教育专题：课题一_金属材料.ppt

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1、课题一、金属材料课题一、金属材料马踏飞燕1969年，在甘肃武威出土。年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。中国雕塑史上的不朽之作。1984年，定为中国旅游标志年，定为中国旅游标志图形。图形。2002年，年，“马踏飞燕马踏飞燕”的仿的仿制品作为国礼赠布什。制品作为国礼赠布什。铜锡合金铜锡合金铁器时代铁器时代河北沧州铁狮子河北沧州铁狮子1、金属材料包括、金属材料包括 以及它们的以及它们的_ 2、人类从石器时代进入、人类从石器时代进入_，继而进入，继而进入_ _，20世纪，世纪，得到广泛应用，得到广泛应用，_被认为是被认为是被认为是被认为是2121世纪的重要金属材料世纪的重要金属材料世纪的重要

2、金属材料世纪的重要金属材料 3、铜、铁、铝三种重要金属、铜、铁、铝三种重要金属（1）使用的先后顺序）使用的先后顺序 _（2 2）使用的广泛程度）使用的广泛程度）使用的广泛程度）使用的广泛程度_（3 3）导电性由）导电性由）导电性由）导电性由强到弱强到弱强到弱强到弱_ _ 4、铝在短短的一百年里产量得到大幅度提高，并被、铝在短短的一百年里产量得到大幅度提高，并被广泛的应用的原因？广泛的应用的原因？5、宝石为什么绚丽多彩？、宝石为什么绚丽多彩？1、金属的物理性质共性共性:下列图示体现金属的哪种主要物理下列图示体现金属的哪种主要物理性质性质金属在常温下为金属在常温下为固体，有金属光泽固体，有金属光泽

3、,有有导电性导电性、导热性导热性、延展性延展性、密度较大、密度较大、熔点较高。熔点较高。特性特性:常温下一般为固态常温下一般为固态（汞为液态）（汞为液态）.大多数呈银白色大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄（铜为紫红色，金为黄色）色）纯铁是纯铁是银白色的，质软，银白色的，质软，而铁粉则为而铁粉则为黑色黑色主页前进后退物理性质物理性质比较导电性（以银的导电性为100作标准）密度（gcm-3）熔点()硬度（以金刚石的硬度为10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 19.3 11.3 10.5 8.92

4、 7.86 7.14 2.70（大）大）（小）（小）钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 （高）（高）（低）（低）铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5（大）（大）（小）（小）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，除在常温下，除汞是液体外，其汞是液体外，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导电

5、、导热能导电、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金属的物理性金属的物理性质金属的一些共性：金属的一些共性：大多数金属是大多数金属是银白色，白色，铜为紫紫红色，色，金金为黄色黄色常温下，除汞外均常温下，除汞外均为固体固体有金属光有金属光泽电和和热的良的良导体体大多有良好的延展性大多有良好的延展性金属之最金属之最地壳中含量最多的金属元素地壳中含量最多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目前世界年产量最高的金属量最高的金属导电、导热性最好的金属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

6、属铝钙铁银铬钨汞汞3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？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？如果用锡制的话，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、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？镀金会怎样？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？制而不用银制？1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？铅制？讨论：讨论：铁比铅的硬度大，且铅有毒.银的成本比铜高钨的熔点比锡高钨的熔点比锡高。用锡制灯丝，通电后锡会熔化，用锡制灯丝，通电后锡会熔化

7、，灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。前进后退主页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的影响对环境的影响 考虑物质的用途时，考虑物质的用途时，需要考虑那些因素？需要考虑那些因素？1、暖气片的表面常刷一层、暖气片的表面常刷一

8、层“银粉银粉”防防锈，锈，”银粉银粉“实际上是金属实际上是金属-，糖果、烟盒中的包装纸常用金属糖果、烟盒中的包装纸常用金属-保温瓶胆壁上的金属是保温瓶胆壁上的金属是-，温度，温度计中填充的金属是计中填充的金属是-2、高压电缆用铝制的而不用铜制的原因：、高压电缆用铝制的而不用铜制的原因：（1）铝在地壳中的含量比铜高）铝在地壳中的含量比铜高（2）成本低（）成本低（3）铝的密度小）铝的密度小铝铝铝铝银银汞汞性质与用途的关系性质与用途的关系(书第书第4页页)合金合金定定义：两种或两种以上的金属（或金属与非两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成金属）熔合而成具有金属特性具有金属特性的物的物质。比

