精品：课题1金属材料.ppt

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 铜铜Cu 铝铝Al 金金Au 银银Ag 学生阅读课本学生阅读课本P2的第一、二自然段，思考：的第一、二自然段，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 铜铜一、几种重要的金属一、几种重要的金属l司母戊鼎司母戊鼎l铁耙铁耙-两汉时两汉时期农具期农具20世纪，铝和世纪，铝和铝合金的应用铝合金的应用根据下面的图片，你能说出金属的用途吗？从中根据下面的图片，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？你又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）能够弯曲能够弯曲一、金属共有的物理性质一、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1、制作电线的金属材料一般是、制作电线的金属材料一般是 ()A.铁铁 B.铜铜 C.银银 D.镁镁B2、下列对金属的性质描述正确的是、下列对金属的性质描述正确的是 （）A.金属在常温下都是固体金属在常温下都是固体 B.金属的熔点都比较低金属的熔点都比较低 C.金属大多为电和热的优良导体金属大多为电和热的优良导体 D.金属缺乏延展性金属缺乏延展性C不同金属也有本身的特性不同金属也有本身的特性但是，不同金属的导电性、导热性、密度、熔但是，不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等点、硬度等物理性质物理性质差别也较大。例如差别也较大。例如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态液态讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。关资料分析下列问题。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)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：因为铁的硬度比较大，而铅的硬度较小，并且铅有毒答：因为铁的硬度比较大，而铅的硬度较小，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。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。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我们的生活与金属密切关系填空我们的生活与金属密切关系填空: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、导热性最好的金属人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素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铝铝钙钙铁铁银银钨钨汞汞硬度最大的金属硬度最大的金属 铬铬日常生活中，用于家用热水瓶内胆壁上日常生活中，用于家用热水瓶内胆壁上的银白色金属是的银白色金属是_，温度计中填充的，温度计中填充的金属是金属是_。家用铁制的锅铲上部，常加一木柄或塑家用铁制的锅铲上部，常加一木柄或塑料柄，这说明铁具有料柄，这说明铁具有_性，铁能拉性，铁能拉成铁丝，说明铁具有成铁丝，说明铁具有_性。性。银银(Ag)汞汞(Hg)导热导热延展延展制造飞机的材料中，大量使用制造飞机的材料中，大量使用铝铝合金合金，为什么不使用，为什么不使用纯铝纯铝呢？呢？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，思考合金是由一种金属跟其它金属（或非金属）合金是由一种金属跟其它金属（或非金属）熔合形成的有熔合形成的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，钛合金注意：注意：合金中并非都是非金属，组成合金的合金中并非都是非金属，组成合金的元素中可能有非金属；合金是一种混合物而元素中可能有非金属；合金是一种混合物而不是化合物。不是化合物。请同学们阅读课本请同学们阅读课本P4-5中关于铁的合金（生铁和钢）中关于铁的合金（生铁和钢）的内容，然后回答下列问题的内容，然后回答下列问题1.生铁、钢、铁分别属于什么物质？生铁、钢、铁分别属于什么物质？2.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？3.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？【实验实验8-18-1】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、焊锡（锡比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、焊锡（锡铅合金）和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们铅合金）和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度。的硬度。性质性质比较比较现现 象象黄铜黄铜铜铜焊焊 锡锡锡锡光泽光泽和和颜色颜色硬度硬度结论结论黄黄铜铜焊焊锡锡锡锡铜铜根据刚才同学们获得的信息，思考并完成下面的表格。根据刚才同学们获得的信息，思考并完成下面的表格。性质比较性质比较现象现象黄铜黄铜铜铜焊锡焊锡锡锡光泽和颜色光泽和颜色硬度硬度结论结论有光泽有光泽有光泽有光泽黄黄黄黄 色色色色有光泽有光泽有光泽有光泽紫红色紫红色紫红色紫红色有光泽有光泽有光泽有光泽灰白色灰白色灰白色灰白色有光泽有光泽有光泽有光泽银白色银白色银白色银白色黄铜比铜硬黄铜比铜硬焊锡比锡硬焊锡比锡硬合金的硬度一般比组成它们的纯金合金的硬度一般比组成它们的纯金合金的硬度一般比组成它们的纯金合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高属更高属更高属更高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；武德武德合金合金是是铋、铅、锡和镉铋、铅、锡和镉的合金，可用于制电路保险的合金，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？丝等。根据下表提供的信息，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/327 321 271 23218370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、耐耐拉伸、耐弯曲、耐压打压打)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，但人们为适用各种用途而将这些纯金属种用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 现在同学们明白制造飞机的材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料为什么使用铝合金而不使用纯金属铝了吗？属铝了吗？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（P6P6P6P6）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%。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做用于制造飞行做用于制造飞行做用于制造飞行是利用了什么性质是利用了什么性质是利用了什么性质是利用了什么性质？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、生活中为什么大量、生活中为什么大量、生活中为什么大量使用使用使用使用铝合金铝合金铝合金铝合金做门窗，而做门窗，而做门窗，而做门窗，而不用不用不用不用纯铝纯铝纯铝纯铝？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 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材料。电路断电的自动控制开关，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。金属具有很多共同的物理性质。2.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是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。唯一的决定因素。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。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀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，因此，合金具有更广泛的用途。性能会更好，因此，合金具有更广泛的用途。21989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。铝在下列应用中：而加以控制使用。铝在下列应用中：制铝合金；制铝合金；制制导线；导线；制炊具；制炊具；银色漆颜料；银色漆颜料；明矾净水明矾净水明矾与明矾与苏打制食品膨胀剂；苏打制食品膨胀剂；制易拉罐；制易拉罐；胃舒平药品；胃舒平药品；包包装糖果和小食品。应加以控制的是（装糖果和小食品。应加以控制的是（）A、B、C、D、D1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补充练习补充练习3、钛和钛合金是、钛和钛合金是21世纪的重要金属材料，它们具有世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与人体很好的性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与人体很好的“相相容性容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（）A.用来做保险丝用来做保险丝 B.用于制造航天设备用于制造航天设备C.用于核潜艇设备的制造用于核潜艇设备的制造 D.可用来制造人造骨可用来制造人造骨A1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、硬从熔点、硬度、密度、强度、导电、导热性和抗腐蚀性来考虑）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。4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，易加工课后习题课后习题5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，试设想这种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。金属的可能用途。用于航空航天，制造火箭、飞机等；用于航空航天，制造火箭、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