课 题 1 金 属 材 料
课题1 金属材料
课 题 1 金 属 材 料
问:请根据你的经验, 说出你所知道最常见的金属
有哪些? 铁Fe 铜Cu 铝Al 金Au 银Ag
它们都是金属材料
由纯金属或者合金制成
课 题 1 金 属 材 料
学生阅读课本P2的第一、二自然段,思考:
1、了解人类社会使用材料的历史?
2、目前,产量居前三位的金属依次是 。
石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的利用→钛的利用
铁 铝 铜
请根据这些物质的用途说出它们的性质?
戒指 灯泡和电线 高压锅
铜片 铜丝 铁夹
金属共同的物理性质
①常温下它们都是固体(汞除外)
②有金属光泽
③大多数为电和热的优良导体
④有延展性
⑤密度较大
⑥熔点较高
一、几种重要的金属
课 题 1 金 属 材 料
问:请说出你是如何分辨出电线中的铜丝和铝丝?
铜呈紫红色,铝呈银白色
不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性
质 差别也较大。例如大多数金属都是银白色的,
但铜却呈 ,金呈 。
在常温下,大多数金属是固态,但汞是 。
紫红色 黄色
液体
(P4资料)地壳中含量最高的金属元素—— 铝Al
人体中含量最高的金属元素—— 钙Ca
目前世界年产量最高的金属—— 铁Fe
导电、导热性最好的金属—— 银Ag
硬度最高的金属—— 铬Cr 熔点最高的金属—— 钨W
熔点最低的金属—— 汞Hg 密度最大的金属—— 锇Os
密度最小的金属—— 锂Li
课 题 1 金 属 材 料
讨论:根据你的生活经验和下表所提供的信息,并查阅有
关资料分析下列问题。
物理性质 物理性质比较
导电性(以银的导电性为
100作标准)
银 铜 金 铝 锌 铁 铅
(优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良)
密度/(g·cm-3)
金 铅 银 铜 铁 锌 铝
(大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小)
熔点/℃
钨 铁 铜 金 银 铝 锡
(高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
硬度(以金刚石的硬度为10
作标准)
铬 铁 银 铜 金 铝 铅
(大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小)
1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?
答:因为铁的硬度比较大,而铅的硬度较小,并且铅有毒
会对人体造成危害,不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。
课 题 1 金 属 材 料
讨论:根据你的生活经验和下表所提供的信息,并查阅有
关资料分析下列问题。
物理性质 物理性质比较
导电性(以银的导电性为
100作标准)
银 铜 金 铝 锌 铁 铅
(优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良)
密度/(g·cm-3)
金 铅 银 铜 铁 锌 铝
(大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小)
熔点/℃
钨 铁 铜 金 银 铝 锡
(高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
硬度(以金刚石的硬度为10
作标准)
铬 铁 银 铜 金 铝 铅
(大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小)
2 . 银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银
制?
银的价格昂贵,而且银的密度大,不易架设。
课 题 1 金 属 材 料
讨论:根据你的生活经验和下表所提供的信息,并查阅有
关资料分析下列问题。
物理性质 物理性质比较
导电性(以银的导电性为
100作标准)
银 铜 金 铝 锌 铁 铅
(优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良)
密度/(g·cm-3)
金 铅 银 铜 铁 锌 铝
(大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小)
熔点/℃
钨 铁 铜 金 银 铝 锡
(高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
硬度(以金刚石的硬度为10
作标准)
铬 铁 银 铜 金 铝 铅
(大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小)
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,可能会出现什么情况?
钨的熔点高而锡的熔点低;若用锡灯丝则很容易熔断。
课 题 1 金 属 材 料
讨论:根据你的生活经验和下表所提供的信息,并查阅有
关资料分析下列问题。
物理性质 物理性质比较
导电性(以银的导电性为
100作标准)
银 铜 金 铝 锌 铁 铅
(优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良)
密度/(g·cm-3)
金 铅 银 铜 铁 锌 铝
(大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小)
熔点/℃
钨 铁 铜 金 银 铝 锡
(高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
硬度(以金刚石的硬度为10
作标准)
铬 铁 银 铜 金 铝 铅
(大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小)
4 .为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金会怎样
? 镀铬:铬的硬度大,耐磨,保存时间长;铬耐腐蚀,可防铁制
品生锈;镀铬也使水龙头美观大方。
镀金:更美观,更耐腐蚀,但金价格昂贵,硬度小,易磨损。
课 题 1 金 属 材 料
通过以上讨论,请说出你得到的结论:
考虑物质的用途时,首先要考虑物质的 ,
还需要考虑那些因素?
