1、应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料 金属材料包括纯金属以及它们的合金金属材料包括纯金属以及它们的合金 浙江武康县一带有一座山叫莫浙江武康县一带有一座山叫莫 干山，传说是当年铸剑能手干将和干山，传说是当年铸剑能手干将和 莫邪炼铁铸剑的地方。这虽说是传莫邪炼铁铸剑的地方。这虽说是传 说，但它说明我国在春秋时期已掌说，但它说明我国在春秋时期已掌 握了冶炼技术，并且工艺达到了相握了冶炼技术，并且工艺达到了相 当高的水平。今天的各种金属材料当高的水平。今天的各种金属材料 及其合金广泛应用于生产、生活和及其合金广泛应用于生产、生活和 科学研究中。科学研究中。 猜想：传说中的干将、莫邪两把猜想：传说中的干
2、将、莫邪两把 宝剑是由宝剑是由 铸造的。铸造的。 探讨：人类使用铜合金的年代比探讨：人类使用铜合金的年代比 使用铁合金的年代使用铁合金的年代 （填“早”（填“早” 或“迟”或“迟” ），原因），原因 是是 。 莫干山剑池莫干山剑池 合金钢合金钢 早早 铁比铜活泼铁比铜活泼 精品PPT 思考与交流思考与交流:下列物品都使用了哪种材料下列物品都使用了哪种材料? 1.观察铜片、铝片和铁片的颜色和光泽，然后用砂纸打磨，观察铜片、铝片和铁片的颜色和光泽，然后用砂纸打磨， 再观察它们的颜色和光泽。再观察它们的颜色和光泽。 金属都有颜色和光泽（可用做金属都有颜色和光泽（可用做？） 2. .相同体积的铜片、铝
3、片和铁片，经称量后发现，铜片的质量相同体积的铜片、铝片和铁片，经称量后发现，铜片的质量 最大、铝片的质量最小。由此说明金属的密度最大、铝片的质量最小。由此说明金属的密度 金属不同，密度不同（可用做？）金属不同，密度不同（可用做？） 3.3.试试能否弯曲、折断铜片、铝片和铁片试试能否弯曲、折断铜片、铝片和铁片 金属不同，硬度不相同；金属能被弯曲但不易折断金属不同，硬度不相同；金属能被弯曲但不易折断 4.用手拿着金属片的一端，在酒精灯上方烘烤它的另一端，用手拿着金属片的一端，在酒精灯上方烘烤它的另一端， 手感觉？手感觉？ 金属具有导热性（可用做？）金属具有导热性（可用做？） 5.电线是用一层绝缘体
4、包裹着金属，说明金属具有什么性质？电线是用一层绝缘体包裹着金属，说明金属具有什么性质？ 金属具有导电性（可用做？）金属具有导电性（可用做？） 6.常温下，是否所有金属都是固体？常温下，是否所有金属都是固体？ 常温下汞（即水银）是液态常温下汞（即水银）是液态 大多数金属为大多数金属为银白色银白色 大多数金属为大多数金属为固体固体 大多数金属大多数金属有光泽有光泽 大多数金属大多数金属熔沸点高熔沸点高 大多数金属大多数金属能导电导热能导电导热 大多数金属大多数金属有延展性有延展性 铜（紫红色）金（黄色）铜（紫红色）金（黄色） 汞（液态）汞（液态） 物理性物理性 质质 物理性质比较物理性质比较 导电
5、性导电性 （以银的导电性（以银的导电性 为为100作标准）作标准） 密度密度 （g cm-3） 熔点熔点() 硬度硬度（以金（以金 刚石的硬度为刚石的硬度为10 作标准）作标准） 银银 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅 100 99 74 61 27 17 7.9 （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） 铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅 9
6、 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 （大）（大） （小）（小） （低）（低） 根据你的生活经验和表中提供的信息，并查根据你的生活经验和表中提供的信息，并查 阅有关资料分析下列问题。阅有关资料分析下列问题。 1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制铁制而不用铅制？而不用铅制？ 2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制铜制而而 不用银制？不用银制？ 3、为什么灯泡里的灯丝用、为什么灯泡里的灯丝用钨制钨制而不用锡制？如果而不用锡制？如果 用锡制的话，可能出现什么情况？用锡制的话，可能出现什么情况？ 4、为什么有的铁制品如
7、水龙头等要、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬镀铬？如果镀？如果镀 金怎么样？金怎么样？ 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 合金的广泛应用合金的广泛应用 学与问：学与问： 初中曾学过有关合金的一些知初中曾学过有关合金的一些知 识，你还记得什么是合金吗？识，你还记得什么是合金吗？ 合金有哪些优良的性质？合金有哪些优良的性质？