9、比较纯金属和合金金属和合金铜与黄与黄铜锡与与焊锡铝与硬与硬铝生生铁和和钢合金比其他合金比其他组分金属的分金属的颜色更色更鲜艳合金的硬度大于合金的硬度大于组成他成他们的金属的金属合金的抗腐合金的抗腐蚀能力一般能力一般强于于组成他成他们的金属的金属合金的熔点低于合金的熔点低于组成他成他们的金属的金属合金与合金与组成他成他们的金属的性的金属的性质差异：差异：注注:以单质形式存在以单质形式存在钢铁钢铁是使用最多的金属材料是使用最多的金属材料.（一）常见的合金有铁合金、铝合金、（一）常见的合金有铁合金、铝合金、铜合金、钛合金等许多种铜合金、钛合金等许多种生生铁和和钢的比的比较 生铁生铁钢钢碳元素含量碳元

10、素含量2%4.3%0.03%2%机械性能机械性能机械性能硬而机械性能硬而脆、无韧性、脆、无韧性、可铸不可锻可铸不可锻坚硬、韧性大、坚硬、韧性大、塑性好、可铸、塑性好、可铸、可锻、可压延可锻、可压延生铁生铁 钢钢降低含碳量降低含碳量纯铁很软不易制成机械用品纯铁很软不易制成机械用品使用最多的金属使用最多的金属材料材料是是铁合金铁合金前进后退主页【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比较现象黄铜铜焊锡锡光泽和颜色硬度结论暗、暗、黄色黄色 亮、亮、紫红色紫红色 暗、暗、灰白色灰白

11、色 亮、亮、银白色银白色黄铜比铜硬黄铜比铜硬焊锡比锡焊锡比锡硬硬合金硬度大于纯金属合金硬度大于纯金属【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 合金和组成它的合金和组成它的纯金属熔点不同纯金属熔点不同主页前进后退主页常见合金的主要成分、性能和用途常见合金的主要成分、性能和用途合金合金 主要成分主要成分性能性能用途用途不锈钢不锈钢

12、黄铜黄铜18K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、容医疗器械、炊具、容器、反应釜器、反应釜 铜、锌铜、锌 强度高、可塑性好、易加强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀工、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 后退 世界世界铝铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的的年产量仅次于铁

13、，居第二位。铝有较好的延展性可制成延展性可制成0.01mm的铝箔，用于的铝箔，用于包装香烟、糖果包装香烟、糖果；铝；铝的的密度小和具有抗腐蚀密度小和具有抗腐蚀等优良性能，铝及其合金在等优良性能，铝及其合金在电线电线电缆工业电缆工业、飞机、汽车等制造业飞机、汽车等制造业有广泛的用途有广泛的用途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”因此可用来制造因此可用来制造人造人造骨骨.钛和和钛合合金金被被认为是是2121世世纪的的重重要要材材料料，它它具具有有很很多多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

14、抗腐腐蚀性性能能非非常常好好，即即使使把把它它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，其其抗抗腐腐蚀性性能能远优于于不不锈钢，因因此此被被广广泛泛用用于于火火箭箭.导弹.航航天天飞机机船船舶舶.化化工工和和通通讯设备等等.钛金属腕表金属腕表钛合金合金镜框框 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用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

15、自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料低温下低温下主页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）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄（2）铁块可以制成铁丝或铁片）铁块可以制成铁丝或铁片（3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易）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前进2、在、在铁、铝、铜、锌、钛铁、铝、铜、锌、钛五种金属中：五种金属中：常用于电镀和作干电池电极的金属是

16、常用于电镀和作干电池电极的金属是 生铁和钢是哪种金属的合金生铁和钢是哪种金属的合金 包装糖果、香烟的银白色金属材料包装糖果、香烟的银白色金属材料 常用于制造电线和电缆的金属常用于制造电线和电缆的金属 常用于航空工业作制造飞机等材料常用于航空工业作制造飞机等材料的金属的金属锌锌铜铜 铝铝铝铝铝铝铁铁钛钛前进用来用来铸造硬造硬币的金属材料需要具有什么性的金属材料需要具有什么性质？资源丰富源丰富 无毒无毒轻便便 耐磨耐腐耐磨耐腐蚀 美美观、易加工、易加工前进后退主页 4、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2500密度3g/cm3强度与钢相似导电

17、性良好导热性良好抗腐蚀性优异 这种金属的表面有一层氧化物保护层，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。试设想这种金属的可能用途。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、熔熔沸点高、有延展性沸点高、有延展性二、合金二、合金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、在在金金属属中中加加热热熔熔合合某某些些金金属属或或非非金金属属，就就可以制得合金可以制得合金 2、合合金金的的强强度度和和硬硬度度一一般般比比组组成成它它们们的的纯纯金金属属更更高，抗腐蚀性能也更好高，抗腐蚀性能也更好 纯铁纯铁铁的合金铁的合金生铁生铁钢钢（含（含碳量碳量不同）不同）（2%4.3%）硬度）硬度比纯铁硬比纯铁硬（0.03%2%）硬度、）硬度、抗腐蚀性能增强抗腐蚀性能增强