性质
1、价格,2、资源,3、是否美观,4、是否便利,
5、废料是否易于回收,6、对环境的影响……
请问:用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质?
资源丰富
无毒轻便
耐磨耐腐蚀
美观易加工
课 题 1 金 属 材 料
问:钢铁是一种物质吗? “百炼成钢”蕴涵的化学原理
是什么?
合金是由一种金属跟其它金属(或非金属)熔合
形成的有金属特征的物质。
二、合金
如:铁的合金(生铁、钢),铜合金,铝合金,钛合金
请同学们阅读课本中关于铁的合金(生铁和钢)的内容,
然后回答下列问题
1.生铁、钢、铁分别属于什么物质?
2.生铁和钢的组成有哪些相同点和哪些不同点?
3.生铁和钢相比纯铁来说,性能有哪些优越性?
课 题 1 金 属 材 料
【实验8-1】比较黄铜片(铜锌合金)和铜片、焊锡(锡
铅合金)和锡的光泽和颜色;将它们互相刻划,比较它们
的硬度。
性质
比较
现 象
黄铜 铜 焊 锡 锡
光泽
和
颜色
硬度
结论
有光泽
黄色
有光泽
紫红色
有光泽
灰白色
有光泽
银白色
黄铜比铜硬 焊锡比锡软
合金与组分金属的物理性质有差
异
注意:合金的硬度一般大于其组分金属
课 题 1 金 属 材 料
讨论:查阅资料,了解焊锡(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?
纯金属 合金
铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金
熔点/℃ 327 321 271 232 183 70
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。
焊锡主要用于焊接金属等;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。
课 题 1 金 属 材 料
小结:合金与组成它们的纯金属相比
合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,
抗腐蚀性能更好,熔点降低等。
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。
请同学们阅读表8-2常见合金的主要成分、性能和用途
21世纪金属——钛Ti
课 题 1 金 属 材 料
拓展: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
例: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( )
金属 Na Mg Al Cu Fe
熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535
沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750
A、Fe – Cu合金 B、Mg – Cu合金
C、Na – Al 合金 D、Na – Fe 合金
D
介绍形状记忆合金
课 题 1 金 属 材 料
学完本课题你应该知道
1.金属具有很多共同的物理性质。例如,常温下(除汞外)
均为固体;有金属光泽,大多数为电和热的优良导体,有
延展性,密度较大,熔点较高。
2.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是
唯一的决定因素。我们在考虑物质的用途时,还需要考虑
价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易
于回收和对环境的影响等多种因素。
3.金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属中加
热熔合某些金属或非金属而制得的合金,其性能会发生改
变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,抗
腐蚀性能会更好,因此,合金具有更广泛的用途。
学 生 练 习
1.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。
2.你将选用哪种合金来制造下列物品?说明理由。
物品 选用材料 理由
外科手术刀
防盗门
门锁
自行车支架
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
课 题 1 金 属 材 料
3.科学家发现了一种新金属,它的一些性质如下:
熔点 2500℃
密度 3g/cm3
强度 与钢相似
导电性 良好
导热性 良好
抗腐蚀性 优异
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。
⑴用于航空航天,制造火箭、飞
机等;⑵作船舶外壳;⑶作通讯
设备;⑷制厨房设备等。
4.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
课 题 1 金 属 材 料
5.1989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:①制铝合金;②制
导线;③制炊具;④银色漆颜料;⑤明矾净水⑥明矾与
苏打制食品膨胀剂;⑦制易拉罐;⑧胃舒平药品;⑨包
装糖果和小食品。应加以控制的是( )
A、③⑤⑧⑨ B、 ⑥⑧⑨
C、③⑤⑨ D、③⑤ ⑥ ⑦⑧⑨
D
作业:P8~9 2、6