課題1_金屬材料

1、倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練第八單元第八單元 金屬和金屬材料金屬和金屬材料課題課題1 金屬材料金屬材料倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練根據(jù)你的經(jīng)驗根據(jù)你的經(jīng)驗, 說出所知道的常見的金屬有哪些說出所知道的常見的金屬有哪些? 你說出的這些金屬，不是純金屬就是合金?；蛘吣阏f出的這些金屬，不是純金屬就是合金。或者說：金屬材料包括兩大類：純金屬與合金。人類使用說：金屬材料包括兩大類：純金屬與合金。人類使用金屬經(jīng)歷了一個漫長的過程：金屬經(jīng)歷了一個漫長的過程：石器石器青銅器青銅器鐵器鐵器鋁和鋁合金時代鋁和鋁合金時代鈦和鈦合金時代鈦和鈦合金時代 中國人從商代就開始使用青銅器，春秋時期會冶中國人從商代就開始使用

2、青銅器，春秋時期會冶 鐵，戰(zhàn)國時期會煉鋼，現(xiàn)在大量使用鋁合金等材料。鐵，戰(zhàn)國時期會煉鋼，現(xiàn)在大量使用鋁合金等材料。鋁的使用只有鋁的使用只有100多年的歷史。多年的歷史。21世紀(jì)是鈦和鈦合金世紀(jì)是鈦和鈦合金時代。目前，年產(chǎn)量居前三位的金屬依次時代。目前，年產(chǎn)量居前三位的金屬依次是是 。鐵鐵 鋁鋁 銅銅 倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練 一、一、 金屬的物理性質(zhì)金屬的物理性質(zhì)老師這里有些純金屬，觀察后大家描述一下它們的物理性質(zhì)。老師這里有些純金屬，觀察后大家描述一下它們的物理性質(zhì)。Hg 銀白色液體銀白色液體Sn 銀白色固體銀白色固體Fe 銀白色固體銀白色固體Cu 紫紅色固體紫紅色固體Ag 銀白

3、色固體銀白色固體Au 金黃色固體金黃色固體大多數(shù)金屬，常溫下為大多數(shù)金屬，常溫下為固體（汞為液體）固體（汞為液體）,有金有金屬光澤屬光澤 。倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練有金屬光澤有金屬光澤良好的導(dǎo)電性良好的導(dǎo)電性良好的導(dǎo)熱性良好的導(dǎo)熱性良好的延性良好的延性請根據(jù)這些金屬的用途，說出它們的物理性質(zhì)？請根據(jù)這些金屬的用途，說出它們的物理性質(zhì)？良好的展性良好的展性良好的延展性良好的延展性倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練 常溫下為固態(tài)（除汞外），有金屬光澤、有常溫下為固態(tài)（除汞外），有金屬光澤、有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，熔點比較高，良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，熔點比較高，顏色、密度

4、、硬度因金屬的不同而不同，其中顏色、密度、硬度因金屬的不同而不同，其中銅呈紫紅色，金呈金黃色。銅呈紫紅色，金呈金黃色。下表列出了一些金屬物理性質(zhì)的比較下表列出了一些金屬物理性質(zhì)的比較綜上所述，金屬具有這樣的物理性質(zhì)綜上所述，金屬具有這樣的物理性質(zhì)倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練物理性質(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（以銀的導(dǎo)電性為導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)）作標(biāo)準(zhǔn)）密度密度 / (gcm-3）熔點熔點/()硬度硬度（以金剛石的（以金剛石的硬度為硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)）作標(biāo)準(zhǔn)）銀銀 銅銅 金金鋁鋁鋅鋅鐵鐵 鉛鉛（優(yōu)）（優(yōu)）10099 746127177.9 （良）（良）金金 鉛鉛

