课题1金属材料.ppt 精品教育

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1、倍速课时学练倍速课时学练第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料课题课题1 金属材料金属材料倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练根据你的根据你的经验, 说出所知道的常出所知道的常见的金属有哪些的金属有哪些? 你你说出的出的这些金属，不是些金属，不是纯金属就是合金。或者金属就是合金。或者说：金属材料包括两大：金属材料包括两大类：纯金属与合金。人金属与合金。人类使用使用金属金属经历了一个漫了一个漫长的的过程：程：石器石器青铜器青铜器铁器铁器铝和铝合金时代铝和铝合金时代钛和钛合金时代钛和钛合金时代 中国人从商代就开始使用青中国人从商代就开始使用青铜器，春秋器，春秋时期会冶期会冶 铁，战国国时期

2、会期会炼钢，现在大量使用在大量使用铝合金等材料。合金等材料。铝的使用只有的使用只有100多年的多年的历史。史。21世世纪是是钛和和钛合金合金时代。目前，年代。目前，年产量居前三位的金属依次量居前三位的金属依次是是 。铁铁 铝铝 铜铜 倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练 一、一、 金属的物理性质金属的物理性质老师这里有些纯金属，观察后大家描述一下它们的物理性质。老师这里有些纯金属，观察后大家描述一下它们的物理性质。Hg 银白色液体银白色液体Sn 银白色固体银白色固体Fe 银白色固体银白色固体Cu 紫红色固体紫红色固体Ag 银白色固体银白色固体Au 金黄色固体金黄色固体大多数金属，常温下为大多数

3、金属，常温下为固体（汞为液体）固体（汞为液体）,有金有金属光泽属光泽 。倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练有金属光泽有金属光泽良好的导电性良好的导电性良好的导热性良好的导热性良好的延性良好的延性请根据这些金属的用途，说出它们的物理性质？请根据这些金属的用途，说出它们的物理性质？良好的展性良好的展性良良好好的的延延展展性性倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练 常温下为固态（除汞外），有金属光泽、有常温下为固态（除汞外），有金属光泽、有良好的导电性、导热性和延展性，熔点比较高，良好的导电性、导热性和延展性，熔点比较高，颜色、密度、硬度因金属的不同而不同，其中颜色、密度、硬度因金属的不同而不同，其

4、中铜呈紫红色，金呈金黄色。铜呈紫红色，金呈金黄色。下表列出了一些金属物理性质的比较下表列出了一些金属物理性质的比较综上所述，金属具有这样的物理性质综上所述，金属具有这样的物理性质倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较导导电电性性（以以银银的的导电性为导电性为100作标准）作标准）密度密度 / (gcm-3）熔点熔点/()硬硬度度（以以金金刚刚石石的的硬度为硬度为10作标准）作标准）银银 铜铜 金金铝铝锌锌铁铁 铅铅（优）（优）10099 746127177.9 （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

5、.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）倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练根据表中数据讨论以下问题：根据表中数据讨论以下问题：1.为什么菜刀，镰刀，锤子用铁制而不用铝制？为什么菜刀，镰刀，锤子用铁制而不用铝制？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制不用银银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制不用银制制?3.为什么灯泡里的灯丝用钨制

6、不用锡制？如果用锡的为什么灯泡里的灯丝用钨制不用锡制？如果用锡的话，可能会出现什么情况？话，可能会出现什么情况？4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？怎样？倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练讨论答案1.铝的硬度小铝的硬度小2.银在自然界的含量少，价格高；银在自然界的含量少，价格高； 银的密度大，不易架线。银的密度大，不易架线。 3.钨有较高的熔点且易导电。锡的熔点较低，导电产生的钨有较高的熔点且易导电。锡的熔点较低，导电产生的 热，易使灯丝熔断影响灯泡寿命。热，易使灯丝熔断影响灯泡寿命。4. 增加水龙头的硬度使其不易变形，不易生锈，

7、变得美增加水龙头的硬度使其不易变形，不易生锈，变得美 观大方。观大方。 镀金会更好看且更耐腐蚀，但成本高、硬度低易磨损。镀金会更好看且更耐腐蚀，但成本高、硬度低易磨损。铬的硬度大，耐磨，保存时间久铬的硬度大，耐磨，保存时间久。倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练通通过上述上述讨论，可以得出以下，可以得出以下结论： 物物质的用途主要由性的用途主要由性质决定。但决定。但还要考要考虑价格、价格、资源、美源、美观、使用是否便利，以及、使用是否便利，以及废料是否易于回料是否易于回收利用和收利用和对环境的影响。如制金属境的影响。如制金属币时还应考考虑： ； ； ； 。资源丰富源丰富 耐磨耐腐耐磨耐腐蚀 无

