悉悉尼尼奥奥运运会会的的金金牌牌味味道道不不错错！这些门是什么材料做的？这些门是什么材料做的？这是什么做的？这是什么做的？ 这是什么？这是什么？这种交通工具你坐过吧！这种交通工具你坐过吧！这种你坐过吗？这种你坐过吗？这这个个你你绝绝对对没没坐坐过过！第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料课题一课题一 金属材料金属材料 学习目标学习目标1 1、认识金属材料与人类生活和社会发展的、认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。密切关系。 2 2、知道常见金属的物理性质，能区分常见、知道常见金属的物理性质，能区分常见的金属和非金属。的金属和非金属。 3 3、知道生铁和钢等重要合金，以及合金比、知道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。纯金属具有更广泛的用途。 4 4、认识物质的性质与用途的关系。、认识物质的性质与用途的关系。 金属材料金属材料建筑建筑桥梁桥梁器械器械车辆、飞机、舰艇车辆、飞机、舰艇生活用具生活用具其它其它纯金属纯金属合合 金金金属材料的发展史金属材料的发展史:商朝，人们已开始使用青铜器商朝，人们已开始使用青铜器春秋时期，开始使用铁器春秋时期，开始使用铁器100年前开始了铝的大规模使用年前开始了铝的大规模使用司母戊鼎司母戊鼎铁锄与铁犁铁锄与铁犁铝窗铝窗 世世界界铝铝的年产量仅次于的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的铁，居第二位。铝有较好的延延展性，可展性，可制成制成0.01mm0.01mm的铝的铝箔，用于箔，用于包装香烟、糖果包装香烟、糖果；铝的铝的密度小和具有抗腐蚀密度小和具有抗腐蚀等等优良性能，铝及其合金在优良性能，铝及其合金在电电线电缆工业线电缆工业、飞机、汽车等飞机、汽车等制造业制造业有广泛的有广泛的用途。用途。 一一 、金属的物理性质、金属的物理性质有颜色和光泽（大多数金属为有颜色和光泽（大多数金属为银银白色；白色；铜为紫红色；铜为紫红色；金为黄色金为黄色）；常）；常温下为固态（汞除外）；不同金属的温下为固态（汞除外）；不同金属的密度、硬度不同；密度、硬度不同；有良好的导电性、有良好的导电性、导热性和延展性；熔点较高。导热性和延展性；熔点较高。金属与非金属物理性质的比较金属与非金属物理性质的比较 物理性质物理性质金属金属非金属非金属 状态状态 在常温下，在常温下，除汞是液体外，其除汞是液体外，其余都是固体余都是固体 在常温下，有在常温下，有固、液、气三态固、液、气三态 密度密度 一般较大一般较大 一般较小一般较小 导电性导电性 导热性导热性 能能导电、导热导电、导热 一般不导电、一般不导电、不导热不导热 延展性延展性有有没有没有1 1、制造飞机和制造机器底座，对所用金属、制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？的密度和硬度会有什么要求？ 2 2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？了钨的哪些性质？ 密度密度硬度硬度制造飞机制造飞机制造机器底座制造机器底座导电性、导热性、熔点高导电性、导热性、熔点高小小大大大大大大思考：思考：物理性物理性质质金属的物理性质金属的物理性质比较比较导电性导电性（以银的导电性（以银的导电性为为100100作标准）作标准）密度密度（gcmgcm- -3 3）熔点熔点()()硬度硬度（以金（以金刚石的硬度为刚石的硬度为1010作标准）作标准）银银 铜铜 金金铝铝锌锌铁铁 铅铅10099746127177.9（优）（优）（良）（良）金金铅铅银银铜铜铁铁锌锌铝铝19.311.310.58.927.867.142.70（大）（大）（小小）钨钨铁铁铜铜金金银银铝铝锡锡3410153510831064962660232（高）高）（低）（低）铬铬铁铁银银铜铜金金铝铝铅铅9452.542.532.5322.91.5（大）（大）（小）小）金属之最金属之最地壳中含量最高地壳中含量最高的金属元素的金属元素目前世界年产量最高目前世界年产量最高的金属的金属导电、导热性最好导电、导热性最好的金属的金属人体中含量最高人体中含量最高的金属元素的金属元素熔点最高熔点最高的金属的金属熔点最低熔点最低的金属的金属铝铝钙钙铁铁银银钨钨汞汞根据你的生活经验和表中提供的信息，根据你的生活经验和表中提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。并查阅有关资料分析下列问题。1 1、为什么、为什么菜刀、镰刀、锤子等用菜刀、镰刀、锤子等用铁制铁制而不用铅制？