1、第八单元 金属和金属材料 课题1 金属材料,北京奥运会的金牌味道真不错哦！,好炫啊！,真气魄 !,好 壮 观啊！,这些你乘坐过吗？,这个你一定没坐过！,是东汉时期雕塑艺术和铸铜工艺融为一体的杰出作品，在中国雕塑史上代表了东汉时期的最高艺术成就。铜马昂首，四蹄翻腾，马尾高扬，口张作嘶鸣状，以少见的“对侧快步”的步伐奔驰向前。其三足腾空，后右蹄踏在一只正在振翼奋飞的燕背上，燕顾首惊视，与之相呼应，奔马头微左顾，似乎也想弄清楚发生了什麽事，而这一切尽在瞬间。由于马蹄之轻快，马鬃马尾之飘扬，恰似天马行空，以至飞燕不觉其重而惊其快，更增加了铜马凌空飞驰的气势。马体重落一足，小小飞燕承之而可平置，体现了设
2、计者之独具匠心。马与燕的线条流畅，比例匀称，奔驰与飞翔的动态表现的淋漓尽致，生动体现了骏马奔驰与飞鸟争先的瞬间。该器堪称我国古代雕塑艺术史上神奇而稀有的瑰宝。现为中国旅游标志，寓意一日千里，马到成功。,铁狮子又名镇海吼，它是古代沧州人民战胜自然，现在铁狮子已成为沧州的市徽。,我国北方的著名文物有句俗话“沧州狮子应州塔，正定菩萨赵州桥。”,金属材料的发展史,商朝，人们已开始使用青铜器 春秋时期，开始使用铁器 100年前开始了铝的大规模使用,铁锄与铁犁,司母戊鼎,铝窗,1.你所知道的金属或金属制品还有哪些？ 2.它们各自是用什么材料制成的？ 3.金属材料分哪几类？ 4.目前世界上应用广泛的金属材料
3、有哪些？ 归纳总结： 金属材料包括纯金属以及它们的合金。 应用广泛的金属有：铜、铁、铝等。,思考：下列金属都是利用了金属的哪些物理性质？,a.常温下多为固体（汞为液体）,b.具有金属光泽,d.具有良好的导电性、导热性、延展性,2.金属的物理性质,c.多为银白色（铜为红色，金为黄色）,e.熔沸点较高,f.密度和硬度较大,一、几种重要的金属,1.几种重要的金属 铜、铁、铝,优,良,金 铅 银 铜 铁 锌 铝,19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70,大,小,钨 铁 铜 金 银 铝 锡,3410 1535 1083 1064 962 660 232,高,低,铬 铁 银 铜
4、 金 铝 铅,9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5,大,小,银 铜 金 铝 锌 铁 铅,100 99 74 61 27 17 7.9,金属之最,熔点最低的金属是,汞,熔点最高的金属是,钨,密度最小的金属是,锂,密度最大的金属是,锇,硬度最小的金属是,铯,硬度最大的金属是,铬,延性最好的金属是,铂,展性最好的金属是,金,地壳中含量最高的金属元素铝,目前世界年产量最高的金属铁,导电、导热性最好的金属银,人体中含量最高的金属元素钙,1.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不用银制？3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制
5、的话，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？如果镀金会怎样？,思考与讨论,铅的硬度太小,而铁的硬度较大,与铜相比,银的价格较高,密度较大,因此导线用铜而不用银,钨的熔点最高,不易熔化,若用锡做灯丝,则由于锡的熔点低而在使用时灯丝熔化.,铬是硬度最高的金属,镀在铁制品表面即耐磨、美观，又防锈，延长使用寿命。如果镀金则会增加成本且不耐用，日久，金脱落则铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命,思考,5、哪些金属可用来打造首饰？为什么？ 金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。 6、哪些金属可用来制造炊具，为什么？ 铁可以可用来制造炊具是因为它传热快。 7、哪些金属可拉成细
6、丝或压成薄片，为什么？ 金、银、铜、铝可拉成细丝或压成薄片，这是由于它们有延展性，容易加工。,物质性质,物质用途,决定,物质用途的主要决定因素及其它影响因素：,原料价格,原料资源,是否 美观,是否便利,废料是否易于回收,是否环保,制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？,二、合金,在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。,1.定义,（1）铁合金,生铁：,钢：,含碳量为2% 4.3%,含碳量为0.03% 2%,生铁的用途:生铁硬度大，抗压，性脆，可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料。,钢的用途：钢有良好的延展性，机械性能好，用于制造机械和交通工具。,铁合金,钢,碳素
