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课题金属材料课件本讲稿第一页，共二十八页金金 银银 铜铜 铁铁 锡锡黄色黄色 铝铝 锌锌 汞（水银）汞（水银）镁镁 钨钨液液 体体 根据生活经验，你所知道的金属有哪些？根据生活经验，你所知道的金属有哪些？紫紫紫紫红红红红色色色色本讲稿第二页，共二十八页根据生活经验，你见过哪些金属制品？根据生活经验，你见过哪些金属制品？校校 园园 所所 见见本讲稿第三页，共二十八页根据生活经验，你见过哪些金属制品？根据生活经验，你见过哪些金属制品？交交 通通 工工 具具本讲稿第四页，共二十八页根据生活经验，你见过哪些金属制品？根据生活经验，你见过哪些金属制品？现现 代代 厨厨 房房 本讲稿第五页，共二十八页问：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有哪说出你所知道最常见的金属有哪些，并写出它们的化学式些，并写出它们的化学式铁铁Fe 铜铜Cu 铝铝Al 金金Au 银银Ag 它们都是金属材料它们都是金属材料（包括由（包括由纯金属与合金）纯金属与合金）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 。铁铁 铝铝 铜铜本讲稿第六页，共二十八页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？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一、几种重要的金属一、几种重要的金属有金属光泽，大多呈银白色（铜为紫红色、金为黄色）有金属光泽，大多呈银白色（铜为紫红色、金为黄色）有良好的导电性。有良好的导电性。有良好的导热性。有良好的导热性。有延展性。有延展性。熔点较高，常温下都是固体（汞除外）熔点较高，常温下都是固体（汞除外）。本讲稿第七页，共二十八页阅读资料卡片，抢答“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本讲稿第八页，共二十八页讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。析下列问题。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(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(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，并且铅有毒会对，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。人体造成危害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。本讲稿第九页，共二十八页讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。料分析下列问题。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(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(大大)9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小小)2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？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。本讲稿第十页，共二十八页讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。资料分析下列问题。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(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(大大)9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小小)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，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？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。本讲稿第十一页，共二十八页讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。料分析下列问题。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(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(大大)9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小小)4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？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。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。本讲稿第十二页，共二十八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，首考虑物质的用途时，首先要考虑物质的先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质本讲稿第十三页，共二十八页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、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？用了钨的哪些性质？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本讲稿第十四页，共二十八页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？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、易加工第五套人民第五套人民币5角硬角硬币色色泽为金黄色，材金黄色，材质为钢芯芯镀铜合金。一角硬合金。一角硬币铝合金改合金改为不不锈钢，色，色泽为钢白色，白色，与与现行流通的一元硬行流通的一元硬币材材质相同相同 本讲稿第十五页，共二十八页二、合金二、合金1、定义定义：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的物质。熔合而成具有金属特性的物质。