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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看一看家里的厨房用具,比如锅、壶、刀、勺等,你会发现它们大多是由金属材料制成的。这些金属材料有的是纯金属,有的是它们的合金。
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在日常生活中,合金被我们大量地使用。比如我国的运输机,它的制造材料就有大量的合金材料,那么为什么不用纯金属呢?使用合金材料的好处在哪里?
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想要把 “神舟”飞船送入太空,需要推力很大的宇宙火箭,并且要求火箭的飞行速度达到每秒8公里以上才行。在这样快的速度下,火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。与此同时,当火箭发动机工作时,还要喷出几千度的高温气流,这样一来,火箭尾部就得承受四千摄氏度以上的高温。所以需要选择耐高温的合金材料。
1.通过学习知道什么是金属材料,了解金属材料的发展史。
2.通过学习知道常见金属的物理性质和用途,知道性质和用途的关系。
3.了解在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金。
4.了解生铁和钢等重要合金以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
学习目标
5
讲授新知
一、金属材料
讲授新知
金属材料的种类
我们身边的金属随处可见,而金属材料又有纯金属和合金之分。
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金属材料的发展史
金属材料的发展经历了石器时代、青铜时代和铁器时代。
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几种重要的金属
铁是目前世界产量最高的金属。纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属,用于制发电机和电动机的铁芯,铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料 、磨料等,是工业上所说的“黑色金属”之一。其实纯净的生铁是银白色的,铁被称为“黑色金属”是因为铁表面常常覆盖着一层主要成分为黑色四氧化三铁的保护膜。
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几种重要的金属
铝是一种银白色金属,重量轻,具有良好延展性、导电性、导热性、耐热性和耐辐射性。铝在空气中其表面会生成致密的氧化物薄膜,从而使铝具有良好的耐蚀性。铝的利用仅有100多年,现在世界上铝的年产量已超过了铜,位于铁之后,居第二位。
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几种重要的金属
铜是一种呈紫红色光泽的金属,稍硬,极坚韧,耐磨损,有很好的延展性、较好导热性、导电性和耐腐蚀能力。由于铜在自然界储量非常丰富,性能优良,且加工方便,在中国有色金属材料的消费中仅次于铝,被广泛地应用于电气、机械制造、建筑工业、交通运输等领域。
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几种重要的金属
钛是一种银白色的过渡金属,具有高熔点、高比强度、良好的抗腐蚀能力和无毒害的特性。钛金属在地球上储量丰富,被广泛应用于航空航天、石油化工、国防军工和医疗生物等高端领域。钛金属与人体组织和血液有很好的相容性,是最亲人体的金属。
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二、金属的物理性质
行成于思
看一看下面的图片,你能说出金属的用途吗?从中你又可以总结出是利用金属的哪些物理性质?
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金属的物理性质
金属的物理性质为常温下多为固体(汞为液体),具有金属光泽,多为银白色(铜为红色,金为黄色),具有良好的导电性、导热性、延展性,熔沸点较高,密度和硬度较大。
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几种重要金属的物理性质
1、纯铁具有银白色的金属光泽,质软,有良好的延展性,是电和热的良导体。
2、铝具有银白色的金属光泽,具有良好的延展性、导电性和导热性。
3、铜具有紫红色的金属光泽,具有良好的延展性、导电性和导热性。
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金属之最
行成于思
1、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金会怎样?
铬比铁的硬度大,耐磨,耐腐蚀性强,且美观。镀金虽然美观,但成本高,不耐磨。
2、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?
钨的熔点比锡高。用锡制灯丝,通电后锡会熔化,灯丝会熔断,灯泡不能正常发光。
3、银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?
银的成本比铜高。
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物质用途的决定因素及其它影响因素
讲授新知
三、合金
讲授新知
合金
合金是两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成具有金属特性的物质。
合金至少是以下三种中的一种:元素形成的单一相固态溶液,许多金属相形成的混合物,金属形成的金属互化物。固态溶液的合金其微结构有单一相,部分为溶液的合金则是有二相或二相以上,其分布可能是匀相,也可能不是匀相,依材料冷却过程的温度变化而定。金属互化物一般会有一种合金或纯金属包在另一种纯金属内。
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几种常见的合金材料
铁合金:
铁合金分为生铁(含碳量为2%—4.3%)和钢(含碳量为0.03%—2%)。
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。
钢有良好的延展性,机械性能好,用于制造机械和交通工具。
钢又分为碳素钢(低碳钢、中碳钢、高碳钢)和合金钢(如不锈钢等,不锈钢的合成元素为铬和镍)。
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几种常见的合金材料
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几种常见的合金材料
铝合金:
以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金,是轻金属材料之一。铝合金