7、钢：,合金钢：,如：不锈钢（合金元素为铬Cr和镍Ni）,低碳钢、中碳钢、高碳钢,2.常见的合金,铜合金,黄铜：（含Zn 20% 36%）,青铜：（含Sn 10% 30%）,白铜：,含Cu Zn耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。,含Cu Sn Pb等硬而脆，强度大,含Ni Zn（少量Mn）制酒具等,（2）铜合金,硬铝： Cu 40%、 Mg 0.5 % 、 Mn 0.5 % 、 Si 7%,性能：密度小、强度大、抗腐蚀。,合金的成分不同，其性质也不相同；如果改变某一合金元素的含量，合金的性质也会发生改变。,（3）铝合金,世界上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
8、箔，用于包装香烟、糖果；铝的密度小和具有抗腐蚀性等优良性能，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。,铝合金的用途,用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线,合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。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，以及牙齿矫正等医疗材料。,低温下,（4）形状记忆合金,钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨。,被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其
9、是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，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、化工和通讯设备等。,钛金属腕表,（5）钛和钛合金,实验1 ：合金与纯金属的色泽和硬度的比较,黄色,紫红色,银白色,灰色,黄铜大,焊锡大,合金颜色鲜艳，合金的硬度大于组成它的纯金属。,3.合金与组成它们的金属的性质比较,焊锡（锡铅合金）和武德合金（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？,合金的性能与组成它们的纯金属不同，通过改变组成和含量，可以使合金具有许多良好的物理、化学和机械加工性能，适合于不同的用途；等等。,焊锡主要用于焊接金
10、属等；武德合金（组成金属的质量分别为50%铋、25%铅、13%锡和12%镉）可用于制电路保除丝等。,结论：合金的熔点低于组成它们的纯金属。,K是表示金的纯度的指标。24K表示含金量达100%，18k表示含金量达75%，14K表示含金量达58.5%。,常见合金的主要成分、性能和用途,合金,主要成分,主要性能,主要用途,合金的形成条件：当两种金属形成合金时，其中任一金属的_不能高于另一金属的_。,熔点 沸点,练习 1.制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属与非金属）加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。根据下表中的数据判断（其他条件均满足），表中合金不宜采用上述方法制取的是（ ）,
11、A、Fe Cu合金 B、Mg Cu合金 C、Na Al 合金 D、Na Fe 合金,D,2用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？,资源丰富,耐磨耐腐蚀,无毒轻便,美观易加工,3铝与铁相比，具有哪些优良的性质？（从熔点、硬度、密度、强度、导电、导热性和抗腐蚀性来考虑）,密度小，具有抗腐蚀性能，良好的导电导热性，较好的延展性等。,4你将选用哪种合金来制造下列物品？说明理由。,不锈钢,硬 铝,青 铜,锰 钢,抗腐蚀性能好,硬度大，耐腐蚀,可塑性好，易加工，耐腐蚀,韧性好，易加工,5科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：,这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属的可能用途。,用于航空航天
