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1、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 金属材料金属材料课题1 金属材料图图81 东汉晚期的青铜奔马东汉晚期的青铜奔马图图82 河北沧州的铁狮子河北沧州的铁狮子自学提示：自学提示：1.小组讨论：说说生活中有哪些常见的小组讨论：说说生活中有哪些常见的金属用具。你知道他们分别是用哪种金属用具。你知道他们分别是用哪种金属材料制成的吗？金属材料制成的吗？2.根据一些金属性质的比较你能完成下根据一些金属性质的比较你能完成下列讨论题吗？列讨论题吗？物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较导电性导电性(以银的导电以银的导电性为性为100作标准作标准) 银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅(优优)
2、100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁锌铝大大 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 小小熔点熔点/ 钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡高高3410 1535 1083 1064 962 660 232 低低硬度硬度(以金刚石的硬以金刚石的硬度为度为10作标准作标准) 铬铁银铜铬铁银铜 金铝铅金铝铅大大 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 小小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.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而
3、不用银制？银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？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？4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？1.铁比铅的硬度大，且铅有毒铁比铅的硬度大，且铅有毒.2.银的成本比铜高银的成本比铜高3.钨的熔点比锡高钨的熔点比锡高。用锡制灯丝，通电用锡制灯丝，通电后锡会熔化，灯丝会熔断，灯泡不能正后锡会熔化，灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。常发光。4.铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。镀金虽然美观，但成本高，不且美观。镀金虽然美
4、观，但成本高，不耐磨。耐磨。铜铜人类从石器时代进入青铜器时代人类从石器时代进入青铜器时代 1969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。司母戊鼎司母戊鼎一、几种常见的金属一、几种常见的金属铁耙铁耙 两汉时期西汉两汉时期西汉农具农具l春秋时期，开始使用铁器一架波音一架波音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l100多年前，人们开始大规模的使用铝制品人类使用金属的先后顺序铜铁铝铜铁铝现代金属年产量顺序现代金属年产量顺序铁铝铜铁铝铜金属大规模被使用的先后顺序跟金金属大
5、规模被使用的先后顺序跟金属的属的化学性质化学性质（金属活动性金属活动性)有关。有关。关于铝的小故事关于铝的小故事物以稀为贵，在物以稀为贵，在100多年前，铝曾是一种稀有的多年前，铝曾是一种稀有的贵重金属，被称为贵重金属，被称为“银色的金子银色的金子”，比黄金还，比黄金还珍贵。法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富珍贵。法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制造一顶比黄金更有和尊贵，命令官员给自己制造一顶比黄金更名贵的王冠名贵的王冠铝王冠。他戴上铝王冠，神气十铝王冠。他戴上铝王冠，神气十足地接受百官的朝拜，这曾是轰动一时的新闻。足地接受百官的朝拜，这曾是轰动一时的新闻。拿破仑三世
6、在举行盛大宴会时，只有他使用一拿破仑三世在举行盛大宴会时，只有他使用一套铝质餐具，而他人只能用金制、银制餐具。套铝质餐具，而他人只能用金制、银制餐具。即使在化学界，铝也被看成最贵重的。英国皇即使在化学界，铝也被看成最贵重的。英国皇家学会为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，家学会为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，不惜重金制作了一只铝杯，赠送给门捷列夫。不惜重金制作了一只铝杯，赠送给门捷列夫。铁、铝、铜的物理性质铁、铝、铜的物理性质铁：银白色、固体、质软、延展性良好、铁：银白色、固体、质软、延展性良好、导电导热性好导电导热性好铝：银白色、固体、密度铝：银白色、固体、密度 小约为铁的小约为铁的1/4、
7、质软质软铜：紫红色光泽、固态、良好的导电、导铜：紫红色光泽、固态、良好的导电、导热性、稍硬、极坚韧、耐磨损、很好的热性、稍硬、极坚韧、耐磨损、很好的延展性延展性知识小结：知识小结：自学提示：你能说说，金属有哪些共同自学提示：你能说说，金属有哪些共同的性质吗？的性质吗？（1） 常见金属的共性常见金属的共性. 常温下绝大多数为固体，有金属光常温下绝大多数为固体，有金属光泽泽 . 良好的导电性良好的导电性 . 具有导热性具有导热性. 良好的延展性良好的延展性（2） 常见金属的特性常见金属的特性. 常温下汞为液体常温下汞为液体. 铜为紫红色，金呈黄色。铜为紫红色，金呈黄色。 纯铁为银白色，质软，铁粉因