而不用铅制？2 2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制铜制而而不用银制？不用银制？3 3、为什么灯泡里的灯丝用、为什么灯泡里的灯丝用钨制钨制而不用锡制？如果而不用锡制？如果用锡制的话，可能出现什么情况？用锡制的话，可能出现什么情况？4 4、为什么有的铁制品如水龙头等要、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬镀铬？如果镀？如果镀金怎么样？金怎么样？5 5、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？ 使用是否便利使用是否便利资源资源废料是否废料是否易于回收易于回收价格价格是否美观是否美观对环境对环境的影响的影响考虑物质的用途时，考虑物质的用途时，需要需要考虑哪些考虑哪些因素？因素？制造飞机的材料中为什么大制造飞机的材料中为什么大量使用量使用铝合金铝合金而不用而不用纯铝纯铝？什么是合金？什么是合金？合金的性质与其组分金属有何不同？合金的性质与其组分金属有何不同？合金的应用范围怎样？合金的应用范围怎样？我们常用的合金有哪些？我们常用的合金有哪些？哪些合金最有前途？哪些合金最有前途？ 阅读课本阅读课本P4P4合金的内容，思考合金的内容，思考1 1、合金：一种金属与其它金属、合金：一种金属与其它金属或非金或非金属属熔合而成的具有金属特性的物质。熔合而成的具有金属特性的物质。2、合金与组成它们的金属的性质差异、合金与组成它们的金属的性质差异二、合金合金【实验实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度度性质性质比较比较现象现象黄铜黄铜铜铜焊锡焊锡锡锡光泽光泽和颜和颜色色硬度硬度结论结论黄色黄色紫红色紫红色 灰白色灰白色银白色银白色黄铜黄铜比铜硬比铜硬焊锡比锡硬焊锡比锡硬合金与纯金属有不同合金与纯金属有不同的性质的性质【实验实验8-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度焊锡焊锡锡锡铅铅【实验实验8-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度锡锡焊锡焊锡铅铅【实验实验8-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度锡锡焊锡焊锡铅铅【实验实验8-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度锡锡焊锡焊锡铅铅现象现象结论结论焊锡最先熔化，焊锡最先熔化，锡次之，铅最后熔化锡次之，铅最后熔化合金与组成合金与组成它的它的纯金属熔点不同纯金属熔点不同1、合金：一种金属与其它金属、合金：一种金属与其它金属或非金或非金属属熔合而成的具有金属特性的物质。熔合而成的具有金属特性的物质。2、合金与组成它们的金属的性质差异合金与组成它们的金属的性质差异二、合金合金合金比组成金属的颜色更鲜艳合金比组成金属的颜色更鲜艳合金的硬度大于组成它们的金属合金的硬度大于组成它们的金属合金的熔点低于组成它们的金属合金的熔点低于组成它们的金属合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属3、合金比纯金属具有更广泛的用途合金比纯金属具有更广泛的用途铁合金：铁合金：生铁：含碳量为生铁：含碳量为生铁：含碳量为生铁：含碳量为2 24.34.3 钢：含碳量为钢：含碳量为钢：含碳量为钢：含碳量为0.030.032 24.常见的合金常见的合金钛和钛合金钛和钛合金新型的金属材料新型的金属材料钛和钛合金钛和钛合金被认为是被认为是21世纪的重要材料，它世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等和通讯设备等.钛合金与人体有很好的钛合金与人体有很好的“相容性相容性”，因此可用来制造，因此可用来制造人造骨人造骨用用钛钛- -镍镍形状记忆合金制成的人造卫星天线形状记忆合金制成的人造卫星天线形状记忆合金形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广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，以及牙齿矫正等医火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料疗材料低温下低温下前进后退主页合合 金金 主要成分主要成分性性 能能用用 途途不锈钢不锈钢黄铜黄铜18K18K黄金黄金焊锡焊锡硬铝硬铝铁、铬、镍铁、铬、镍 