（混合物）（混合物）本讲稿第十六页，共二十八页 生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金生生铁的含碳量为铁的含碳量为2 24.34.3，钢的含碳量为，钢的含碳量为0.030.032 2除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有如不锈钢中还含有铬、镍铬、镍等由于在纯金属铁中熔等由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变例如，纯铁改变，使得合金性能也随之发生改变例如，纯铁较软，而较软，而生铁比纯铁硬生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多 本讲稿第十七页，共二十八页【实验实验8-18-1】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝（铝合金）比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝（铝合金）和铝的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度。和铝的光泽和颜色；将它们互相刻划，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的硬度合金的硬度大于大于组分金属的硬度组分金属的硬度2 2、合金与组成它们的金属的硬度比较、合金与组成它们的金属的硬度比较本讲稿第十八页，共二十八页【实验实验实验实验8-28-28-28-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，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，比较焊锡和组成它的纯金加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度属锡、铅的熔化温度属锡、铅的熔化温度属锡、铅的熔化温度焊锡焊锡锡锡铅铅合金与组成它们的金属的熔点比较合金与组成它们的金属的熔点比较金属材料金属材料主要主要成分成分熔化速熔化速度对比度对比铅（纯铅）铅（纯铅）铅铅锡（纯锡）锡（纯锡）锡锡焊锡（合金）焊锡（合金）铅锡铅锡慢慢中中快快结论：合金的熔点一般结论：合金的熔点一般小于小于其组分金属其组分金属本讲稿第十九页，共二十八页 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、镉组成的（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途不同。根据下表提供的数据，你能得到什么启合金）的用途不同。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？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，通过改变组成和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、化学和机械加含量，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；等等。工性能，适合于不同的用途；等等。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（组成金属的质量分别为等；武德合金（组成金属的质量分别为50%铋、铋、25%铅、铅、13%锡和锡和12%镉）可用于制镉）可用于制电路保除丝电路保除丝等。等。本讲稿第二十页，共二十八页二、合金二、合金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。合金的合金的硬度硬度大于组成它们的金属；大于组成它们的金属；合金的合金的熔点熔点低于组成它们的金属；低于组成它们的金属；合金的合金的抗腐蚀能力抗腐蚀能力一般强于各组分金属。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。因为合金比纯金属的熔点要低，但硬度要大，而且更因为合金比纯金属的熔点要低，但硬度要大，而且更耐腐蚀，更美观。耐腐蚀，更美观。1、定义：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔、定义：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的物质。合而成具有金属特性的物质。（混合物）（混合物）本讲稿第二十一页，共二十八页K金金是金是金(Au)混合其他金属而成的合金。加入了其他金属后，混合其他金属而成的合金。加入了其他金属后，金便改变了本来的结构，以至不容易扭曲。金便改变了本来的结构，以至不容易扭曲。金金十分柔软。而一些价钱比金便宜的十分柔软。而一些价钱比金便宜的K金金，为什么比金还要为什么比金还要“坚硬坚硬”呢？呢？金的纯度可以用百分比来表示；譬如九九金表示金的金的纯度可以用百分比来表示；譬如九九金表示金的纯度达纯度达99.9%。另一种表示纯度的方法：纯金。另一种表示纯度的方法：纯金24K。这。这些比金还要些比金还要“坚硬坚硬”的的18K金里，只有金里，只有75%是金，而其余是金，而其余25%则是银和铜。则是银和铜。你知道你知道18K金金是什么意思吗？是什么意思吗？本讲稿第二十二页，共二十八页黄铜黄铜白铜白铜青铜青铜本讲稿第二十三页，共二十八页本讲稿第二十四页，共二十八页铝镁合金铝镁合金铝镁合金铝镁合金钛铝钒合金钛铝钒合金钛铝钒合金钛铝钒合金铁铬镍合金铁铬镍合金铁铬镍合金铁铬镍合金铁锰碳合金铁锰碳合金铁锰碳合金铁锰碳合金本讲稿第二十五页，共二十八页 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”，因此可用来制造人造骨，因此可用来制造人造骨 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、船舶、化工和通讯设备等机、船舶、化工和通讯设备等钛金属腕表钛金属腕表本讲稿第二十六页，共二十八页用用钛钛-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、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正等医疗材料低温下低温下本讲稿第二十七页，共二十八页1、目前世界上使用最多的金属材料是、目前世界上使用最多的金属材料是_。生铁和钢都是。生铁和钢都是_的合的合金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是_，_的含碳量较少，生铁和钢都属于的含碳量较少，生铁和钢都属于_（填（填“纯净物或混纯净物或混合物合物”）。）。2、如果在金属中加热熔合某些、如果在金属中加热熔合某些_或或_，就可以制，就可以制得具有金属特征的物质，即得具有金属特征的物质，即合金合金合金合金。3、纯铁较、纯铁较_，而生铁比纯铁，而生铁比纯铁_；不锈钢不仅比纯铁不锈钢不仅比纯铁_，而且其，而且其_性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、工农业生性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是产和科学研究中，大量使用的常常不是_，而是它们的，而是它们的_。4、尽管目前已经制得的纯金属只有、尽管目前已经制得的纯金属只有_多种，但由这些纯金属按一多种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达定组成和质量比制得的合金已达_种。种。钢铁钢铁铁铁生铁生铁钢钢混合物混合物非金属非金属金属金属软软硬硬硬硬抗锈蚀抗锈蚀纯金属纯金属合金合金90 几千几千 本讲稿第二十八页，共二十八页