12、，制造火箭、飞机等；作船舶外壳； 作通讯设备；制厨房设备等。,6人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是（ ） A、地壳中金属元素的含量 B、金属的延展性 C、金属的导电性 D、金属冶炼的水平,D,71989年，世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一而加以控制使用。铝在下列应用中：制铝合金；制导线；制炊具；银色漆颜料；明矾净水明矾与苏打制食品膨胀剂；制易拉罐；胃舒平药品；包装糖果和小食品。应加以控制的是（ ） A、 B、 C、 D、 ,D,8.下列物质中，属于金属材料的是 （ ）A.钢 B.金刚石 C.氧化铁 D.碳 9.下列各组物质中
13、属于纯净物的是 （ ）A.24K金 B.不锈钢、黄铜C.生铁、钢 D.钱币、铜钟,A,A,10.下表列出的是一种金属的部分性 质：根据所列出的该金属的性质可知，该金属可用于制造 ，因 为它既 ，又 。由于其密度仅约 为铁的三分之一，所以它的合金是制造飞机机身的重要材料。要 成为飞机机身材料，其合金的性质至少应在 方面与它的纯 金属相比有明显提高。,导线,有优良的导电性,有优良的延展性,硬度,11.鞍钢集团全力支持上海世博会，为上海虹桥枢纽建设提供4.7万吨精品钢材。关于 钢的说法不正确的是（ ） A钢是纯净物 B钢是铁合金 C钢的含碳量低于生铁 D钢的性能优于生铁,A,10.下列有关铁的说法错
14、误的是（ ） A.地壳中铁元素含量排在第四位 B.铁的年产量不如铝 C.铁锅用来炒菜是因为铁是热的良导体，且可补充铁元素 D.生铁的含碳量比钢的含碳量高 11.金属不具有的物理通性是（ ） A.银白色光泽 B.导热性 C.延展性 D.导电性,B,A,12.（2010江苏中考）铜能够制成铜片或拉成铜丝，是因为铜具有良好的（ ） A导热性 B导电性 C延展性 D金属活动性 13.（2010大连中考）焊锡是锡铅合金，把铅加入锡中制成合金的主要目的是（ ） A.增加强度 B.降低熔点 C.增加延展性 D.增强抗腐蚀性,C,B,C,A,14.有关合金的叙述不正确的是( ) A.合金的熔点一般比它的各成分
15、金属的熔点低 B.合金的硬度和强度一般比纯金属高 C.合金一定是金属和金属熔合而成的物质 D.硬铝、黄铜和钢均为合金 15.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，还需要考虑的因素有：价格 资源 废料是否易于回收 对环境的影响，以上说法正确的有（ ） A. B. C. D.,16.钛和钛合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与人体很好的“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（ ） A 用于核潜艇设备的制造 B 用于制造航天设备 C 用来做保险丝 D 可用来制造人造骨,c,17.科学家发现了一种新金属，它的一些性质
16、如下：,这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属的可能用途,如：利用它的导电性良好，用来作电线,金是一种贵重金属，是人类最早发现和开发利用的金属之一。它是制作首饰和钱币的重要原料，又是国家的重要储备物资，以“金属之王”著称。黄金的延展性好，具有良好的导电及导热性能。金的化学性质非常稳定，在低温或高温时都不会被氧直接氧化。黄金可与其他金属组成合金，如金银合金、金铜合金、金银铜合金。,黄 金,生活小常识,K金的“K”是外来语“Karat” 一词的缩写，完整的表示法是这样的:Karat gold（即K黄金），1K金的计量方法是：纯金为24K（即100含金量），1K的含金量约是4.166。按照国际标准，K金分为24种，即从1K到24K。,K 金,1.铂金（英文Platinum缩写Pt）稀有，是因为铂金的储量远远低于黄金。 2.铂金纯净，是因为铂金首饰通常含有90%的纯铂金。而且铂金的白色光泽自然天成，长期佩戴也不会褪色。 3.铂金坚硬，是因为铂金的密度高，强度几乎是黄金的2倍。 4.铂金的延展性也好，一克铂金可以拉出2公里长的细丝。,铂 金,白金是黄金和其它金属熔炼而成的白色合金。选用黄金和钯金或镍、银、铜、锌等金属熔炼成一种白色的合金，称之为“K白金”。,白 金,