第八單元__課題1金屬材料

1、第八單元 金屬和金屬材料 課題課題1 金屬材料金屬材料 圖圖81 東漢晚期的青銅奔馬東漢晚期的青銅奔馬圖圖82 河北滄州的鐵獅子河北滄州的鐵獅子 學(xué)習(xí)目標(biāo): 1、知道物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定物質(zhì)、知道物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定物質(zhì) 的用途的用途 2、知道生鐵和鋼等合金，以及合金比純金、知道生鐵和鋼等合金，以及合金比純金 屬具有更廣泛的用途屬具有更廣泛的用途 3、了解常見金屬的物理性質(zhì)、了解常見金屬的物理性質(zhì) 4、了解合金概念及其優(yōu)良性能、了解合金概念及其優(yōu)良性能 5、認(rèn)識金屬材料與人類生活和社會發(fā)展的、認(rèn)識金屬材料與人類生活和社會發(fā)展的 密切關(guān)系密切關(guān)系 自學(xué)思考題自學(xué)思考題1： 1、金屬材

2、料包括什么？、金屬材料包括什么？ 2、鋁、鐵、青銅在人類歷史上使、鋁、鐵、青銅在人類歷史上使 用由早到晚的順序是什么用由早到晚的順序是什么? 3、金屬有哪些物理性質(zhì)、金屬有哪些物理性質(zhì)? 4、物質(zhì)的用途除了與性質(zhì)有關(guān)還、物質(zhì)的用途除了與性質(zhì)有關(guān)還 與哪些因素有關(guān)？與哪些因素有關(guān)？ 金屬材料包括金屬材料包括純金屬純金屬以及它們的以及它們的 合金合金 1. 1. 金屬材料金屬材料 一、幾種常見的金屬一、幾種常見的金屬 l商朝，人們已開始使用青銅器 1969年，在甘肅武威出土，年，在甘肅武威出土， 中國雕塑史上的不朽之作。中國雕塑史上的不朽之作。 司母戊鼎司母戊鼎 2、金屬材料的發(fā)展史 鐵耙鐵耙 兩

3、漢時期西漢兩漢時期西漢 農(nóng)具農(nóng)具 l春秋時期，開始使用鐵器 一架波音一架波音767大型飛大型飛 機約由機約由70%的鋁及其的鋁及其 合金構(gòu)成。合金構(gòu)成。 20世紀(jì)，鋁和鋁世紀(jì)，鋁和鋁 合金的應(yīng)用合金的應(yīng)用 l100多年前，人們開始大規(guī)模的 使用鋁制品 人類使用金屬的先后順序 銅鐵鋁銅鐵鋁 金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金 屬的屬的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)（金屬活動性金屬活動性)有關(guān)。有關(guān)。 3.金屬的物理性質(zhì) （1） 常見金屬的共性常見金屬的共性 . 常溫下為固體，有金屬光澤常溫下為固體，有金屬光澤 . 良好的導(dǎo)電性良好的導(dǎo)電性 . 具有導(dǎo)熱性具有導(dǎo)熱性 . 良好的延展性良

4、好的延展性 . 密度較大，熔點較高密度較大，熔點較高 （2） 常見金屬的特性常見金屬的特性 . 常溫下汞為液體常溫下汞為液體 . 銅為紫紅色，金呈黃色。銅為紫紅色，金呈黃色。 純鐵為銀白色，質(zhì)軟，鐵粉因含雜純鐵為銀白色，質(zhì)軟，鐵粉因含雜 質(zhì)為黑色。質(zhì)為黑色。 一些金屬的物理性質(zhì) 物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較物理性質(zhì)比較 導(dǎo)電性導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo)電以銀的導(dǎo)電 性為性為100作標(biāo)準(zhǔn)作標(biāo)準(zhǔn)) 銀銅金鋁鋅鐵鉛銀銅金鋁鋅鐵鉛 (優(yōu)優(yōu)) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良) 密度密度/(gcm-3) 金鉛銀銅鐵鋅鋁金鉛銀銅鐵鋅鋁 大大 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.

