1、3.2 金属材料金属材料合金合金正从砍削器物,宰杀牛羊到用于战争、防身再到烹饪收藏,刀具成为历史最好的见证一、几种重要的金属一、几种重要的金属1、金属材料包括、金属材料包括纯金属纯金属以以及它们的及它们的合金合金2、金属有很多共同的物理、金属有很多共同的物理性质性质金属共有的物理性质1.大多数金属常温下金属都是固体（汞除外）2.大多数金属有银白色金属光泽（除金和铜外）3.金属都导电导热4.有延展性5.大多数金属密度较大6.大多数金属熔点较高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（以银的导电性为导电性为100100作标准）作标准）密度密度（g gcmcm-3-3）熔点熔点(
2、)()硬度硬度（以金刚石的（以金刚石的硬度为硬度为1010作标准）作标准）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 74 61 27 17 7.9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
3、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人体中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属导电、导热性最好的金属硬度最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属密度最大的金属密度最小的金属铝钙银铁铬汞钨锂锇合金1. 1. 概念：概念： 由两种或两种以上的金属或金属和非金属融合而成的具有金属特性的物质2. 2. 性能：性能：硬度一般高于它的成分金属熔点一般低于它的成分金属合金具有优良的物理、化学或机械性能比较纯金属与合金的硬度大小黄铜是铜与锌的合金02比较纯金属与合金的熔点
4、高低l铅熔点为 327.7 l锡熔点为 232.1 焊锡熔点为183 l 现象：最先熔化的是焊锡， 其次是锡，最后熔化的是铅。l 说明：制成合金之后，焊锡的熔点低于两种纯金属的熔点。l 结论：由于物质的组成的改变， 其性能也发生了改变。结论：合金与纯金属相比l 更大的硬度l 较低的熔点l 更高的强度(韧性好,弹性好，耐拉伸、耐弯曲、耐压打)l 更好的抗腐蚀性能 所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，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合金已达几千种。 根据下表中四种金属的熔点、沸点： 其中不能形成合金的是() Cu与Na Fe与Cu Fe与Na Al与Na A B
5、 C D金属NaCuAlFe熔点/97.81 0836601 535沸点/8832 5672 4672 750B铁合金铁合金生铁生铁钢钢碳素钢碳素钢合金钢合金钢低碳钢低碳钢中碳钢中碳钢高碳钢高碳钢( (2%2%4.3%4.3%) )( (0 0. .03%03%2%2%) )根据含碳根据含碳量不同量不同( (低于低于0 0.3%.3%) )( (0 0. .3%3%0.60.6% %) )( (高于高于0.60.6% %) )韧性、焊接性好，但强度低，韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等用于制造钢板、钢丝和钢管等强度高强度高, ,韧性及加工性好韧性及加工性好, ,用于用于 制造
6、钢轨、车轮和建材等制造钢轨、车轮和建材等硬而脆硬而脆, ,热处理后弹性好热处理后弹性好, ,用于用于 制造器械、弹簧和刀具等制造器械、弹簧和刀具等一、铁合金一、铁合金一、铁合金(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物()(2)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高()(3)青铜比纯铜的硬度低()(4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同()(5)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金()二十一世纪重要的金属材料钛和钛合金可作人造骨的钛合金钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小（钛的密度仅为4.5g/cm3）、可塑性好、易于加工、机械性能
7、好等。尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如初，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。铝是地壳中含量最高的金属元铝是地壳中含量最高的金属元素素 铝是一种活泼金属，常温下能被空气中的铝是一种活泼金属，常温下能被空气中的氧气氧化，写出该反应的化学方程式。氧气氧化，写出该反应的化学方程式。4Al3O2 =2Al2O3问：铝容易被空气氧化，但为什么人们日常问：铝容易被空气氧化，但为什么人们日常生活中总喜欢使用铝合金制造的物品呢？生活中总喜欢使用铝合金制造的物品呢？因为表面覆盖着的致密的氧化膜薄膜因为表面覆盖着的致密的
8、氧化膜薄膜起着保护内部金属的作用。起着保护内部金属的作用。【资料卡片】铝制品的表面处理【资料卡片】铝制品的表面处理 在空气中在空气中,铝的表面自然形成的氧化膜很薄铝的表面自然形成的氧化膜很薄,耐磨性和抗蚀性还不够强。为了使铝制耐磨性和抗蚀性还不够强。为了使铝制品适应于不同的用途品适应于不同的用途,常采用化学方法对铝的表面进行处理常采用化学方法对铝的表面进行处理,如增加膜的厚度如增加膜的厚度,对氧化膜对氧化膜进行着色等。例如进行着色等。例如,化学氧化化学氧化 (用铬酸作氧化剂用铬酸作氧化剂 )可以使氧化膜产生美丽的颜色等。市可以使氧化膜产生美丽的颜色等。市场上有不少铝制品是经过这种方法处理的。场
9、上有不少铝制品是经过这种方法处理的。铝片表面开始没有气泡，随后有大量气泡产生，试管壁有发热现象。铝片表面开始没有气泡，随后有大量气泡产生，试管壁有发热现象。一段时间后，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。一段时间后，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。【实验【实验3-4】在一支试管中加入】在一支试管中加入5mL盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察现象。盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象?铝表面的铝表面的保护膜和铝保护膜和铝均能与盐酸发生反应。均能与盐酸发生反应。实验现
10、象：实验现象：实验结论：实验结论：化学方程式：化学方程式：Al2O36HCl=2AlCl33H2O,2Al6HCl =2AlCl33H2实验实验3-5实验现象实验现象反应方程式反应方程式铝片与铝片与NaOH溶溶液反应液反应铝片（打磨过）铝片（打磨过）与与NaOH溶液反溶液反应应开始没有气泡，一段时间后产生气泡，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。立即产生气泡，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。偏铝酸钠偏铝酸钠【实验【实验3-5】在两支试管中分别加入少量的】在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入
11、用砂纸仔细打磨过（除去表面的氧化膜）的一小块铝小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过（除去表面的氧化膜）的一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，你观察到什么现片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，你观察到什么现象象?铝制餐具不宜蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物铝制餐具不宜蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物铝、氧化铝、氢氧化铝与酸或碱的反应1 1、铝、铝2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22 2、氧化铝（两性氧化物）、氧化铝（两性氧化物）Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O3 3、氢氧化铝（两性氢氧化物）、氢氧化铝（两性氢氧化物）Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
