第八单元课题金属材料.ppt

第八单元课题金属材料现在学习的是第1页，共36页这些器具是由什么材料做成的？这些器具是由什么材料做成的？现在学习的是第2页，共36页我们的生活离不开金属我们的生活离不开金属现在学习的是第3页，共36页根据你的根据你的经验经验,说说出所知道的常出所知道的常见见的金属有哪些的金属有哪些?你你说说出的出的这这些金属，不是些金属，不是纯纯金属就是合金。或者金属就是合金。或者说说：金属材料包括两大金属材料包括两大类类：纯纯金属与合金。金属与合金。人人类类使用使用金属金属经历经历了一个漫了一个漫长长的的过过程：程：石器石器青铜器青铜器铁器铁器铝和铝合金时代铝和铝合金时代钛和钛合金时代钛和钛合金时代 中国人从商代就开始使用青中国人从商代就开始使用青铜铜器，春秋器，春秋时时期会冶期会冶 铁铁，战战国国时时期会期会炼钢炼钢，现现在大量使用在大量使用铝铝合金等材料。合金等材料。铝铝的使用只有的使用只有100多年的多年的历历史。史。21世世纪纪是是钛钛和和钛钛合金合金时时代。目前，年代。目前，年产产量居前三位的金属依次量居前三位的金属依次是是 。铁铁 铝铝 铜铜 现在学习的是第4页，共36页司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜84.77、锡11.64、铅27.9。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。青铜器时代青铜器时代现在学习的是第5页，共36页秦陵铜车马严格按真车马的制作。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为“青铜之冠”。现在学习的是第6页，共36页马踏飞燕1969年，在甘肃武威出土。中年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。国雕塑史上的不朽之作。1984年，定为中国旅游标志图年，定为中国旅游标志图形。形。2002年，年，“马踏飞燕马踏飞燕”的仿制的仿制品作为国礼赠布什。品作为国礼赠布什。现在学习的是第7页，共36页铁耙铁耙 两汉时期西汉两汉时期西汉农具农具铁器时代铁器时代现在学习的是第8页，共36页一架波音一架波音767大型飞机大型飞机约由约由70%的铝及其合的铝及其合金构成。金构成。20世纪，铝和世纪，铝和铝合金的应用铝合金的应用现在学习的是第9页，共36页二十一世纪的金属材料钛和钛合金可可作作人人造造骨骨的的钛钛合合金金现在学习的是第10页，共36页应用广泛的金属材料现在学习的是第11页，共36页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 金金现在学习的是第12页，共36页根据下面的图片，你能说出金属的用途吗？从中你又根据下面的图片，你能说出金属的用途吗？从中你又可以总结出金属具有哪些物理性质？可以总结出金属具有哪些物理性质？有金属光泽有金属光泽良好的导电性良好的导电性良好的导热性良好的导热性良好的延展性良好的延展性（能拉成细丝）（能拉成细丝）延展性（展成薄片）延展性（展成薄片）能够弯曲能够弯曲现在学习的是第13页，共36页一、金属共有的物理性质常温下金属大都是常温下金属大都是固体固体（汞汞除外）除外）有金属光泽有金属光泽大多数金属都是大多数金属都是电和热的良导体电和热的良导体（导电导热性）（导电导热性）有有延展性延展性（可以拉成细丝，可以展成薄片）（可以拉成细丝，可以展成薄片）有韧性有韧性现在学习的是第14页，共36页不同金属也有本身的特性不同金属也有本身的特性大多数金属都是银白色的，但铜却呈大多数金属都是银白色的，但铜却呈 ，金呈，金呈 。在常温下，大多数金属是固体，但汞是在常温下，大多数金属是固体，但汞是 。不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等度等物理性质物理性质差别也较大。差别也较大。紫红色紫红色金黄色金黄色液体液体现在学习的是第15页，共36页一些金属的物理性质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(以银的导电以银的导电性为性为100作标准作标准)银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅(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(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(高高)3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低低)硬度硬度(以金刚石的硬以金刚石的硬度为度为10作标准作标准)铬铁银铜铬铁银铜 金铝铅金铝铅(大大)9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小小)现在学习的是第16页，共36页根据表中数据讨论以下问题：根据表中数据讨论以下问题：1.为什么菜刀，镰刀，锤子用铁制而不用铝制？为什么菜刀，镰刀，锤子用铁制而不用铝制？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制不用银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制不用银制银制?3.为什么灯泡里的灯丝用钨制不用锡制？如果用锡为什么灯泡里的灯丝用钨制不用锡制？如果用锡的话，可能会出现什么情况？的话，可能会出现什么情况？4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？会怎样？现在学习的是第17页，共36页讨论答案1.铝的硬度小铝的硬度小2.银在自然界的含量少，价格高；银在自然界的含量少，价格高；银的密度大，不易架线。银的密度大，不易架线。