5、14 2.7 小小 熔點熔點/ 鎢鐵銅金銀鋁錫鎢鐵銅金銀鋁錫 高高3410 1535 1083 1064 962 660 232 低低 硬度硬度(以金剛石的硬以金剛石的硬 度為度為10作標(biāo)準(zhǔn)作標(biāo)準(zhǔn)) 鉻鐵銀銅鉻鐵銀銅 金鋁鉛金鋁鉛 大大 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 小小 3 . 為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？ 如果用錫制的話，可能會出現(xiàn)什么情況？如果用錫制的話，可能會出現(xiàn)什么情況？ 2 . 銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅 制而不用銀制？制而不用銀制？ 1 . 為什么菜刀、

6、鐮刀、錘子等用鐵制而不用為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用 鉛制？鉛制？ 討論：討論： 鐵比鉛的硬度大，且鉛有毒. 銀的成本比銅高 鎢的熔點比錫高鎢的熔點比錫高。用錫制燈絲，通電后錫會熔化，用錫制燈絲，通電后錫會熔化， 燈絲會熔斷，燈泡不能正常發(fā)光。燈絲會熔斷，燈泡不能正常發(fā)光。 使用使用 是否便利是否便利 資源資源 廢料是否廢料是否 易于回收易于回收 價格價格 是否是否 美觀美觀 對環(huán)境對環(huán)境 的影響的影響 考慮物質(zhì)的用途時，考慮物質(zhì)的用途時， 首先要考慮物質(zhì)的首先要考慮物質(zhì)的_， 還需要考慮那些因素？還需要考慮那些因素？性質(zhì)性質(zhì) 金 屬 之 最 地殼中含量最高的金屬元素地殼中含量最高的金

7、屬元素 人體中含量最高的金屬元素人體中含量最高的金屬元素 目前世界年產(chǎn)量最高的金屬目前世界年產(chǎn)量最高的金屬 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬 硬度最高的金屬硬度最高的金屬 （Cr） 熔點最高的金屬熔點最高的金屬 （W） 熔點最低的金屬熔點最低的金屬 密度最大的金屬密度最大的金屬 （Os） 密度最小的金屬密度最小的金屬 （Li） 鋁鋁 鈣鈣 銀銀 鐵鐵 鉻鉻 汞汞 鎢鎢 鋰鋰 鋨鋨 自學(xué)思考題自學(xué)思考題2： 1、什么是合金？、什么是合金？ 2、鐵合金有哪兩種？含碳量各是多少？、鐵合金有哪兩種？含碳量各是多少？ 3、合金與純金屬相比有哪些優(yōu)良的性能？、合金與純金屬相比有哪些優(yōu)良的性能？

8、 4、21世紀(jì)重要的金屬材料是什么？有什么世紀(jì)重要的金屬材料是什么？有什么 優(yōu)良性能？優(yōu)良性能？ 5、金屬有記憶嗎？、金屬有記憶嗎？ 二、合金二、合金 1.定義：一種金屬與另一種（或幾種）定義：一種金屬與另一種（或幾種） 金屬（或非金屬）經(jīng)高溫熔合在一起金屬（或非金屬）經(jīng)高溫熔合在一起 的具有金屬特性的混合物。的具有金屬特性的混合物。 （1）常見的合金有鐵合金、鋁合金、銅）常見的合金有鐵合金、鋁合金、銅 合金、鈦合金等許多種合金、鈦合金等許多種 l鐵的合金鐵的合金-生鐵和鋼的比較生鐵和鋼的比較 生鐵生鐵鋼鋼 碳元素含量碳元素含量2%4.3%0.03%2% 機械性能機械性能機械性能硬而機械性能硬

9、而 脆、無韌性、脆、無韌性、 可鑄不可鍛可鑄不可鍛 堅硬、韌性大、堅硬、韌性大、 塑性好、可鑄、塑性好、可鑄、 可鍛、可壓延可鍛、可壓延 生鐵生鐵 鋼鋼 降低含碳量降低含碳量 純鐵很軟不易制成機械用品純鐵很軟不易制成機械用品 使用最多的金屬使用最多的金屬材料材料是是鐵合金鐵合金 【實驗【實驗8-1】比較黃銅片和銅片、焊錫和錫比較黃銅片和銅片、焊錫和錫 的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬 度度 性質(zhì) 比較 現(xiàn)象 黃銅銅硬鋁鋁 光澤 和顏 色 硬度 結(jié)論 暗、暗、 黃色黃色 亮、亮、 紫紅色紫紅色 暗、暗、 灰白色灰白色 亮、亮、 銀白色銀白色 黃

