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1、金金 属属 材材 料料金金 属属 材材 料料根据生活经验，你所知道的金属根据生活经验，你所知道的金属有哪些？你见过哪些金属制品？有哪些？你见过哪些金属制品？我所知道的我所知道的我所知道的我所知道的金属金属金属金属我所见过的我所见过的我所见过的我所见过的金属制品金属制品金属制品金属制品课题课题1 金属材料n纯金属纯金属和它们的和它们的合金合金统称为统称为金属材料金属材料。n n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。 青铜器时代青铜器时代n n秦陵铜车马严格按真车马的制作 。造型精美，比例恰当，装饰华
2、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”。 马踏飞燕马踏飞燕n n1969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。n n1984年，定为中国旅游标志年，定为中国旅游标志图形。图形。n n2002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。n n铁耙铁耙铁耙铁耙 两汉时期西汉两汉时期西汉两汉时期西汉两汉时期西汉农具农具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，铝和世纪，铝和铝合金的应用铝合金的应用二十一世纪的金属材
3、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应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料实 验 探 究（以铁、铜、铝为样品）n1 1、观察它们的颜色和光泽。、观察它们的颜色和光泽。n2 2、感觉一下同体积不同金属的质量大小，由此判、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。断它们的密度大小。n3 3、试试不同金属是否容易被弯曲、折断，并感觉、试试不同金属是否容易被弯曲、折断，并感觉 它们硬度是否相同它们硬度是否相同 。金属导电性实验金属导电性实验金属导电性实验金属导电性实验金属导热性实验金属导热性实验金属导热性实验金属导热性实验4、用电池和小灯泡等试
4、试他们能否导电，、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、用手拿着金属的一端，在酒精灯火焰上 方烘烤它的另一端（方烘烤它的另一端（注意：时间不要长，注意：时间不要长， 防止烫伤防止烫伤），试试它能不能传热），试试它能不能传热 。 一、金属共有的物理性质一、金属共有的物理性质n n常温下金属大都是常温下金属大都是常温下金属大都是常温下金属大都是固体固体固体固体（汞汞汞汞除外）除外）除外）除外）n n有金属光泽有金属光泽有金属光泽有金属光泽n n大多数金属都是大多数金属都是大多数金属都是大多数金属都是电和热的良
5、导体电和热的良导体电和热的良导体电和热的良导体（导电导热性）（导电导热性）（导电导热性）（导电导热性）n n有有有有延展性延展性延展性延展性（可以拉成细丝，可以展成薄片）（可以拉成细丝，可以展成薄片）（可以拉成细丝，可以展成薄片）（可以拉成细丝，可以展成薄片）n n有韧性有韧性有韧性有韧性不同金属也有本身的特性不同金属也有本身的特性n n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、硬度等点、硬度等物理性质物理性质差别也较大。例如差别也较大。例如n n大多数金属都是银白色的，但铜却呈大多数金属都是银白色的，但铜却呈 ，金呈，金呈 。n n在常温下，大多数金
6、属是固态，但汞是在常温下，大多数金属是固态，但汞是 。n n（表（表8-1）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( (以银的导电以银的导电以银的导电以银的导电性为性为性为性为100100作标准作标准作标准作标准) ) 银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅( (优优优优) 100 99 74 61 27 17 7.9 () 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良良良) )密度密度密度密度/(gcm/(gcm-3-3) ) 金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁
7、锌铝金铅银铜铁锌铝( (大大大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 ( (小小小小) )熔点熔点熔点熔点/ / 钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡( (高高高高) ) 3410 1535 1083 1064 962 660 2323410 1535 1083 1064 962 660 232 ( (低低低低) )硬度硬度硬度硬度( (以金刚石的硬以金刚石的硬以金刚石的硬以金刚石的硬度为度为度为度为1010作标准作标准作标准作标准) ) 铬铁银铜铬铁银铜铬铁银铜铬铁银铜