8、毒无毒轻便便 美美观易加工易加工 倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练【科普知识科普知识】 金属之最金属之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目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属熔点最低的金属铝铝钙钙铁铁银银钨钨汞汞硬度最大的金属硬度最大的金属 铬铬倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练 【课堂练习课堂练习】1.下列金属中导电性最好的是（下列金属中导电性最好的是（ ） A. Cu B. Al C. Fe D. Ag2.科学家预言：到科学家

9、预言：到21世纪，用途仅次于铁和铝的第三大金属是世纪，用途仅次于铁和铝的第三大金属是（ ） A. 铜铜 B. 铬铬 C. 钛钛 D. 金金3.联合国卫生组织经过严密地科学分析，认为我国的铁锅是最联合国卫生组织经过严密地科学分析，认为我国的铁锅是最理想的炊具，并向全世界大力推广。其主要原因是（理想的炊具，并向全世界大力推广。其主要原因是（ ）A.价格便宜价格便宜 B.生热慢退热也慢，保温性较好生热慢退热也慢，保温性较好C.烹饪出的食品含有铁元素烹饪出的食品含有铁元素 D.铁中含有有机物必含的铁元素铁中含有有机物必含的铁元素4.为什么用铁制菜刀、锄头而不用铝？为什么用钨制灯丝而不为什么用铁制菜刀、

10、锄头而不用铝？为什么用钨制灯丝而不用铁丝或铜丝？用铁丝或铜丝？答答:D CC 铁的硬度比铝大，用它做炊具不易变形。钨的熔点铁的硬度比铝大，用它做炊具不易变形。钨的熔点高达高达3410而铁铜比钨低而铁铜比钨低2000，高温下易熔化形成，高温下易熔化形成断路。断路。 倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练请欣赏下列图片：请欣赏下列图片：嫦娥2号你知道它们是用什么材料制成的吗？你知道它们是用什么材料制成的吗？倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练二、合金二、合金定义：一种金属与其他金属或非金属熔合在一起定义：一种金属与其他金属或非金属熔合在一起而成的具有金属特性的物质。而成的具有金属特性的物质。 如：钢

11、铁、铝合金、如：钢铁、铝合金、黄铜黄铜 焊锡等。焊锡等。思考：生活中不用纯铝做门窗而用铝合金？思考：生活中不用纯铝做门窗而用铝合金？ 合金与组成它们的金属有什么不同？合金与组成它们的金属有什么不同？【实验探究探究1】探究一些合金材料与探究一些合金材料与纯金属材料在物金属材料在物 理性理性质上的差异上的差异【实验 步步骤】 （1）比）比较黄黄铜片（片（铜和和锌的合金）和的合金）和铜片；硬片；硬铝片（片（ 铝合金）和合金）和铝片的光片的光泽和和颜色色（2）将黄）将黄铜片和片和铜片，片，焊锡和和锡互相刻划，比互相刻划，比较它它 们的硬度。的硬度。倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练金属材料金属材料主

12、要成分主要成分光光泽和和颜色色硬度大小硬度大小对比比黄黄铜片（合金）片（合金）铜 锌铜片（片（纯铜）铜硬硬铝（铝合金）合金）铝和和铜铝片（片（纯铝）铝【结论】（1） 。 （2） 。黄色黄色 （紫）红色（紫）红色 银白色银白色 银白色银白色 黄铜片黄铜片铜片铜片硬铝硬铝铝铝 合金的硬度大于合金的硬度大于组成它们的金属组成它们的金属 合金比其组分金合金比其组分金属的颜色鲜艳属的颜色鲜艳倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练【实验探究探究2】比比较焊锡和和组成它的成它的纯金属金属锡、铅熔熔 化的温度。化的温度。【实验步步骤】 取取绿豆粒大小的豆粒大小的焊锡、锡、铅放在放在铁 片上片上进行熔化，比行熔化