10、銅比銅硬黃銅比銅硬焊錫比錫焊錫比錫硬硬 合金硬度大于純金屬合金硬度大于純金屬 （2）合金與組成它的純金屬比較的優(yōu)）合金與組成它的純金屬比較的優(yōu) 點點 顏色更鮮艷顏色更鮮艷 熔點低熔點低 強度、硬度更高強度、硬度更高 抗腐蝕性更強抗腐蝕性更強 后退 世界世界鋁鋁的年產(chǎn)量僅次于鐵，居第二位。鋁有較好的延展性的年產(chǎn)量僅次于鐵，居第二位。鋁有較好的延展性 可制成可制成0.01mm的鋁箔，用于的鋁箔，用于包裝香煙、糖果包裝香煙、糖果；鋁的；鋁的密度小和具密度小和具 有抗腐蝕有抗腐蝕等優(yōu)良性能，鋁及其合金在等優(yōu)良性能，鋁及其合金在電線電纜工業(yè)電線電纜工業(yè)、飛機、汽飛機、汽 車等制造業(yè)車等制造業(yè)有廣泛的用途

11、有廣泛的用途 鈦合金與人體有很好的鈦合金與人體有很好的 “相容性相容性”因此可用來制造因此可用來制造人人 造骨造骨. . 鈦和鈦合金鈦和鈦合金被認(rèn)為是被認(rèn)為是2121 世紀(jì)的重要材料，它具有很多世紀(jì)的重要材料，它具有很多 優(yōu)良的性能，如熔點高、密度優(yōu)良的性能，如熔點高、密度 小、可塑性好、易于加工、機小、可塑性好、易于加工、機 械性能好等。尤其是抗腐蝕性械性能好等。尤其是抗腐蝕性 能非常好，即使把它們放在海能非常好，即使把它們放在海 水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，水中數(shù)年，取出后仍光亮如新， 其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼， 因此被廣泛因此被廣泛用于火箭用于火箭. .導(dǎo)彈導(dǎo)彈

12、. .航航 天飛機船舶天飛機船舶. .化工和通訊設(shè)備化工和通訊設(shè)備 等等. . 鈦金屬腕表鈦金屬腕表 鈦合金鏡框鈦合金鏡框 用用鈦鈦-鎳鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線 形狀記憶合金形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金 被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水 暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動控制開關(guān)，暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動控制開關(guān)， 以及牙齒矯正等醫(yī)療材料以及牙齒矯正等醫(yī)療材料 低溫下低溫下 主頁 課堂小結(jié)課堂小結(jié) 1. 金屬具有共同的物理性質(zhì)：金屬具有共同的物理性質(zhì)： . 常溫下為固體，有金

13、屬光澤常溫下為固體，有金屬光澤 . 良好的導(dǎo)電性良好的導(dǎo)電性 . 具有導(dǎo)熱性具有導(dǎo)熱性 . 良好的延展性良好的延展性 . 密度較大，熔點較高密度較大，熔點較高 2. 物質(zhì)的物質(zhì)的性質(zhì)性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的在很大程度上決定了物質(zhì)的用途用途，但不是，但不是 唯一的決定因素，在考慮物質(zhì)的用途時，還要考慮唯一的決定因素，在考慮物質(zhì)的用途時，還要考慮價格、價格、 資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回 收和對環(huán)境的影響等多種因素收和對環(huán)境的影響等多種因素 3.金屬材料有各種金屬材料有各種純金屬純金屬和和合金合金。在金屬中加熱融合某。在金屬中加熱融合某 些金屬和非金屬而制得的合金其性能會發(fā)生改變。合金些金屬和非金屬而制得的合金其性能會發(fā)生改變。合金 的的強度和硬度強度和硬度一般比組成他們的純金屬一般比組成他們的純金屬更高更高，抗腐蝕性抗腐蝕性 能也能也更好更好，因此合金具有更廣泛的用途，因此合金具有更廣泛的用途 1、以下鐵的用途，涉及了那些鐵的性質(zhì)？、以下鐵的用途，涉及了那些鐵的性質(zhì)？ （1）燒菜用的鏟子是鐵制的，一般都要裝上木柄）燒菜用的鏟子是鐵制的，一般都要裝上木柄 （2）鐵塊可以制成鐵絲或鐵片）鐵塊可以制成鐵絲或鐵片 （3）油罐車行駛