内容正文:
第八单元
课题1 金属材料
(第1课时)
1
提起金属材料,你应不会感到陌生。
2
人类使用金属材料的历史悠久
金属材料是指纯金属或合金等制成的材料
金属有哪些物理性质呢?
3
一、常见金属的物理性质
也许你也有不少经验,如知道铁锅可以用来炒菜、做饭,铁丝、铝丝和铜丝可以导电,也可以弯曲。
金属的物理共性
4
随堂小练
1.下列生活用品中,利用金属导电性的是( )
A.铁锅
B.铜导线
C.铝箔包装纸
D.金饰品
2.铜能被加工成厚度仅为7um的超薄铜箔,说明铜具有良好的( )A.导电性
B. 延展性
C.导热性
D.抗腐蚀性
A
B
5
金属除具有一些共同的物理性质外,还具有各自的特性。
①大多数金属呈银白色,铜呈红色,金呈黄色,铁粉呈黑色;
②常温下大多数金属为固体,但汞是液体;
6
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
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)
7
1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制?
2.银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?
铁的硬度大,铝的硬度小。
银的价格比铜高许多。
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,锡的熔点低。如果用锡制的话,锡丝会熔断。
根据你的生活经验和表8-1所提供的信息,并查阅有关资料分析下列问题。
4.为什么有的铁制品如水龙头要镀铬?如果镀金会怎样?
铁容易生锈,镀铬之后就不容易生锈。金的价格太高,且金的硬度小,镀金不耐用,成本高。
8
通过上述讨论及你的生活经验,你得出什么结论?
①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;
②在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源;
③废料是否易于回收和对环境的影响;
④是否美观、使用是否便利等。
9
①地壳中含量最高的金属元素:
②人体中含量最高的金属元素:
③目前世界年产量最高的金属:
④导电、导热性最好的金属:
⑤硬度最高的金属:
⑥熔点最高的金属:
⑦熔点最低的金属:
⑧密度最大的金属:
⑨密度最小的金属:
铝
钙
铁
银
铬
钨
汞
锇
锂
金属之最
10
钢铁是使用最多的金属材料。你也许会认为,钢的性能比生铁的好,因此钢是很纯的铁。其实钢是含有少量碳及其他金属或非金属的铁。
11
二、合金
1.定义
在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特性的物质
注:合金是混合物
铁的合金
(含碳量不同)
生铁
(2%~4.3%)硬度比纯铁硬
(0.03%~2%)硬度、抗腐蚀性能增强
钢
“百炼成钢”
12
组成发生改变,使得合金性能也随之发生改变
①纯铁较软;
②生铁比纯铁硬;
③不锈钢不仅比纯铁硬,而且其抗腐蚀性能比纯铁好得多
结合已学知识,能否设计实验方案来比较两种金属材料的硬度呢?
13
【实验8-1】
比较黄铜片和铜片、硬铝片和铝的光泽和颜色;将它们互相刻画,比较它们的硬度。
性质比较 现象 结论
黄铜 铜 硬铝 铝
光泽和颜色
硬度
有光泽黄色
有光泽紫红色
有光泽
银灰色
有光泽
银白色
黄铜比铜硬
硬铝比铝硬
合金的硬度一般比组成它们的纯金属硬度大
14
查阅资料,了解焊锡(锡铅合金)和武德合金(铅、镉、铋、锡组成的合金)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
合金的熔点一般比组成它们的纯金属的熔点要低
15
2.合金的性能
(1)一般比组成它们的纯金属的强度和硬度大;
(2)一般比组成它们的纯金属的熔点低;
(3)一般比组成它们的纯金属的抗腐蚀性更好。
因此,日常使用的金属材料,大多数属于合金。
目前已制得的纯金属只有90余种,但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。
16
一些常见合金的主要成分、性能和用途
17
随堂小练
1.下列有关金属材料的说法中,正确的是( )
A.焊锡是锡铅合金 B.合金中只含金属元素
C.金属单质在常温下都是固体 D.合金的硬度一般比其组成金属的小
2.下列物质中,不属于合金的是( )
A.18K黄金 B.用来制作仪表的黄铜
C.用来切割玻璃的金刚石 D.建造国产航母的新型钢材
3.下列说法中,不正确的是( )
A.青铜的硬度比纯铜的大 B.金具有金属光泽属于金的化学性质
C.生铁的含碳量比钢的高 D.钛和钛合金用于制造火箭、导弹等
4.制造高铁钢轨使用了锰钢。下列说法中,不正确的是( )
A.锰钢是一种铁合金 B.锰钢的主要成分是铁、锰、碳
C.锰钢比铁的韧性好、硬度大 D.锰钢中的含碳量大于3%
A
C
B
D
18
钛和钛合金
钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料
(1)性能:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好等;
(2)用途:火箭、导弹、航天器、船舶、化工设备、通信设备和医疗。
19
我国的多项重大工程建设中使用了多种金属材料
20
形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金,被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线,水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关,以及牙齿矫正等医疗器械。
形状记忆合金
21
一、常见金属的物理性质
1.物理性质的共性
2.特性
3.金属之最
二、合金
1.常见合金
2.合金的性质
课堂小结
22
$$null