《金属材料与金属冶炼》金属和金属材料PPT课件范本.pptx

金属材料与金属冶炼【学习目标学习目标】 1.认认识金属材料与人类生活和社会发展的密识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。切关系。 2.了了解常见金属的物理性质及合金的特点。解常见金属的物理性质及合金的特点。 3.了了解物质的性质与用途的关系。解物质的性质与用途的关系。 课 题 1 金 属 材 料问：问：请根据你的经验请根据你的经验, 说出你所知道最常见的金属说出你所知道最常见的金属有哪些有哪些? 铁铁Fe 铝铝Al 铜铜Cu 金金Au 银银Ag 它们都是金属材料它们都是金属材料由由纯金属纯金属或者或者合金合金制成制成 课 题 1 金 属 材 料学生阅读课本学生阅读课本P2的第一、二段，思考：的第一、二段，思考：1、了解人类社会使用材料的历史？、了解人类社会使用材料的历史？2、目前，产量居前三位的金属依次是、目前，产量居前三位的金属依次是 。石器时代石器时代青铜器时代青铜器时代铁器时代铁器时代铝的利用铝的利用钛的利用钛的利用铁铁 铝铝 铜铜3、请根据这些物质的用途说出它们的物理性质？、请根据这些物质的用途说出它们的物理性质？戒指戒指灯泡和电线灯泡和电线高压锅高压锅铜片铜片铜丝铜丝铁夹铁夹金属共同的物理性质金属共同的物理性质常温下它们都是常温下它们都是固体（汞除外）固体（汞除外）有金属光泽有金属光泽大多数为大多数为电和热的优良导体电和热的优良导体有有延展性延展性密度较大密度较大熔点较高熔点较高一、几种重要的金属一、几种重要的金属铜铜 铁铁 铝铝 钛钛 课 题 1 金 属 材 料4、请说出你是如何分辨出铜导线和铝导线、请说出你是如何分辨出铜导线和铝导线? 铜呈紫红色铜呈紫红色，铝呈银白铝呈银白色色 不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质物理性质 差别也较大。例如大多数金属都是银白色的，差别也较大。例如大多数金属都是银白色的， 但铜却呈但铜却呈 ，金呈，金呈 。在常温下，大多数金属是固态，但汞是在常温下，大多数金属是固态，但汞是 。紫红色紫红色黄色黄色液体液体5 5、P P4 4资料金属之最：资料金属之最： 地壳中含量最高的金属元素：地壳中含量最高的金属元素：铝铝Al 人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素：钙钙Ca 目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属：铁铁Fe 导电、导热性最好的金属：导电、导热性最好的金属：银银Ag 硬度最高的金属硬度最高的金属：铬：铬Cr 熔点最高的金属熔点最高的金属：钨钨W 熔点最低的金属：熔点最低的金属：汞汞Hg 课 题 1 金 属 材 料讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，分析下列根据你的生活经验和下表所提供的信息，分析下列问题。问题。物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较导电性导电性(以银的导电性为以银的导电性为100作标准作标准) 银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅（铜铝铁）（铜铝铁）(优优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁锌铝（铅铁铝）（铅铁铝）(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小)熔点熔点/ 钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡（铁银铝（铁银铝 锡）锡）(高高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低低)硬度硬度(以金刚石的硬度为以金刚石的硬度为10作标准作标准) 铬铁银铜铬铁银铜 金铝铅金铝铅（铬铁铝（铬铁铝 铅）铅）(大大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小小)1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？答：因为答：因为铁的硬度比较大，而铅的硬度较小铁的硬度比较大，而铅的硬度较小，并且铅有毒，并且铅有毒会对人体造成危害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。会对人体造成危害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。 课 题 1 金 属 材 料2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？制？银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制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？的话，可能会出现什么情况？钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。4 .为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？样？镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。 课 题 1 金 属 材 料通过以上讨论，请说出你得到的结论：通过以上讨论，请说出你得到的结论：考虑物质的用途时，首先要考虑物质的考虑物质的用途时，首先要考虑物质的 ，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质1、价格，、价格，2、资源，、资源，3、是否美观，、是否美观，4、是否便利，、是否便利，5、废料是否易于回收，、废料是否易于回收，6、对环境的影响、对环境的影响请问：用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？请问：用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？资源丰富资源丰富无毒轻便无毒轻便耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀美观易加工美观易加工 课 题 1 金 属 材 料学完本课题你应该知道：学完本课题你应该知道：1.金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下（除汞外）均为（除汞外）均为固体固体；有；有银白银白色色金属光泽（金属光泽（铜却呈铜却呈紫红色紫红色，金呈，金呈黄色黄色），大多数为，大多数为电和热的优良导体电和热的优良导体，有有延展性延展性，密度较大密度较大，熔点较高熔点较高。2.物质的物质的性质性质在很大程度上在很大程度上决定决定了物质的了物质的用途用途，但，但这不是唯一的决定因素。我们在考虑物质的用途时，这不是唯一的决定因素。我们在考虑物质的用途时，还需要考虑还需要考虑价格价格、资源资源、是否、是否美观美观、使用是否、使用是否便利便利，以及以及废料是否易于回收和对环境的影响废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。等多种因素。 当 堂 练 习1铝与铁相比，具有哪些优良的性质？铝与铁相比，具有哪些优良的性质？ （从熔点、硬度、密度、导电、导热性和抗腐蚀性、延展性等方面来考虑） 熔点低、硬度小、密度小，具有抗腐蚀性能，熔点低、硬度小、密度小，具有抗腐蚀性能，良好的导电导热性，较好的延展性等。良好的导电导热性，较好的延展性等。2人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是（的是（ ） A、地壳中金属元素的含量、地壳中金属元素的含量 B、金属的延展性、金属的延展性 C、金属的导电性、金属的导电性 D、金属冶炼的水平、金属冶炼的水平D 课 题 1 金 属 材 料3科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：熔点熔点2500密度密度3g/cm3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护层，试设想这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。（种金属的可能用途。（ ）用于航空航天，制造用于航空航天，制造火箭、飞机等；火箭、飞机等；作船舶外壳；作船舶外壳；作通讯设备；作通讯设备；制厨房设备等。制厨房设备等。A、只有（、只有（1） B、只有（、只有（2） C、只有（、只有（3） D、（、（1）（）（2）（）（3）（）（4）D复习检查： （第二课时）（第二课时）1.金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下（除汞外）均为（除汞外）均为 体；有体；有 光泽光泽，（铜却，（铜却呈呈 ，金呈，金呈 色）色）大多数为大多数为 和和 的优良导体，的优良导体，有有 性，密度较性，密度较 ，熔点较，熔点较 。2、常见金属（铁、铝、铜）物理性质比较：、常见金属（铁、铝、铜）物理性质比较：导电导电性性 ；密度；密度 ； 熔点熔点 ；硬度硬度 。3. 金属之最：金属之最：地壳中含量最高的金属元素：地壳中含量最高的金属元素： ；人体人体中含量最高的金属元素：中含量最高的金属元素： ；目前世界年产量最高的目前世界年产量最高的金属：金属： ；导电、导热性最好的金属：导电、导热性最好的金属： ；熔点最高的金属：熔点最高的金属： ；熔点最低的金属：熔点最低的金属： ； Cu、Al、FeCu、Fe、 AlFe、 Cu、 AlFe、 Cu、 Al铝铝Al钙钙Ca铁铁Fe银银Ag钨钨W汞汞Hg 课 题 1 金 属 材 料导学：钢铁是一种物质吗？导学：钢铁是一种物质吗？ “百炼成钢百炼成钢”蕴涵的化学原理是什么？蕴涵的化学原理是什么？ 由一种金属跟其它金属（或非金属）熔合形成由一种金属跟其它金属（或非金属）熔合形成的具有的具有金属特征金属特征的物质。的物质。二、合金：二、合金：如：铁的合金（生铁、钢），铜合金，铝合金，钛合金如：铁的合金（生铁、钢），铜合金，铝合金，钛合金 自主学习自主学习阅读课本阅读课本P45，关于铁的合金（生铁和钢）的内容，关于铁的合金（生铁和钢）的内容，回答下列问题回答下列问题2.铁、生铁分别属于哪类物质？铁、生铁分别属于哪类物质？3.生铁和钢的组成有哪些相同点和哪些不同点？生铁和钢的组成有哪些相同点和哪些不同点？4.生铁和钢相比纯铁来说，性能有哪些优越性？生铁和钢相比纯铁来说，性能有哪些优越性？1.什么叫合金？什么叫合金？铁属于纯净物，而生铁属于混合物。