3.钨有较高的熔点且易导电。锡的熔点较低，钨有较高的熔点且易导电。锡的熔点较低，导电产生的热，易使灯丝熔断影响灯泡寿命。导电产生的热，易使灯丝熔断影响灯泡寿命。4.增加水龙头的硬度使其不易变形，不增加水龙头的硬度使其不易变形，不易生锈，变得美观大方。易生锈，变得美观大方。镀金会更好看镀金会更好看且更耐腐蚀，但成本高、硬度低易磨损。铬且更耐腐蚀，但成本高、硬度低易磨损。铬的硬度大，耐磨，保存时间久的硬度大，耐磨，保存时间久。现在学习的是第18页，共36页使用使用是否便利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是否美观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，首先要考虑物质的首先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质现在学习的是第19页，共36页结论:1、物质的性质在很大程度决定了物质的 ，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 等多种因素用途价格，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现在学习的是第20页，共36页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中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属硬度最高的金属硬度最高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密度最大的金属密度最大的金属密度最小的金属密度最小的金属铝铝钙钙银银铁铁铬铬汞汞钨钨锂锂锇锇现在学习的是第21页，共36页制造飞机的材料中，大量使用制造飞机的材料中，大量使用铝合铝合金，金，为什么不使用为什么不使用纯铝纯铝呢？呢？二、合金二、合金现在学习的是第22页，共36页什么是合金？什么是合金？合金的性质与其组成金属有何不同？合金的性质与其组成金属有何不同？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P4-6P4-6的内容，思考的内容，思考现在学习的是第23页，共36页 就是在金属中就是在金属中加热熔合加热熔合某些某些金属或非金属形成的具有金属或非金属形成的具有金属特征金属特征的物质。的物质。合金合金注意：合金中并非都是金属，组成合注意：合金中并非都是金属，组成合金的元素中可能有非金属；合金是一金的元素中可能有非金属；合金是一种混合物而不是化合物。种混合物而不是化合物。生铁和钢是铁的两种合金，也是使用最多的金生铁和钢是铁的两种合金，也是使用最多的金属材料。生铁的含碳量为属材料。生铁的含碳量为2%2%4.3%4.3%，钢的含碳量，钢的含碳量为为0.03%0.03%2%2%。现在学习的是第24页，共36页【实验实验8-18-1】比较黄铜片和铜片、硬铝和铝的光比较黄铜片和铜片、硬铝和铝的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度性质比较现象黄铜铜硬铝铝光泽和颜色硬度结论有光有光泽黄泽黄色色有光泽有光泽，亮、紫红亮、紫红色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硬黄铜比铜硬硬铝比硬铝比铝铝硬硬合金与纯金属有不同的性质合金与纯金属有不同的性质合金的硬度一合金的硬度一合金的硬度一合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高般比组成它们的纯金属更高般比组成它们的纯金属更高般比组成它们的纯金属更高现在学习的是第25页，共36页焊锡焊锡焊锡焊锡是是锡和铅锡和铅的合金，主要用于焊接金属等；的合金，主要用于焊接金属等；武德合金武德合金是是铋、铅、锡和镉铋、铅、锡和镉铋、铅、锡和镉铋、铅、锡和镉的合金，可用于制电路保险丝等。根据下表的合金，可用于制电路保险丝等。根据下表提供的信息，你能获得什么启示？提供的信息，你能获得什么启示？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启示启示合金的熔点比组成它的纯金属的熔点都低合金的熔点比组成它的纯金属的熔点都低合金的熔点比组成它的纯金属的熔点都低合金的熔点比组成它的纯金属的熔点都低现在学习的是第26页，共36页结论：合金与纯金属相比结论：合金与纯金属相比更大的硬度更大的硬度较低的熔点较低的熔点更高的强度更高的强度(韧性好韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压耐拉伸、耐弯曲、耐压打打)更好的抗腐蚀性能更好的抗腐蚀性能所以，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，但人们为适用各种用途而将这些纯金属途而将这些纯金属按一定组成和质量比按一定组成和质量比制得的制得的合金合金已达已达几千种几千种。现在学习的是第27页，共36页合金的特性1、一般地说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。2、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好。3、合金是具有金属特征的混合物。现在学习的是第28页，共36页 现在同学们明白制造飞机的材料现在同学们明白制造飞机的材料为什么使用铝合金而不使用纯金属铝为什么使用铝合金而不使用纯金属铝了吗？了吗？现在学习的是第29页，共36页所见过的所见过的金属制品金属制品锅锅壶壶菜刀菜刀水龙水龙头头电线电线所用的金属材料所用的金属材料铁铁铝铝铁铁铜铜铜铜用途用途炒菜炒菜 烧水烧水 切菜切菜水开水开关关导线导线所利用的性质所利用的性质 我们日常生活用品很多是用金属材料制成的。