《2019年课题1金属材料.ppt (2)精品教育.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年课题1金属材料.ppt (2)精品教育.ppt（26页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第八单元 金属和金属材料,课题1 金属材料,根据你的经验, 说出所知道的常见的金属有哪些? 你说出的这些金属，不是纯金属就是合金。或者 说：金属材料包括两大类：纯金属与合金。人类使用 金属经历了一个漫长的过程：,石器青铜器铁器铝和铝合金时代钛和钛合金时代,中国人从商代就开始使用青铜器，春秋时期会冶 铁，战国时期会炼钢，现在大量使用铝合金等材料。 铝的使用只有100多年的历史。21世纪是钛和钛合金 时代。目前，年产量居前三位的金属依次是 。,铁 铝 铜,一、 金属的物理性质 老师这里有些纯金属，观察后大家描述一下它们的物理性质。,Hg 银白色液体,Sn 银白色固体,Fe 银白色固体,Cu 紫红色
2、固体,Ag 银白色固体,Au 金黄色固体,大多数金属，常温下为固体（汞为液体）,有金属光泽 。,有金属光泽,良好的导电性,良好的导热性,良好的延性,请根据这些金属的用途，说出它们的物理性质？,良好的展性,良好的延展性,常温下为固态（除汞外），有金属光泽、有 良好的导电性、导热性和延展性，熔点比较高，颜色、密度、硬度因金属的不同而不同，其中 铜呈紫红色，金呈金黄色。 下表列出了一些金属物理性质的比较,综上所述，金属具有这样的物理性质,（优）,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 15
3、35 1083 1064 962 660 232,（高）,（低）,铬 铁 银 铜 金 铝 铅,9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5,（大）,（小）,根据表中数据讨论以下问题： 1.为什么菜刀，镰刀，锤子用铁制而不用铝制？ 2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制不用银制? 3.为什么灯泡里的灯丝用钨制不用锡制？如果用锡的话，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？,讨论答案,1.铝的硬度小 2.银在自然界的含量少，价格高； 银的密度大，不易架线。 3.钨有较高的熔点且易导电。锡的熔点较低，导电产生的 热，易使灯丝熔断影响灯泡寿命。 4.
4、 增加水龙头的硬度使其不易变形，不易生锈，变得美 观大方。 镀金会更好看且更耐腐蚀，但成本高、硬度低易磨损。铬的硬度大，耐磨，保存时间久。,通过上述讨论，可以得出以下结论： 物质的用途主要由性质决定。但还要考虑价格、资源、美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收利用和对环境的影响。如制金属币时还应考虑：,； ； ； 。,资源丰富 耐磨耐腐蚀 无毒轻便 美观易加工,【科普知识】 金属之最,地壳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,人体中含量最高的金属元素,熔点最高的金属,熔点最低的金属,铝,钙,铁,银,钨,汞,硬度最大的金属,铬,【课堂练习】 1.下列金属中导电
5、性最好的是（ ） A. Cu B. Al C. Fe D. Ag 2.科学家预言：到21世纪，用途仅次于铁和铝的第三大金属是 （ ） A. 铜 B. 铬 C. 钛 D. 金 3.联合国卫生组织经过严密地科学分析，认为我国的铁锅是最 理想的炊具，并向全世界大力推广。其主要原因是（ ） A.价格便宜 B.生热慢退热也慢，保温性较好 C.烹饪出的食品含有铁元素 D.铁中含有有机物必含的铁元素 4.为什么用铁制菜刀、锄头而不用铝？为什么用钨制灯丝而不 用铁丝或铜丝？ 答:,D,C,C,铁的硬度比铝大，用它做炊具不易变形。钨的熔点 高达3410而铁铜比钨低2000，高温下易熔化形成 断路。,请欣赏下列图
6、片：,嫦娥2号,你知道它们是用什么材料制成的吗？,二、合金 定义：一种金属与其他金属或非金属熔合在一起 而成的具有金属特性的物质。 如：钢铁、铝合金、 黄铜 焊锡等。 思考：生活中不用纯铝做门窗而用铝合金？ 合金与组成它们的金属有什么不同？,【实验探究1】探究一些合金材料与纯金属材料在物 理性质上的差异 【实验 步骤】 （1）比较黄铜片（铜和锌的合金）和铜片；硬铝片（ 铝合金）和铝片的光泽和颜色 （2）将黄铜片和铜片，焊锡和锡互相刻划，比较它 们的硬度。,【结论】（1） 。 （2） 。,黄色,（紫）红色,银白色,银白色,黄铜片铜片,硬铝铝,合金的硬度大于 组成它们的金属,合金比其组分金 属的颜
7、色鲜艳,【实验探究2】比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅熔 化的温度。 【实验步骤】 取绿豆粒大小的焊锡、锡、铅放在铁 片上进行熔化，比较它们的熔点高低,【结论】（3） 。,焊锡 锡 铅,合金的熔点低于组成其的金属 如：,小结：当电路发生故障时，产生的热量首先使保险丝 熔断、切断电路，避免电路事故发生。,武德合金的熔点比组分金属的熔点都低,下图的船就是合金制成的，说明什么？ 【结论】合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。,生活小常识：菜刀是不锈钢作的；铝合金比铝耐腐蚀； 黄铜比纯 铜具有更好的抗海水腐蚀能力。 综上所述，合金比组成它们的金属具有更 好的性能： 合金比其组分金属的颜色鲜艳。 合金的