8、 金铝铅金铝铅金铝铅金铝铅( (大大大大) ) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-32.5-3 2-2.9 1.5 2-2.9 1.5 ( (小小小小) )n n讨论：讨论：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 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？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制？为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？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
9、会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，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？性质性质金金 属属 之之 最最n n
10、地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素n n人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素n n目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属n n导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属n n硬度最高的金属硬度最高的金属n n熔点最高的金属熔点最高的金属n n熔点最低的金属熔点最低的金属n n密度最大的金属密度最大的金属n n密度最小的金属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 科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：熔点熔点2500密
11、度密度3g/cm3强度强度与钢相似与钢相似导电性导电性良好良好导热性导热性良好良好抗腐蚀性抗腐蚀性优异优异 这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这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。种金属的可能用途。1 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，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、导热性、熔点高导电性、导热性、熔点高小小大大大大大大用来铸造
12、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、易加工联系生活实际，完成：联系生活实际，完成：家里所用的家里所用的家里所用的家里所用的金属制品金属制品金属制品金属制品所用的所用的所用的所用的金属材料金属材料金属材料金属材料利用了金属的利用了金属的利用了金属的利用了金属的哪些物理性质哪些物理性质哪些物理性质哪些物理性质电饭锅内胆电饭锅内胆电饭锅内胆电饭锅内胆铝铝铝铝良好的导热性、耐用、良好的导热性、耐用、良好的导热性、耐用、良好的导热性、耐用、美观美观美观美观制造飞机的材料中为什么大制造飞机的材料中为什
13、么大量使用量使用铝合金铝合金而不用而不用纯铝纯铝？【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；将它们互相刻划，比较它们的硬度性质性质性质性质比较比较比较比较现现现现 象象象象黄铜黄铜黄铜黄铜铜铜铜铜焊锡焊锡焊锡焊锡锡锡锡锡光泽光泽光泽光泽和颜色和颜色和颜色和颜色硬度硬度硬度硬度结论结论结论结论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合金和纯金属熔点大小的对比合金和纯金属熔点大小的对比金属材料金属材料主要主要成分成分熔化速熔化速度对比度对比铅（纯铅）铅（纯铅）铅铅锡（纯锡）锡（纯锡）
14、锡锡焊锡（合金）焊锡（合金）铅锡铅锡通过以上对比实验，可得通过以上对比实验，可得出什么结论？出什么结论？慢慢中中快快2合金和纯金属性质的对比金属材料金属材料主要主要成分成分光泽和颜色光泽和颜色 硬度大小对硬度大小对比比黄铜片（合金）黄铜片（合金）铜锌铜锌铜片（纯铜）铜片（纯铜）铜铜焊锡（合金）焊锡（合金）铅锡铅锡锡（纯锡）锡（纯锡）锡锡通过以上对比实验，可得出什么结论？通过以上对比实验，可得出什么结论？（从颜色，硬度方面）？（从颜色，硬度方面）？黄色黄色黄铜片铜片黄铜片铜片银白色银白色银白色银白色（紫）红色（紫）红色焊焊锡锡锡锡 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
15、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，因因此此被被广广泛泛用用于于火火箭箭、导导弹弹、航航天天飞飞机机、船船舶舶、化工和通讯设备等化工和通讯设备等钛金属腕表钛金属腕表二、合金二、合金1、定义定义： 两种或两种以