铁属于纯净物，而生铁属于混合物。 组成主要都含有铁元素和碳元素。生铁是含碳量在组成主要都含有铁元素和碳元素。生铁是含碳量在2%4.3%的铁合金，而钢的铁合金，而钢是含碳量在是含碳量在0.03%2%的铁合金。的铁合金。不仅硬度增大，而且抗腐蚀性增强。不仅硬度增大，而且抗腐蚀性增强。 课 题 1 金 属 材 料【实验实验8-18-1】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片（铝合金）和铝片的光泽和颜色；比较它们的硬度。（铝合金）和铝片的光泽和颜色；比较它们的硬度。性质性质比较比较现现 象象黄铜黄铜铜铜硬铝硬铝铝铝光泽光泽和和颜色颜色硬度硬度结论结论有光泽有光泽黄色黄色有光泽有光泽紫红色紫红色有光泽有光泽银白色银白色有光泽有光泽银白色银白色黄铜比铜黄铜比铜硬硬硬铝比铝硬铝比铝硬硬合金与组分金属的物理性质有差异合金与组分金属的物理性质有差异注意：合金的硬度注意：合金的硬度一般一般大于其组分金属大于其组分金属比较硬度比较硬度 课 题 1 金 属 材 料讨论：讨论：了解了解焊锡焊锡（锡铅合金）和（锡铅合金）和武德合金武德合金（铅、铋、锡、（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。根据下表提供的数据，你能得到镉组成的合金）的用途。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？什么启示？纯金属纯金属合金合金铅铅镉镉铋铋锡锡焊锡焊锡武德合金武德合金熔点熔点/32732127123218370启示启示合金的性能与组成它们的纯金属不同，通过改变合金的性能与组成它们的纯金属不同，通过改变组成和含量，可以使合金具有许多良好的物理、组成和含量，可以使合金具有许多良好的物理、化学和机械加工性能，适合于不同的用途。化学和机械加工性能，适合于不同的用途。 焊锡主要用于焊锡主要用于焊接金属焊接金属等；武德合金（组成金属的等；武德合金（组成金属的质量分别为质量分别为50%铋、铋、25%铅、铅、13%锡和锡和12%镉）可用于制镉）可用于制电路保险丝电路保险丝等。等。 课 题 1 金 属 材 料小结：合金与组成它们的纯金属相比小结：合金与组成它们的纯金属相比通常颜色更鲜艳；通常颜色更鲜艳； 熔点低；熔点低； 强度、硬度更高；强度、硬度更高； 抗腐蚀性更强。抗腐蚀性更强。所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成按一定组成和质量比和质量比制得的制得的合金合金已达已达几千种几千种。请同学们阅读请同学们阅读P6表表8-2常见合金的主要成分、性能和用途常见合金的主要成分、性能和用途21世纪金属世纪金属钛钛Ti 课 题 1 金 属 材 料课堂小结：课堂小结：1.金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下（除汞外）均为（除汞外）均为固体固体；有；有银白银白色色金属光泽（金属光泽（铜却呈铜却呈紫红色紫红色，金呈，金呈黄色黄色），大多数为，大多数为电和热的优良导体电和热的优良导体，有有延展性延展性，密度较大密度较大，熔点较高熔点较高。2.物质的物质的性质性质在很大程度上在很大程度上决定决定了物质的了物质的用途用途，但，但这不是唯一的决定因素。我们在考虑物质的用途时，这不是唯一的决定因素。我们在考虑物质的用途时，还需要考虑还需要考虑价格价格、资源资源、是否、是否美观美观、使用是否、使用是否便利便利，以及以及废料是否易于回收和对环境的影响废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。等多种因素。 3.金属材料包括铁、铝、铜等金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金纯金属和合金。在金属中加。在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能会更好腐蚀性能会更好，因此，因此，合金具有更广泛的用途合金具有更广泛的用途。 学 生 练 习1铝与铁相比，具有哪些优良的性质？铝与铁相比，具有哪些优良的性质？（从熔点、硬度、密度、强度、导电、导热性和抗腐蚀性来考虑）密度小，具有抗腐蚀性能，良好的导电导热性，密度小，具有抗腐蚀性能，良好的导电导热性，较好的延展性等。较好的延展性等。2你将选用哪种合金来制造下列物品？说明理由。你将选用哪种合金来制造下列物品？说明理由。物品物品选用材料选用材料理由理由外科手术刀防盗门门锁自行车支架不锈钢不锈钢硬硬 铝铝青青 铜铜锰锰 钢钢抗腐蚀性能好抗腐蚀性能好硬度大，耐腐蚀硬度大，耐腐蚀可塑性好，易加工，耐腐蚀可塑性好，易加工，耐腐蚀韧性好，易加工韧性好，易加工 课 题 1 金 属 材 料31989年，世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一年，世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一而加以控制使用。而加以控制使用。铝铝在下列应用中：制铝合金；制导线；制炊具；在下列应用中：制铝合金；制导线；制炊具；银色漆颜料；明矾净水明矾与苏打制食品膨胀剂；银色漆颜料；明矾净水明矾与苏打制食品膨胀剂；制易拉罐；胃舒平药品；包装糖果和小食品。应制易拉罐；胃舒平药品；包装糖果和小食品。应加以控制的是（加以控制的是（ ） A、 B、 C、 D、 D作业：作业：P8 2、6