秒8 8公里以上才行。在这样快的公里以上才行。在这样快的
10、速度下，火箭外壳与大气摩擦将会速度下，火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。与此同时，当产生上千度的高温。与此同时，当火箭发动机工作时，还要喷出几千火箭发动机工作时，还要喷出几千度的高温气流，这样一来，火箭尾度的高温气流，这样一来，火箭尾部就得承受摄氏四千度以上的高温。部就得承受摄氏四千度以上的高温。事实上，目前已制得的纯金属只有事实上，目前已制得的纯金属只有9090余种。由于科学技术的日新月异余种。由于科学技术的日新月异仅有的这些纯金属已经远远不能满仅有的这些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的足工农业生产和国防技术现代化的需求。因此需求。因此合金合金材料应运而生。材料应运而
11、生。合金合金( (混合物）混合物）uu在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成具有金属特性的物质。形成具有金属特性的物质。形成具有金属特性的物质。形成具有金属特性的物质。uu铁的合金铁的合金铁的合金铁的合金【实验实验8-1】比较黄铜片（比较黄铜片（Cu-Zn合金合金)和铜片、和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度的硬度性质性质性质性质比较比较比较比较现象现象现象现象黄铜黄铜黄铜黄铜铜铜铜铜硬铝硬铝硬铝硬铝铝铝铝铝
12、光泽光泽光泽光泽和颜和颜和颜和颜色色色色硬度硬度硬度硬度结论结论结论结论暗、暗、黄色黄色 亮、亮、紫红色紫红色 暗、暗、灰白色灰白色 亮、亮、银白色银白色黄铜比铜硬黄铜比铜硬 硬铝比纯铝硬硬铝比纯铝硬合金的硬度比纯金属的大合金的硬度比纯金属的大探究：合金和纯金属性质比较探究：合金和纯金属性质比较硬度硬度_、熔点、熔点_、_性能也更性能也更好，故合金有更广泛的应用。好，故合金有更广泛的应用。 归纳：合金的性质和组成它的纯金属相比：归纳：合金的性质和组成它的纯金属相比：变大变大变低变低抗腐蚀抗腐蚀【讨论讨论】认真分析表格内的数据，你能得到什么启示？认真分析表格内的数据，你能得到什么启示？合金的合金
13、的合金的合金的熔点熔点熔点熔点低于组成它们的纯金属低于组成它们的纯金属低于组成它们的纯金属低于组成它们的纯金属合金比纯金属的主要优越性：合金比纯金属的主要优越性：uu合金比其组分金属的合金比其组分金属的颜色更鲜艳颜色更鲜艳uu合金的合金的硬度硬度大于组成它们的金属大于组成它们的金属uu合金的合金的熔点熔点低于组成它们的金属低于组成它们的金属uu合金的合金的抗腐蚀能力一般强抗腐蚀能力一般强于组成于组成它们的金属它们的金属商代司母戊大方鼎商代司母戊大方鼎铁的冶炼铁的冶炼早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的
14、金属材料。世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。 东汉晚期的青铜奔马东汉晚期的青铜奔马 距今约距今约1800年年河北沧州铁狮子，铸造于公河北沧州铁狮子，铸造于公元元953953年，距今已有年，距今已有1 1千余年千余年马踏飞燕马踏飞燕uu19691969年，在甘肃武威出土。年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。中国雕塑史上的不朽之作。uu19841984年，定为中国旅游标志年，定为中国旅游标志图形。图形。uu20022002年，年， “ “马踏飞燕马踏飞燕”的仿的仿制品作为国礼赠布什。制品作为国礼赠布什。uu“马踏飞燕马踏飞燕”由什么材料制由什么材料制成？成？青铜器青铜器白铜上白铜上白铜
15、上白铜上: :清代的锁清代的锁清代的锁清代的锁 下下下下: :古币古币古币古币用钛镍形状记忆合金制造的人造卫星天线用钛镍形状记忆合金制造的人造卫星天线现代常用合金现代常用合金球墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁锰钢不锈钢婴儿床不锈钢婴儿床不锈钢婴儿床不锈钢婴儿床黄铜合金黄铜合金黄铜合金黄铜合金现代常用合金现代常用合金焊锡丝焊锡丝焊锡丝焊锡丝18K18K18K18K黄金饰品黄金饰品黄金饰品黄金饰品18K18K18K18K白金饰品白金饰品白金饰品白金饰品化学化学技术技术社会社会未来的飞机机翼将未来的飞机机翼将未来的飞机机翼将未来的飞机机翼将能够自己弯曲能够自己弯曲能够自己弯曲能够自己弯曲美国正在研制美
16、国正在研制美国正在研制美国正在研制象鸟飞的象鸟飞的象鸟飞的象鸟飞的 空中轿车空中轿车空中轿车空中轿车 铝铝的的应用应用(仅仅仅仅100多年多年 的历史的历史)白金uu 白金全称为“白色 K 金”，是将黄金与铜、镍、锌等金属熔合在一起后所制成的一种白色合金。其中，18K黄金的质量分数最多为75%。智力快车智力快车1 1 1 1、钨用、钨用、钨用、钨用来来来来制造灯丝，因为钨具有导电性且（制造灯丝，因为钨具有导电性且（制造灯丝，因为钨具有导电性且（制造灯丝，因为钨具有导电性且（ ）A A A A、密度大、密度大、密度大、密度大 B B B B、熔点高、熔点高、熔点高、熔点高C C C C、硬度大、