8、你知道合金在生活中有哪些用你知道合金在生活中有哪些用 途吗？举出一些例子。途吗？举出一些例子。 合金是由一种金属跟其它一种合金是由一种金属跟其它一种 或几种金属（或金属跟非金属）或几种金属（或金属跟非金属） 一起熔合而成的具有金属特性一起熔合而成的具有金属特性 的物质。合金属于混合物。的物质。合金属于混合物。 合金具有许多优良的物理、化合金具有许多优良的物理、化 学或机械性能，在许多方面不学或机械性能，在许多方面不 同于各组分金属，例如，合金同于各组分金属，例如，合金 的硬度一般比它的各成分金属的硬度一般比它的各成分金属 的大，合金的熔点比各成分的的大，合金的熔点比各成分的 金属低。金属低。
9、在工农业生产和日常生活在工农业生产和日常生活 中，我们很少使用纯金属，中，我们很少使用纯金属， 而主要使用合金，常见的而主要使用合金，常见的 合金有铁合金、铜合金和合金有铁合金、铜合金和 铝合金等。铝合金等。 合金：合金： 硬度一般比它各成分的金属的硬度一般比它各成分的金属的 大大，熔点一般比它的各成分的金属的低熔点一般比它的各成分的金属的低。 焊锡焊锡(18) 67%锡锡 (232.1) 33%铅铅 (327.7 ) 保险丝保险丝 (70) 12.5%锡锡 (232.1) 50%铋铋 (271.4 ) 25%铅铅 (327.7 ) 铁的合金 生铁 钢 C% 2%4.3% 0.03%2% 其它
10、杂质 Si、Mn、S、P （较多） Si、Mn、S、P （较少） 机械性能 硬而脆、无韧性 坚硬、韧性大、 可塑性好。 钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低； 含碳量越高，韧性越差，硬度越高。含碳量越高，韧性越差，硬度越高。 不锈钢反应釜 不锈钢容器 医疗器械 2、铜合金、铜合金 从金属的活泼性思考，为什么青从金属的活泼性思考，为什么青 铜是我国使用最早的合金？铜是我国使用最早的合金？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动顺序金属活动顺序Cu靠后，性质不活泼容易冶炼，靠后，性质不活泼容易冶炼， 使用
11、最早；像使用最早；像Au更不活泼，自然界中就有游离更不活泼，自然界中就有游离 态的金，不需化学方法冶炼，水洗即可。态的金，不需化学方法冶炼，水洗即可。 铜合金铜合金 青铜青铜 黄铜黄铜 白铜白铜 主要成分主要成分 铜和锡铜和锡 铜和锌铜和锌 铜和镍铜和镍 青铜青铜：主要含铜和锡，有良好的强度和：主要含铜和锡，有良好的强度和 塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器 零件如轴承、齿轮等。零件如轴承、齿轮等。 黄铜：黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和主要含铜和锌，有良好的强度和 塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机 器零件、仪表和日用品。
12、器零件、仪表和日用品。 白铜：白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜绿，主要含铜和镍，它不容易生铜绿， 常用于制造精密仪器和装饰品。常用于制造精密仪器和装饰品。 东汉晚期的青铜奔马东汉晚期的青铜奔马 黄铜壁灯 黄铜打火机 黄铜烛台 黄铜水嘴 名称名称 组成组成 主要性质主要性质 主要用途主要用途 铝合金铝合金 含有含有 10%30%镁镁 硬度和强度硬度和强度 都比纯铝和都比纯铝和 纯镁大纯镁大 火箭、飞火箭、飞 机、轮船机、轮船 等制造业等制造业 硬铝硬铝 含有含有 Cu 4% Mg 0.5% Mn 0.5% Si 0.7% 强度和硬度强度和硬度 都比纯铝大都比纯铝大 3、铝及铝合金、铝及铝合金 世
13、界铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的 延展性可制成0.01mm的铝箔，用于包装香烟、糖果；铝 的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，铝及其合金在电线 电缆工业、飞机、汽车等制造业有广泛的用途 4、钛和钛合金、钛和钛合金 钛：具有银白色金属光泽，密度钛：具有银白色金属光泽，密度4.5g/cm3， 熔点很高（熔点很高（1725），沸点），沸点3260。具有良。具有良 好的延性和展性。在常温下，钛的外形很像好的延性和展性。在常温下，钛的外形很像 钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大 小的钢铁的一半。小的钢铁的一半。抗腐蚀性能非常好，即使抗腐蚀性能非常好，即使
