内容正文:
课题1 金属材料
第八单元 金属和金属材料
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新课导入
木柴做饭
煤气做饭
煤炭做饭
做饭,除了需要热量,还需要炊具。
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交流讨论:炊具一般是由金属材料制成的,说一说你身边的金属制品。
炊具
汽车
自行车
课桌
水龙头
首饰
金属材料
纯金属
合金
铁锅
不锈钢锅
金属材料的分类
人类社会的发展历程
石器时代
青铜器
时代
铁器
时代
铝的发现和使用
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铁、铝、铜等金属的应用十分广泛,这与它们的性质有很大的关系。
铝壶
铁锅
铜火锅
铜、铝电线
铝箔
钢架桥
金属光泽
导电性
导热性
延展性
硬度大
金属的物理共性
熔沸点高
固体
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(1)大多数金属都呈银白色,铜为紫红色,金呈黄色;
(2)在常温下,大多数金属都是固体,汞是液体;
(3)金属在导电性、导热性、密度、熔点、硬度、延展性等方面均有较大差异。
金属物理性质上的差异性
铁
银白色金属光泽,质软,有良好的延展性,是电和热的良导体。世界年产量居第一位。
铁轨
铁丝
铁在常温下易生锈
铝
银白色金属光泽,具有良好的延展性、导电性和导热性。铝密度较小,且抗腐蚀。世界年产量居第二位。
铝电线
金属铝
铝制炊具
铜
铜丝艺术品
紫红色金属光泽,具有良好的延展性、导电性和导热性。
铜电线
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)
一些金属物理性质的比较
交流讨论:根据生活经验和以上信息,分析下列问题:
4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金会怎样?
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?
2.银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?
1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制?
硬度
经济
熔点
硬度、经济
最主要因素
物质用途的决定性因素
物质的用途
物质的性质
价格
使用是否便利
废料是否易于回收
对环境的影响
是否美观
资源
合金
合金钢
铝合金
钛合金
铜合金
铂铱合金
交流讨论:在生活和生产领域,应用最广泛的不是纯金属而是它们的合金。你知道是为什么吗?
微视频:合金
合金是一种金属与其他一种或几种金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的混合物。
含碳量 机械性能
生铁
钢
2%-4.3%
0.03%-2%
坚硬、韧性差,可铸造,不宜锻造
强度高,硬度大,韧性强,延展性好,更易机械加工
在钢中继续加热熔合铬、镍等金属而形成的合金就是不锈钢。
铁的合金——生铁和钢
性质
比较 现象
黄铜 铜 硬铝 铝
光泽
和颜色
硬度
结论
【实验8-1】比较黄铜片和铜片、硬铝片和铝的光泽和颜色;将它们互相刻划,比较它们的硬度。
暗、
黄色
亮、
紫红色
暗、
银灰色
亮、
银白色
黄铜比铜硬
硬铝比铝硬
合金一般比组成它的纯金属硬度大
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
交流讨论:下面的表格给出了金属铅、镉、铋、锡和焊锡(锡铅合金)、武德合金(铅、镉、铋、锡组成的合金)的熔点,比较一下数据,有什么启示?
合金一般比组成它的纯金属的熔点要低
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合金具有熔点低、硬度大、耐腐蚀等特点,因此具有广泛的应用。
黄铜茶壶
焊锡电子元件
武德合金保险丝
不锈钢炊具
铝合金门窗
钛合金战斗机
钛和钛合金
1. 特性:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好等;
2.用途:火箭、导弹、化工和通信设备等。
钛合金与人体具有很好的“相容性”,因此可用来制造人造骨等。
形状记忆合金
钛镍合金——具有特殊的形状记忆功能
小结
研究一类物质的一般过程
课堂小结
金属材料
纯金属
合金
共性:延展性、导电性、导热性等
差异性:颜色、状态、密度、硬度等
定义:由一种金属与其他金属或非金属
熔合而成的具有金属特性的物质
性能:熔点低、硬度大、耐腐蚀等
用途:比纯金属应用更广泛
1.垃圾是放错了位置的资源,应该分类回收,生活中废弃的铁锅、铝制