13、，比较它它们的熔点高低的熔点高低金属材料金属材料主要成分主要成分熔化速熔化速率率数据熔点数据熔点/ /结论纯铅铅慢慢327纯锡锡中中232焊锡（合金）（合金）铅、锡快快183【结论】（3） 。焊锡焊锡 锡锡 铅铅 合金的熔点低于组成其的金属合金的熔点低于组成其的金属 如：如：倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练纯金属金属合金合金铅镉铋锡 武德合金（保武德合金（保险丝）熔点熔点 32732127123270结论小结：当电路发生故障时，产生的热量首先使保险丝小结：当电路发生故障时，产生的热量首先使保险丝熔断、切断电路，避免电路事故发生。熔断、切断电路，避免电路事故发生。武德合金的熔点比组分金属的熔

14、点都低武德合金的熔点比组分金属的熔点都低倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练 下下图的船就是合金制成的，的船就是合金制成的，说明什么？明什么？ 【结论】合金的抗腐合金的抗腐蚀能力一般能力一般强强于于组成它成它们的金属。的金属。倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练生活小常识：菜刀是不锈钢作的；铝合金比铝耐腐蚀；生活小常识：菜刀是不锈钢作的；铝合金比铝耐腐蚀；黄铜比纯黄铜比纯 铜具有更好的抗海水腐蚀能力。铜具有更好的抗海水腐蚀能力。综上所述，合金比组成它们的金属具有更综上所述，合金比组成它们的金属具有更好的性能：好的性能： 合金比其组分金属的颜色鲜艳。合金比其组分金属的颜色鲜艳。 合金的硬度大于组

15、成它的金属。合金的硬度大于组成它的金属。 合金的熔点低于组成它的金属。合金的熔点低于组成它的金属。 合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的金属。合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的金属。 倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练三、铁合金简介三、铁合金简介生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金生铁的含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碳量为 ，钢的含碳量为，钢的含碳量为 除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、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，这种组成的改变，使得合金

16、性能锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不也随之发生改变例如，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锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多得多 ； 。 0.03224.3 含碳量越高，硬度越大含碳量越高，硬度越大 含碳量越低，韧性越好含碳量越低，韧性越好倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练四四.形状记忆合金简介形状记忆合金简介 有记忆功能的合金材料是在一次实验中偶然发现的。有记忆功能的合金材料是在一次实验中偶然发现的。1963年，美国海军军械实验室的研究人员在一次实验中将一些镍钛年，美国海军军械

17、实验室的研究人员在一次实验中将一些镍钛合金丝拉直。实验中，当温度升到一定值的时候，这些已经被合金丝拉直。实验中，当温度升到一定值的时候，这些已经被拉直的镍钛合金丝，突然又全部恢复到原来弯曲的形状且和原拉直的镍钛合金丝，突然又全部恢复到原来弯曲的形状且和原来一模一样。多次实验，结果都一样。科学家们把这种现象叫来一模一样。多次实验，结果都一样。科学家们把这种现象叫做做“形状记忆效应形状记忆效应”。目前发现的有记忆的金属都是合金。在这。目前发现的有记忆的金属都是合金。在这种金属里，金属原子按一定的方式排列起来，当金属原子受到种金属里，金属原子按一定的方式排列起来，当金属原子受到一定外力时一定外力时,

18、可以离开原来的位置而到另一个地方可以离开原来的位置而到另一个地方.金属受热后金属受热后获得获得,一定能量，金属里的原子又会回到原来的地方。这就是金一定能量，金属里的原子又会回到原来的地方。这就是金属具有记忆的原因。属具有记忆的原因。倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练【课堂堂练习】1.钛和和钛合金是合金是21世世纪的重要材料的重要材料,他他们具有具有优良的性良的性 能能,如如钛熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐腐蚀能力能力强强，钛合金与人体有很好的合金与人体有很好的“相容性相容性”。根据。根据它它们的主要性能，不合的主要性能，不合实际的用途是（的

19、用途是（ ）A.用于核潜艇用于核潜艇设备的制造的制造 B.用于制造航天用于制造航天设备C.用来做保用来做保险设备 D.可用来制造人造骨可用来制造人造骨2.世界卫生组织正式将铝定为世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一食品污染源之一”而加而加以控制，在下列使用场合必须加以控制的是（以控制，在下列使用场合必须加以控制的是（ ）制电缆制电缆 制易拉罐制易拉罐 制铝锭制铝锭 制牙膏皮制牙膏皮 用明矾用明矾KAl(SO4)212H2O净水净水 制炊具制炊具 用明矾及小苏打做用明矾及小苏打做食品的膨化剂食品的膨化剂 用用Al(OH)3 制胃药制胃药 制防锈制防锈10制桌制桌椅椅CB倍速课时学练倍速课时学