8、硬度大于组成它的金属。 合金的熔点低于组成它的金属。 合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的金属。,三、铁合金简介 生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金生铁的含 碳量为 ，钢的含碳量为 除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还 含有铬、镍等由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、 锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能 也随之发生改变例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好 得多 ； 。,0.032,24.3,含碳量越高，硬度越大 含碳量越低，韧性越好,四.形状记忆合金简介 有记忆功能的合金材料是在一次实验中偶然发现的。1963 年，美国海军军械实验室的
9、研究人员在一次实验中将一些镍钛 合金丝拉直。实验中，当温度升到一定值的时候，这些已经被 拉直的镍钛合金丝，突然又全部恢复到原来弯曲的形状且和原 来一模一样。多次实验，结果都一样。科学家们把这种现象叫 做“形状记忆效应”。目前发现的有记忆的金属都是合金。在这 种金属里，金属原子按一定的方式排列起来，当金属原子受到 一定外力时,可以离开原来的位置而到另一个地方.金属受热后 获得,一定能量，金属里的原子又会回到原来的地方。这就是金 属具有记忆的原因。,【课堂练习】 1.钛和钛合金是21世纪的重要材料,他们具有优良的性 能,如钛熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗 腐蚀能力强，钛合金与人体有很好的
10、“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.用来做保险设备 D.可用来制造人造骨 2.世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一”而加 以控制，在下列使用场合必须加以控制的是（ ） 制电缆 制易拉罐 制铝锭 制牙膏皮 用明矾KAl(SO4)212H2O净水 制炊具 用明矾及小苏打做 食品的膨化剂 用Al(OH)3 制胃药 制防锈10制桌 椅,C,B,3.下列金属材料中，不属于合金的是（ ） A.硬铝 B.生铁 C.三氧化二铁 D.青铜,C,4.现代建筑的门窗框架常用铝制造，硬铝的成分是（ ） A.AlMg 合金 B.表面有Al2O
11、3 的铝板 C.AlC 合金 D.AlCuMgSi 合金 5.不锈钢餐具锃光发亮，长期使用不会生锈，原因是在 炼钢过程中加入了下列物质中的 （ ） A.铬、锰 B.铬、硅 C.铬、镍 D.铬、碳 【基础训练】1.铝与铁相比，具有哪些优良的性质？,D,C,密度小，抗腐蚀性能强，良好的导电性和导热性，较 好的延展性等。,2.分别举出铁、铜、金的几种用途，这些用途各利用 了它们的什么性质？ 铁： ；铜： ； 金： 。 3.用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？ ； ； ； . 4.你将选用哪种合金来制造下列物品，说明理由。 （1）外科手术刀（ ） （2）防盗门 （ ） （3）门锁 （ ） （4）自行车
12、支架（ ）,架桥硬度 火锅良好的导热性,饰品金属光泽,资源丰富 耐磨耐腐蚀 无毒轻便 美观易加工,耐腐蚀性,铁的硬度,硬度、耐腐蚀性,硬度和韧性,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，设想这种金属 的可能用途。,飞机机体密度小；船体抗腐蚀性。,6.天安门城楼的红墙所用的红色颜料是铁红（主要成分是Fe2O3 ），试计算1000kg铁红中最多含铁的质量。,Fe2O3,2Fe,160 256 1000kg x,x=700kg,解：设含铁的质量为x,答：-。,【能力提高与历史回顾】,1.目前世界上使用最多的金属材料是_。生铁和钢都是_ 的合金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是_，_的含碳量较少，生铁和钢都属于_ （填“纯净物或混合物”）。 2.如果在金属中加热熔合某些_或_，就可以制 得具有金属特征的物质，即合金。 3.纯铁较_，而生铁比纯铁_； 不锈钢不仅比纯铁_， 而且其_性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、 工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是_， 而是它们的_。 4.尽管目前已经制得的纯金属只有_多种，但由这些纯金属按 一定组成和质量比制得的合金已达_种。,钢铁,铁,生铁,钢,混合物,非金属,金属,软,硬,硬,抗锈蚀,纯金属,合金,90,几千,