1、第八单元 金属和金属材料课题课题1 1 金属材料金属材料一、几种重要的金属 金属材料包括金属材料包括纯金属纯金属以及它们的以及它们的合金合金1.1.金属材料金属材料l商朝，人们已开始使用青铜器 1969 1969年，在甘肃武威出土，中国年，在甘肃武威出土，中国雕塑史上的不朽之作。雕塑史上的不朽之作。司母戊鼎司母戊鼎2 2、金属材料的发展史、金属材料的发展史l春秋时期，开始使用铁器一架波音一架波音767767大型飞大型飞机约由机约由70%70%的铝及其的铝及其合金构成。合金构成。2020世纪，铝和铝合金的世纪，铝和铝合金的应用应用l100多年前，人们开始大规模的使用铝制品 世界世界铝铝的年产量仅
2、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0.01mm0.01mm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人类使用金属的先后顺序 铜铁铝铜铁铝 金属大规模被使用的先后顺序跟金金属大规模被使用的先后顺序跟金属的属的性质性质有关。有关。思考原因小结小结讨论一讨论一1、常温下，金属是什么状态的？有什么颜色？2、制造机器底座时。对金属的密度和硬度有什么要求？3、炊
3、具加热时有没有被熔化？说明它们的熔点怎么样？4、灯丝是用钨丝制成的，你认为利用了它的什么性质？随堂练习随堂练习3 3、金属的物理性质、金属的物理性质（1 1）常见金属的共性常见金属的共性.常温下为固体，有金属光泽常温下为固体，有金属光泽 .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.密度较大，熔点较高密度较大，熔点较高（2 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，铁粉为黑色纯铁为银白色，质软，铁粉为黑色3 3、金属的物理性质、金属的物理性质4 4、一些金属的物理性质、一些金属
4、的物理性质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)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、.5 小小3.3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，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？可能会出现什么情况？2.2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？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？讨论二讨论二：铁比铅的硬度大，且铅有毒.银的成本比铜高钨的熔点比锡高。用锡制灯丝，通电后锡会熔化，灯丝会熔钨的熔点比锡高。用锡制灯丝，通电后锡会熔化，灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。断，灯泡不能正常发光。随堂练习随堂练习资源资源废料是否废料
6、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，首考虑物质的用途时，首先要考虑物质的先要考虑物质的_，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 最资料：课本第4页 阅读展示阅读展示二、合金二、合金1.1.定义：一种金属与另一种（或几种）金属（或非金定义：一种金属与另一种（或几种）金属（或非金属）经高温熔合在一起的具有金属特性的混合物。属）经高温熔合在一起的具有金属特性的混合物。（1 1）常见的合金有铁合金、铝合金、铜合金、钛合）常见的合金有铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等许多种金等许多种 l铁的合金铁的合金-生铁和钢的比较生铁和钢的比较
7、 生铁生铁钢钢碳元素含量碳元素含量2%4.3%0.03%2%生铁生铁 钢钢降低含降低含碳量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区别：含碳量不同，含碳量越高，硬度越大区别：含碳量不同，含碳量越高，硬度越大l常见合金的主要成分、性能和用途常见合金的主要成分、性能和用途合金合金 主要成分主要成分性能性能用途用途不锈钢不锈钢黄铜黄铜18K18K黄金黄金焊锡焊锡硬铝硬铝铁、铬、镍铁、铬、镍 抗腐蚀性好抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、容器、医疗器械、炊具、容器、反应釜反应釜 铜、锌铜、锌 强度高、可塑性好、易加强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀
8、工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日机器零件、仪表、日用品用品 锡、铅锡、铅 熔点低熔点低 焊接金属焊接金属 铝、铜、镁、硅铝、铜、镁、硅 强度和硬度好强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等火箭、飞机、轮船等制造业制造业 金、银、铜金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子金饰品、钱币、电子元件元件 【实验实验8-18-1】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
9、色银白色黄铜比铜硬黄铜比铜硬焊锡比锡硬焊锡比锡硬合金与组成金属的物性有差异合金与组成金属的物性有差异 （2 2）合金与组成它的纯金属比较的优点）合金与组成它的纯金属比较的优点 强度、硬度更高强度、硬度更高 抗腐蚀性更强抗腐蚀性更强 熔点低熔点低 钛合金与人体有很好的钛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.钛和钛合金钛和钛合金被认为是被认为是2121世世纪的重要材料，它具有很多优纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非能好等。尤其是抗腐蚀性
10、能非常好，即使把它们放在海水中常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛此被广泛用于火箭用于火箭.导弹导弹.航天航天飞机船舶飞机船舶.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钛合金镜框钛合金镜框 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、防火门和电路断电的自动控制开关，暖系统、防火门和电路断电的
11、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 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 2）铁块可以制成铁丝或铁片）铁块可以制成铁丝或铁片（3 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 随堂练习随堂练习 学完本课题你应该知道一、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 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 纯铁纯铁铁的合铁的合金金生铁生铁钢钢（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 课下进行记忆课下进行记忆