17、硬度大、硬度大、硬度大 D D D D、延展性好、延展性好、延展性好、延展性好2 2、“ “垃圾是放错了位置的资源垃圾是放错了位置的资源垃圾是放错了位置的资源垃圾是放错了位置的资源” ”应分类回收，生活中废弃的铁锅、应分类回收，生活中废弃的铁锅、应分类回收，生活中废弃的铁锅、应分类回收，生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜导线等，可以归为一类回收，它们属于（铝制易拉罐、铜导线等，可以归为一类回收，它们属于（铝制易拉罐、铜导线等，可以归为一类回收，它们属于（铝制易拉罐、铜导线等，可以归为一类回收，它们属于（ ） A A、金属材料、金属材料、金属材料、金属材料 B B、非金属无机材料、非金属无机材料、
18、非金属无机材料、非金属无机材料 C C、有机合成材料、有机合成材料、有机合成材料、有机合成材料 D D、天然材料、天然材料、天然材料、天然材料 BA3 3、钛和钛合金是、钛和钛合金是、钛和钛合金是、钛和钛合金是2121世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、抗腐蚀能力强，钛合如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、抗腐蚀能力强，钛合如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、抗腐蚀能力强，钛合如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、抗腐蚀能力强，钛合金与人
19、体有很好的金与人体有很好的金与人体有很好的金与人体有很好的“ “相容性相容性相容性相容性” ”。根据它们的主要性能，下列用途。根据它们的主要性能，下列用途。根据它们的主要性能，下列用途。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（不切合实际的是（不切合实际的是（不切合实际的是（ ）A A、用于制造船舶、用于制造船舶、用于制造船舶、用于制造船舶 B B、用于制造航天设备、用于制造航天设备、用于制造航天设备、用于制造航天设备C C、用来做保险丝、用来做保险丝、用来做保险丝、用来做保险丝 D D、可用来制造人造骨、可用来制造人造骨、可用来制造人造骨、可用来制造人造骨C4 4. .金属材料在人类活动中
20、已得到越来越广泛的应用。下列金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是（性质属于金属共性的是（ ） A、硬度很大、熔点很高、硬度很大、熔点很高 B、有良好的导电性、传热性、有良好的导电性、传热性 C、是银白色的固体、是银白色的固体 D、易与酸反应产生氢气、易与酸反应产生氢气 5.5.5.5.人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝。金属大规模被使用的的先后顺序依次为：铜、铁、铝。金属
21、大规模被使用的的先后顺序依次为：铜、铁、铝。金属大规模被使用的的先后顺序依次为：铜、铁、铝。金属大规模被使用的先后顺序跟先后顺序跟先后顺序跟先后顺序跟_(_(_(_(填序号填序号填序号填序号) ) ) )选项关系最大。选项关系最大。选项关系最大。选项关系最大。地壳中金属元素的含量；地壳中金属元素的含量；地壳中金属元素的含量；地壳中金属元素的含量；金属的导电性；金属的导电性；金属的导电性；金属的导电性；金属的活动性。金属的活动性。金属的活动性。金属的活动性。 B 6.在铁、铝、铜、锌、钛五种金属中：在铁、铝、铜、锌、钛五种金属中： 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
22、 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 7.科学家发现了一种新金属，它的一些性科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：质如下：熔点熔点熔点熔点2500250025002500密度密度密度密度3g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3 3 3 3强度强度强度强度与钢相似与钢相似与钢相似与钢相似导电性导电性导电性导电性良好良好良好良好导热性导热性导热性导热性良好良好良
23、好良好抗腐蚀性抗腐蚀性抗腐蚀性抗腐蚀性优异优异优异优异 这种金属的表面有一层氧化物保护层，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。试设想这种金属的可能用途。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、易加工知识小结知识小结一、金属一、金属1.金属的一些物理性质：大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电导热、熔沸点高、有延展性二、合金二、合金2.考虑物质用途时考虑多种因素。 1.在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金，属于混合物。 2.合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好 纯铁纯铁铁的合金铁的合金生铁生铁钢钢（含碳量不同）（2%4.3%）硬度比纯铁硬 （0.03%2%）硬度、抗腐蚀 性能增强 课间活动请同学们注意安全安全小贴士安全小贴士