20、练倍速课时学练3.下列金属材料中，不属于合金的是（下列金属材料中，不属于合金的是（ ） A.硬硬铝 B.生生铁 C.三氧化二三氧化二铁 D.青青铜C4.现代建筑的代建筑的门窗框架常用窗框架常用铝制造，硬制造，硬铝的成分是的成分是（ ） A.AlMg 合金合金 B.表面有表面有Al2O3 的的铝板板 C.AlC 合金合金 D.AlCuMgSi 合金合金5.不不锈钢餐具餐具锃光光发亮，亮，长期使用不会生期使用不会生锈，原因是在，原因是在炼钢过程中加入了下列物程中加入了下列物质中的中的 （ ） A.铬、锰 B.铬、硅、硅 C.铬、镍 D.铬、碳、碳【基基础训练】1.铝与与铁相比，具有哪些相比，具有哪

21、些优良的性良的性质？DC密度小，抗腐蚀性能强，良好的导电性和导热性，较密度小，抗腐蚀性能强，良好的导电性和导热性，较好的延展性等。好的延展性等。倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练2.分分别举出出铁、铜、金的几种用途，、金的几种用途，这些用途各利用些用途各利用了它了它们的什么性的什么性质？铁： ；铜： ；金：金： 。3.用来用来铸造硬造硬币的合金需要具有什么性的合金需要具有什么性质？ ； ； ； .4.你将你将选用哪种合金来制造下列物品，用哪种合金来制造下列物品，说明理由。明理由。（1）外科手）外科手术刀（刀（ ）（2）防盗）防盗门 （ ）（3）门锁 （ ） （4）自行）自行车支架（支架（ ）

22、架桥架桥硬度硬度 火锅火锅良好的导热性良好的导热性饰品饰品金属光泽金属光泽 资源丰富资源丰富 耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀 无毒轻便无毒轻便 美观易加工美观易加工 耐腐蚀性耐腐蚀性 铁的硬度铁的硬度 硬度、耐腐蚀性硬度、耐腐蚀性 硬度和韧性硬度和韧性 倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练 5.科学家科学家发现了一种新金属，它的一些性了一种新金属，它的一些性质如下：如下：熔点熔点2500密度密度3g / cm3强强度度与与刚相似相似导电性性良好良好导热性性良好良好抗腐抗腐蚀性性优异异这种金属的表面有一种金属的表面有一层氧化物保氧化物保护层，设想想这种金属种金属的可能用途。的可能用途。飞机机体飞机机体密度

23、小；船体密度小；船体抗腐蚀性。抗腐蚀性。倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练6.天安天安门城楼的城楼的红墙所用的所用的红色色颜料是料是铁红（主（主要成分是要成分是Fe2O3 ），），试计算算1000kg铁红中最多含中最多含铁的的质量。量。 Fe2O32Fe 160 2561000kg x =x=700kg解：解：设含含铁的的质量量为x答：答：-。倍速课时学练倍速课时学练倍速课时学练【能力提高与历史回顾能力提高与历史回顾】1.目前世界上使用最多的金属材料是目前世界上使用最多的金属材料是_。生铁和钢都是。生铁和钢都是_的合金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是的合金，可根据含碳量的不同

24、将它们区分开，含碳量较多的是_，_的含碳量较少，生铁和钢都属于的含碳量较少，生铁和钢都属于_（填（填“纯净物或混合物纯净物或混合物”）。）。 2.如果在金属中加热熔合某些如果在金属中加热熔合某些_或或_，就可以制，就可以制得具有金属特征的物质，即得具有金属特征的物质，即合金合金合金合金。3.纯铁较纯铁较_，而生铁比纯铁，而生铁比纯铁_； 不锈钢不仅比纯铁不锈钢不仅比纯铁_，而且其而且其_性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是_，而是它们的而是它们的_。 4.尽管目前已经制得的纯金属只有尽管目前已经制得的纯金属只有_多种，但由这些纯金属按多种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达一定组成和质量比制得的合金已达_种。种。钢铁钢铁铁铁生铁生铁钢钢混合物混合物非金属非金属金属金属软软硬硬硬硬抗锈蚀抗锈蚀纯金属纯金属合金合金90 几千几千