8、含杂纯铁为银白色，质软，铁粉因含杂质为黑色。质为黑色。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 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人体中含量最高的金属元素人体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、导热性最好的金属硬度最高的金属硬度最高的金属 （Cr）熔点最高的金属熔点最高的金属 （W）熔点最低的金属熔点最低的金属密度最大
9、的金属密度最大的金属 （Os）密度最小的金属密度最小的金属 （Li）铝铝钙钙银银铁铁铬铬汞汞钨钨锂锂锇锇二、合金二、合金1.定义：一种金属与另一种（或几种）定义：一种金属与另一种（或几种）金属（或非金属）经高温熔合在一起金属（或非金属）经高温熔合在一起的具有金属特性的的具有金属特性的混合物混合物。（1）常见的合金有铁合金、铝合金、铜）常见的合金有铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等许多种合金、钛合金等许多种 前进后退主页【实验实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度度性质比较现象黄铜铜焊锡
10、锡光泽和颜色硬度结论暗、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焊锡比锡焊锡比锡硬硬合金硬度大于纯金属合金硬度大于纯金属l铁的合金的合金-生生铁和和钢的比的比较 生铁生铁钢钢碳元素含量碳元素含量2%4.3%0.03%2% 机械性能机械性能机械性能硬而机械性能硬而脆、无韧性、脆、无韧性、可铸不可锻可铸不可锻坚硬、韧性大、坚硬、韧性大、塑性好、可铸、塑性好、可铸、可锻、可压延可锻、可压延生铁生铁 钢钢降低含碳量降低含碳量纯铁很软不易制成机械用品纯铁很软不易制成机械用品使用最多的金属使用最多的金属材料材料是是铁合金铁合金练习：练习：1.下列比
11、较中正确的是（下列比较中正确的是（ ）A、含碳量：生铁、含碳量：生铁钢钢 B、硬度：铝合金、硬度：铝合金铝铝C、地壳中元素含量：、地壳中元素含量：Al不锈钢不锈钢2.门窗用铝合金制作而不用纯铝，主要是因门窗用铝合金制作而不用纯铝，主要是因为铝合金比纯铝（为铝合金比纯铝（ ）A、密度小、密度小 B、硬度更大、硬度更大C、更美观、更美观 D、跟耐腐蚀、跟耐腐蚀 AB 钛合金与人体有很好的合金与人体有很好的“相相容性容性”因此可用来制造因此可用来制造人造骨人造骨. 钛和和钛合合金金被被认为是是21世世纪的的重重要要材材料料，它它具具有有很很多多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
12、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性性能能非非常常好好，即即使使把把它它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，其其抗抗腐腐蚀性性能能远优于于不不锈钢，因因此此被被广广泛泛用用于于火火箭箭.导弹.航航天天飞机船舶机船舶.化工和通化工和通讯设备等等.钛金属腕表金属腕表钛合金合金镜框框 用用钛钛-镍镍形状记忆合金制成的人造卫星天线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被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水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
13、电路断电的自动控制开关，暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料以及牙齿矫正等医疗材料低温下低温下主页 （2）合金与组成它的纯金属比较的优）合金与组成它的纯金属比较的优 点点 颜色更鲜艳颜色更鲜艳 熔点低熔点低 强度、硬度更高强度、硬度更高 抗腐蚀性更强抗腐蚀性更强后退 世界世界铝铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性可制成可制成0.01mm的铝箔，用于的铝箔，用于包装香烟、糖果包装香烟、糖果；铝的；铝的密度小和具密度小和具有抗腐蚀有抗腐蚀等优良性能，铝及其合金在等优良性能，铝及其合金在电线电缆工业电线电缆工业、飞机、汽
14、车飞机、汽车等制造业等制造业有广泛的用途有广泛的用途1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄都要装上木柄（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）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险，因此，车尾有一静电，易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链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练习：1.下列物质不属于金属材料的是（ ）A、钢 B、铝 C、18K黄金 D、氧化铁2.下列金属在我国文明发
15、展中最早广泛应用的是（ ）A、铁 B、铜 C、铝 D、铅3.下列性质属于金属的共性的是（ ）A、硬度很大 B、有良好的导电导热性C、是银白色的固体 D、熔点很高DBB自学提示：自学提示：阅读下列一段资料了解什么是淬火，什么是回火。阅读下列一段资料了解什么是淬火，什么是回火。淬火淬火：将钢件加热到临界点以上某一温度将钢件加热到临界点以上某一温度 ，立立即放入即放入水（油）中冷却的热处理工艺称为淬火。水（油）中冷却的热处理工艺称为淬火。回火回火：加热到临界温度以下的某一温度，保温一加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间，然后定时间，然后自然自然冷却到室温的热处理工艺称冷却到室温的热处理工艺称为回火。为回火。淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火后才能使用。因为淬火钢的后才能使用。因为淬火钢的硬度高、脆性大，硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断直接使用常发生脆断。通过回火可以消除或。通过回火可以消除或减减少内应力、降低脆性，提高韧性少内应力、降低脆性，提高韧性