抗腐蚀性好抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、医疗器械、炊具、容器、反应釜容器、反应釜 铜、锌铜、锌 强度高、可塑性好、强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品机器零件、仪表、日用品 锡、铅锡、铅 熔点低熔点低 焊接金属焊接金属 铝、铜、镁、硅铝、铜、镁、硅强度和硬度好强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等火箭、飞机、轮船等制造业制造业 金、银、铜金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电金饰品、钱币、电子元件子元件 不锈钢反应釜不锈钢反应釜 医疗器械医疗器械 黄铜烛台黄铜烛台黄铜水嘴黄铜水嘴课题一、金属材料课题一、金属材料一、金属一、金属1、金属的一些物理性质：、金属的一些物理性质：大大多多数数金金属属为为银银白白色色、固固体体、有有光光泽泽、能能导导电电导导热热、熔熔沸沸点点高、有延展性高、有延展性二、合金二、合金2 2、考虑物质用途时考虑多种因素、考虑物质用途时考虑多种因素 1 1、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金 2 2、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好蚀性能也更好 纯铁纯铁铁的合金铁的合金生铁生铁钢钢（含碳量不同）（含碳量不同）（2%-4.3%2%-4.3%）硬度比）硬度比纯铁硬纯铁硬 （0.03%2%0.03%2%）硬度大、抗硬度大、抗腐蚀性能腐蚀性能增强增强 1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？（1 1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄柄（2）铁块可以制成铁丝或铁片铁块可以制成铁丝或铁片（3 3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链铁有良好的导热性铁有良好的导热性铁具有延展性铁具有延展性铁具有导电性铁具有导电性达标检测达标检测 :2地壳中含量最高的金属元素是地壳中含量最高的金属元素是_，人体中含，人体中含量最高的金属元素是量最高的金属元素是_，目前世界年产量最，目前世界年产量最高的金属元素是高的金属元素是_，导电、导热性能最好的金，导电、导热性能最好的金属元素是属元素是_，硬度最高的金属元素是，硬度最高的金属元素是_，熔点最高的金属元素是熔点最高的金属元素是_，熔点最低的金属，熔点最低的金属元素是元素是_。3金属材料包括金属材料包括_和和_，合金的熔点比纯金，合金的熔点比纯金属属_，合金的硬度比纯金属，合金的硬度比纯金属_，常见的铁合，常见的铁合金有金有_和和_，含碳量分别为，含碳量分别为_和和_。物质的性质在很大程度上决定了物质的性质在很大程度上决定了 物物质的质的_，但这不是，但这不是_的决定因素。的决定因素。铝铝钙钙铁铁银银铬铬钨钨汞汞纯金属纯金属合金合金低低高高生铁生铁钢钢2 24.34.3 0.030.032 2用途用途唯一唯一4现在世界上现在世界上_的年产量已经超过铜，位于铁的年产量已经超过铜，位于铁之后，居第二位。之后，居第二位。 5铁、铝等大多数金属都呈银白色，但铜却呈铁、铝等大多数金属都呈银白色，但铜却呈_色，金呈色，金呈_色；在常温下，铁、铝、铜等大多数色；在常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的金属都是固体，但体温计中的_却是液体。却是液体。6.对于下列金属：对于下列金属：铝；铝；铜；铜；汞；汞；铁；铁；锌；锌；钛。其中可用于制干电池的是钛。其中可用于制干电池的是_；广泛用于制；广泛用于制电线、电缆的是电线、电缆的是_；应用于航空工业和人造骨；应用于航空工业和人造骨的是的是_；用于制菜刀的是；用于制菜刀的是_。铝铝紫红色紫红色黄色黄色汞汞锌锌铝铝钛钛铁铁7、科学家发现了一种新金属，它的一些科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：性质如下：熔点熔点25002500密度密度3g/cm3g/cm3 3强度强度与钢相似与钢相似导电性导电性良好良好导热性导热性良好良好抗腐蚀性抗腐蚀性优异优异这种金属的表面有一层氧化物保这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属的可能用途。护层，试设想这种金属的可能用途。