16、上的金属（或金属与非金属）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。熔合而成具有金属特性的物质。2、性质性质（与组成成分对比（与组成成分对比）熔点低，密度小，强度和硬度大，熔点低，密度小，强度和硬度大，更具抗腐蚀性能。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？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。大，而且更耐腐蚀，更美观。基础知识基础知识:1 1、地球中含量最多的金属元素是、地球中含量最多的金属元素是、地球中含量最多的金属元素是、地球中含量最多的
17、金属元素是 其次的金属其次的金属其次的金属其次的金属是是是是 。2 2、你知道灯泡中的金属是、你知道灯泡中的金属是、你知道灯泡中的金属是、你知道灯泡中的金属是 ，用它做发热丝的原，用它做发热丝的原，用它做发热丝的原，用它做发热丝的原因是因是因是因是 。3 3、用铁锅煮饭，炒菜是利用、用铁锅煮饭，炒菜是利用、用铁锅煮饭，炒菜是利用、用铁锅煮饭，炒菜是利用 。4 4、很多地方的导线都用铝，是因为铝具有、很多地方的导线都用铝，是因为铝具有、很多地方的导线都用铝，是因为铝具有、很多地方的导线都用铝，是因为铝具有 性，性，性，性，铜的导电性比铝好，少用铜的原因是铜的导电性比铝好，少用铜的原因是铜的导电性
18、比铝好，少用铜的原因是铜的导电性比铝好，少用铜的原因是 。 5 5、菜刀，镰刀不用纯铁，而用的是、菜刀，镰刀不用纯铁，而用的是、菜刀，镰刀不用纯铁，而用的是、菜刀，镰刀不用纯铁，而用的是 ，其原因是，其原因是，其原因是，其原因是 。用铁接近磁铁时发现。用铁接近磁铁时发现。用铁接近磁铁时发现。用铁接近磁铁时发现 ，说明铁具有，说明铁具有，说明铁具有，说明铁具有 性，这性质是性，这性质是性，这性质是性，这性质是其他金属少有的。其他金属少有的。其他金属少有的。其他金属少有的。 铝铝铁铁钨钨钨是熔点最高的金属钨是熔点最高的金属铁的导热性能好铁的导热性能好导电导电铝的价格要比铜的价格低得多铝的价格要比铜
19、的价格低得多生铁生铁生铁的硬度比纯铁要大生铁的硬度比纯铁要大被吸引被吸引铁磁铁磁 能力拓展 1111、金红石（、金红石（、金红石（、金红石（TiOTiO2 2）是生产钛的主要矿石，其生产方法是：金）是生产钛的主要矿石，其生产方法是：金）是生产钛的主要矿石，其生产方法是：金）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红石，碳粉混合高温下通入红石，碳粉混合高温下通入红石，碳粉混合高温下通入ClCl2 2制得制得制得制得TiClTiCl2 2和一种可燃气体氧和一种可燃气体氧和一种可燃气体氧和一种可燃气体氧化物。该反应的化学方程式化物。该反应的化学方程式化物。该反应的化学方程式化物。
20、该反应的化学方程式 。然后，。然后，。然后，。然后，在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下，制得金属钛单在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下，制得金属钛单在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下，制得金属钛单在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下，制得金属钛单质，其反应方程式是质，其反应方程式是质，其反应方程式是质，其反应方程式是 。 1212、在工业上精炼铜，镀铜以及制造各种铜的化合物时，都要、在工业上精炼铜，镀铜以及制造各种铜的化合物时，都要、在工业上精炼铜，镀铜以及制造各种铜的化合物时，都要、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（用到硫酸铜，某工厂
21、用硫化铜（用到硫酸铜，某工厂用硫化铜（用到硫酸铜，某工厂用硫化铜（CuSCuS）制硫酸铜。拟选择两）制硫酸铜。拟选择两）制硫酸铜。拟选择两）制硫酸铜。拟选择两个方案。个方案。个方案。个方案。 方案方案方案方案1 1：CuSCuS在硫杆菌（催化剂）的作用下和空气中的氧气在硫杆菌（催化剂）的作用下和空气中的氧气在硫杆菌（催化剂）的作用下和空气中的氧气在硫杆菌（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，其反应方程式是发生化合反应生成硫酸铜，其反应方程式是发生化合反应生成硫酸铜，其反应方程式是发生化合反应生成硫酸铜，其反应方程式是 。 方案方案方案方案2 2：2CuS + 3O2CuS +
22、 3O2 2 高温高温高温高温2CuO + 2SO2CuO + 2SO2 2 。 CuOCuO + H + H2 2SOSO4 4=CuSO=CuSO4 4 + H + H2 2O,O,从环保角度考虑，选从环保角度考虑，选从环保角度考虑，选从环保角度考虑，选择方案择方案择方案择方案 更合理，其理由是更合理，其理由是更合理，其理由是更合理，其理由是 。TiO2+2C+Cl2 高温高温 TiCl2+2COTiCl2+Mg 加热加热 TI+MgCl2CuS+O2 硫杆菌硫杆菌CuSO4方案方案1不会产污染空气的二氧化硫不会产污染空气的二氧化硫1科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：熔点熔点2500密度密度3g/cm3强度强度与钢相似与钢相似导电性导电性良好良好导热性导热性良好良好抗腐蚀性抗腐蚀性优异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如：利用它的导电性良好，用来作电线可能用途如：利用它的导电性良好，用来作电线火箭、导弹、航天飞机、军舰、化工设备、通信设备等火箭、导弹、航天飞机、军舰、化工设备、通信设备等