14、把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新， 其抗腐蚀性能远优于不锈钢其抗腐蚀性能远优于不锈钢能安然无恙的能安然无恙的 “躺”在各种强酸、强碱中；连最凶猛的“躺”在各种强酸、强碱中；连最凶猛的 酸酸王水，也不能腐蚀它。王水，也不能腐蚀它。 金属钛 目前，钛和钛合金主要用于飞机、火箭、目前，钛和钛合金主要用于飞机、火箭、 导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。这导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。这 是因为钛的冶炼比较困难，是因为钛的冶炼比较困难， 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”，因此可用来制，因此可用来制 造造人造骨人造骨 钛金属腕表
15、钛金属腕表 “发现”号航天飞机 人造卫星 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 5. 形状记忆合金形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被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，水暖系统、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，以及牙齿矫正等防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等 医疗材料医疗材料 低温下低温下 正确选用金属材料 某家庭准备装修窗户某家庭准备装修窗户( (计划使用计划使用1010年年),), 可供选用的材料有可供选用的材料有: : 木材、钢铁、铝合金、塑钢。木材、钢铁、铝
16、合金、塑钢。 请调查分析选用哪种材料比较好？请调查分析选用哪种材料比较好？ 说明理由说明理由 考虑物质的用途时，考虑物质的用途时， 需要考虑那些因素？需要考虑那些因素？ 练习练习 1下列物质，不属于合金的是（下列物质，不属于合金的是（ ） A硬铝硬铝 B黄铜黄铜 C钢铁钢铁 D水银水银 2我国使用最早的合金是是（我国使用最早的合金是是（ ） A青铜青铜 B白铜白铜 C生铁生铁 D石块石块 3下列几种合金硬度最大的是（下列几种合金硬度最大的是（ ） A生铁生铁 B低碳钢低碳钢 C中碳钢中碳钢 D高碳钢高碳钢 4合金有许多特点，如：合金有许多特点，如：NaK合金为液体，而合金为液体，而 单质的单质
17、的 Na、K均为固态。据此推测生铁、铁、碳三均为固态。据此推测生铁、铁、碳三 种物质中，种物质中， 熔点最低的是。熔点最低的是。 （ ） A生铁生铁 B纯铁纯铁 C碳碳 D无法确定无法确定 D A A A 5除去铜粉中的铝粉，不可选用的试剂是（除去铜粉中的铝粉，不可选用的试剂是（ ） A稀硫酸稀硫酸 BCuSO4溶液溶液 CNaOH溶液溶液 DAgNO3溶液溶液 6铝在人体内引起慢性中毒，引起老年痴呆症，铝在人体内引起慢性中毒，引起老年痴呆症，1989 年世界卫生组织将铝确定为“食品污染源之一”而加以年世界卫生组织将铝确定为“食品污染源之一”而加以 控制。铝在下列使用场合一般无需控制的是（控制
18、。铝在下列使用场合一般无需控制的是（ ） A电线电缆电线电缆 B牙膏皮牙膏皮 C制造炊具餐具制造炊具餐具 D糖果香烟包装糖果香烟包装 7.7.人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、 铜四种金属的时间顺序是（铜四种金属的时间顺序是（ ） A. A. 铜、铁、铝、钛铜、铁、铝、钛 B. B. 铁、铝、铜、钛铁、铝、铜、钛 C. C. 铜、铁、钛、铝铜、铁、钛、铝 D. D. 铁、铜、铝、钛铁、铜、铝、钛 D A A 9.在在铁、铝、铜、锌、钛铁、铝、铜、锌、钛五种金属中：五种金属中： 常用于电镀和作干电池电极的金属是常用于电镀和作干电池电极的金属是 生铁和钢是哪种金属的合金生铁和钢是哪种金属的合金 包装糖果、香烟的银白色金属材料包装糖果、香烟的银白色金属材料 常用于制造电线和电缆的金属常用于制造电线和电缆的金属 常用于航空工业作制造飞机等材料常用于航空工业作制造飞机等材料 的金属的金属 锌锌 铜铜 铝铝 铝铝 铝铝 铁铁 钛钛 讨论：用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？讨论：用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？ 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