我们日常生活用品很多是用金属材料制成的。根据生活经验，填写下表：根据生活经验，填写下表：导热导热硬度大耐腐蚀导电现在学习的是第30页，共36页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、性能和用途合金主要成分主要性能主要用途球墨铸铁铁、碳、硅、锰机械强度好在某些场合可代替钢锰钢铁、锰、碳韧性好、硬度大钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架不锈钢铁、铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、炊具、容器、反应釜黄铜铜、锌强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表、日用品青铜铜、锡强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮等白铜铜、镍光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品焊锡锡、铅熔点低焊接金属硬铝铝、铜、镁、硅强度和硬度好火箭、飞机、轮船等制造业18K黄金金、银、铜光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件18K白金金、铜、镍、锌光泽好、耐磨、易加工金饰品K是表示金的纯度的指标。是表示金的纯度的指标。24K表示含金量达表示含金量达100%，18k表示含金量达表示含金量达75%，14K表示含金量达表示含金量达58.5%。现在学习的是第31页，共36页一架波音一架波音767大型飞机约由大型飞机约由70%的铝及其合金构成。的铝及其合金构成。铝和铝合金的应用铝和铝合金的应用1 1、铝合金铝合金铝合金铝合金做用于制造飞行是做用于制造飞行是做用于制造飞行是做用于制造飞行是利用了什么性质利用了什么性质利用了什么性质利用了什么性质？铝合金的硬度大、密度小。铝合金的硬度大、密度小。铝合金的硬度大、密度小。铝合金的硬度大、密度小。2 2、生活中为什么大量使用、生活中为什么大量使用、生活中为什么大量使用、生活中为什么大量使用铝合金铝合金铝合金铝合金做门窗，而不用做门窗，而不用做门窗，而不用做门窗，而不用纯纯纯纯铝铝铝铝？铝合金的硬度比铝大。铝合金的硬度比铝大。铝合金的硬度比铝大。铝合金的硬度比铝大。现在学习的是第32页，共36页 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 钛钛和和钛钛合合金金被被认认为为是是2121世世纪纪的的重重要要材材料料，它它具具有有很很多多优优良良的的性性能能，如如熔熔点点高高、密密度度小小、可可塑塑性性好好、易易于于加加工工、机机械械性性能能好好等等。尤尤其其是是抗抗腐腐蚀蚀性性能能非非常常好好，即即使使把把它它们们放放在在海海水水中中数数年年，取取出出后后仍仍光光亮亮如如新新，其其抗抗腐腐蚀蚀性性能能远远优优于于不不锈锈钢钢，因因此此被被广广泛泛用用于于火火箭箭、导导弹弹、航航天天飞飞机机、船船舶舶、化工和通讯设备等化工和通讯设备等钛金属手表钛金属手表现在学习的是第33页，共36页用钛用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线镍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，被广泛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材料。电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。低温下低温下现在学习的是第34页，共36页二、合金二、合金1、合金是一种金属与其他一种或几种金属（或、合金是一种金属与其他一种或几种金属（或非金属非金属）熔合熔合形成的形成的有金属特性有金属特性的的混合物混合物。2、合金与组成它们的金属的性质的差异。合金与组成它们的金属的性质的差异。合金比其组分金属的颜色鲜艳；合金比其组分金属的颜色鲜艳；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各组分金属。合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属。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。4、钛和钛合金，新型金属材料、钛和钛合金，新型金属材料小结小结：现在学习的是第35页，共36页【课课堂堂练习练习】1.钛钛和和钛钛合金是合金是21世世纪纪的重要材料的重要材料,他他们们具有具有优优良的性良的性 能能,如如钛钛熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐腐蚀蚀能力能力强强，钛钛合金与人体有很好的合金与人体有很好的“相容性相容性”。根据。根据它它们们的主要性能，不合的主要性能，不合实际实际的用途是（的用途是（）A.用于核潜艇用于核潜艇设备设备的制造的制造 B.用于制造航天用于制造航天设备设备C.用来做保用来做保险设备险设备 D.可用来制造人造骨可用来制造人造骨2.世界卫生组织正式将铝定为世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一食品污染源之一”而加而加以控制，在下列使用场合必须加以控制的是（以控制，在下列使用场合必须加以控制的是（）制电缆制电缆 制易拉罐制易拉罐 制铝锭制铝锭 制牙膏皮制牙膏皮 用明矾用明矾KAl(SO4)212H2O净水净水 制炊具制炊具 用明矾及小苏打做用明矾及小苏打做食品的膨化剂食品的膨化剂 用用Al(OH)3 制胃药制胃药 制防锈制防锈10制桌制桌椅椅CB现在学习的是第36页，共36页