内容正文:
第八单元 金属和金属材料
8.1金属材料
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1.认识金属材料
2.了解常见金属的物理共性
3.理解合金概念,知道生铁和钢等重要合金
4.了解金属之最
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点拨1 金属材料
1.种类:包括纯金属以及它们的合金。
2.金属的物理性质
在常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽(大多数金属呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色,铁粉呈黑色);
导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。
3.金属之最
地壳中含量最多的金属元素——铝
人体中含量最多的金属元素——钙
目前世界年产量最多的金属——铁(铁>铝>铜)
导电、导热性最好的金属——银(银>铜>金>铝)
熔点最高的金属——钨
熔点最低的金属——汞
硬度最大的金属——铬
密度最大的金属——锇
密度最小的金属——锂
4.金属的分类
黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金。
有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属。
重金属:如铜、锌、铅等
轻金属:如钠、镁、铝等
5.金属的应用
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。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。
铜、铝——电线——导电性好、价格低廉
钨——灯丝——熔点高
铬——电镀——硬度大
铁——菜刀、镰刀、锤子等
汞——体温计液柱
银——保温瓶内胆
铝——“银粉”、锡箔纸
点拨2 合金
1.概念:
由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。合金是混合物。金属氧化物不是合金。
目前已制得的纯金属只有90多种,而合金已达几千种。
2.特性:
合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,抗腐蚀性强。
合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。
3.常见的合金:
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆合金
生铁
钢
黄铜
青铜
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌合金
铜锡合金
铅锡合金
钛镍合金
备注
不锈钢是含铬、镍的钢,具有抗锈蚀性能。
生铁较脆,钢铁具有韧性。
生铁常制成暖气片。
生铁和钢性能不同的原因:含碳量不同。
紫铜是纯铜
熔点低
见下
具有形状记忆效应
钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体具有良好的“相容性”,
可用来造人造骨。
钛和钛合金的优点:① 熔点高、密度小;
② 可塑性好、易于加工、机械性能好; ③ 抗腐蚀性能好。
圈住考点
一、金属的物理性质
1.金属有许多共同的物理性质:
① 金属光泽 ; ② 良好导电性、导热性; ③ 良好的延性、展性; ④韧性好、能弯曲
2.一些金属物理性质的比较
物理性质
物理性质比较
导电性(以银的导电性位100作为标准)
密度/(g·cm-3)
熔点/℃
硬度(以金刚石的硬度为10为标准)
3.金属之最
①铝:地壳中 含量最多的金属元素; ②钙:_人体中含量最多的金属元素;
③铁:目前年产量 最多 的金属(铁>铝>铜); ④银:_导电_性最好的金属(银>铜>铝);
⑤铬:硬度 最高的金属; ⑥钨:_熔点最高的金属;
⑦汞: 熔点 最低的金属; ⑧锇:_密度最大的金属;
⑨锂:密度最小的金属。
二、金属的物理性质
1.合金:是由由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金是混合物,合金中至少含有 一种 金属。
2.生铁(含碳量为2%~4.3%)和钢(含碳量为0.03%~2%)都是铁合金。因含碳量不同合金的性能不同,含碳量越大,硬度越大;含碳量越低,韧性越好。
3.黄铜、青铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金、钛合金等也是常见的合金。
4.合金的性能与组成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比组成它们的纯金属的硬度 大 ,合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低
思维延伸
1.金属的用途要从不同金属的各自不同的性质以及价格、资源、美观、便利、回收等各方面考虑。如银的导电性比铜好,但电线一般用铜制而不用银制。因为铜的密度比银的密度小,价格比银低很多,资源比银丰富得多。
2.合金的硬度、强度、抗腐蚀性等一般都好于组成它们的纯金属
核心技巧突破
技巧1金属的特性
①多数金属呈银白色,而铜呈色,金呈紫红色。
②常温下,多数金属是固体,而汞是液体。
③各种金属的硬度、密度、熔点、导电性、导热性等物理性质差别较大。
④有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色;例如,粉末状的铁粉和银粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射。
技巧2钢的淬火和