5、銀銀 銅銅 鐵鐵 鋅鋅 鋁鋁 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 （大）（大）（?。ㄐ。╂u鎢 鐵鐵 銅銅 金金 銀銀 鋁鋁 錫錫 3410 1535 1083 1064 962 660 232 （高）（高）（低）（低）鉻鉻 鐵鐵 銀銀 銅銅 金金 鋁鋁 鉛鉛9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 （大）（大）（小）（?。┍端僬n時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練根據(jù)表中數(shù)據(jù)討論以下問題：根據(jù)表中數(shù)據(jù)討論以下問題：1.為什么菜刀，鐮刀，錘子用鐵制而不用鋁制？為什么菜刀，鐮刀，錘子用鐵制而不用鋁制？2.銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制不用銀銀的

6、導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制不用銀制制?3.為什么燈泡里的燈絲用鎢制不用錫制？如果用錫的為什么燈泡里的燈絲用鎢制不用錫制？如果用錫的話，可能會出現(xiàn)什么情況？話，可能會出現(xiàn)什么情況？4.為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會怎樣？怎樣？倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練討論答案1.鋁的硬度小鋁的硬度小2.銀在自然界的含量少，價格高；銀在自然界的含量少，價格高； 銀的密度大，不易架線。銀的密度大，不易架線。 3.鎢有較高的熔點且易導(dǎo)電。錫的熔點較低，導(dǎo)電產(chǎn)生的鎢有較高的熔點且易導(dǎo)電。錫的熔點較低，導(dǎo)電產(chǎn)生的 熱，易使燈絲熔斷影響燈泡壽命。熱

7、，易使燈絲熔斷影響燈泡壽命。4. 增加水龍頭的硬度使其不易變形，不易生銹，變得美增加水龍頭的硬度使其不易變形，不易生銹，變得美 觀大方。觀大方。 鍍金會更好看且更耐腐蝕，但成本高、硬度低易磨損鍍金會更好看且更耐腐蝕，但成本高、硬度低易磨損。鉻的硬度大，耐磨，保存時間久。鉻的硬度大，耐磨，保存時間久。倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練通過上述討論，可以得出以下結(jié)論：通過上述討論，可以得出以下結(jié)論： 物質(zhì)的用途主要由性質(zhì)決定。但還要考慮價格、物質(zhì)的用途主要由性質(zhì)決定。但還要考慮價格、資源、美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回資源、美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收利用和對環(huán)境的影響。如制

8、金屬幣時還應(yīng)考慮收利用和對環(huán)境的影響。如制金屬幣時還應(yīng)考慮： ； ； ； 。資源豐富資源豐富 耐磨耐腐蝕耐磨耐腐蝕 無毒輕便無毒輕便 美觀易加工美觀易加工 倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練【科普知識】【科普知識】 金屬之最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)熱性最好的金屬人體中含量最高的金屬元素人體中含量最高的金屬元素熔點最高的金屬熔點最高的金屬熔點最低的金屬熔點最低的金屬鋁鋁鈣鈣鐵鐵銀銀鎢鎢汞汞硬度最大的金屬硬度最大的金屬 鉻鉻倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練 【課堂練習(xí)【課堂練習(xí)】1.

9、下列金屬中導(dǎo)電性最好的是（下列金屬中導(dǎo)電性最好的是（ ） A. Cu B. Al C. Fe D. Ag2.科學(xué)家預(yù)言：到科學(xué)家預(yù)言：到21世紀(jì)，用途僅次于鐵和鋁的第三大金屬是世紀(jì)，用途僅次于鐵和鋁的第三大金屬是（ ） A. 銅銅 B. 鉻鉻 C. 鈦鈦 D. 金金3.聯(lián)合國衛(wèi)生組織經(jīng)過嚴(yán)密地科學(xué)分析，認(rèn)為我國的鐵鍋是最聯(lián)合國衛(wèi)生組織經(jīng)過嚴(yán)密地科學(xué)分析，認(rèn)為我國的鐵鍋是最理想的炊具，并向全世界大力推廣。其主要原因是（理想的炊具，并向全世界大力推廣。其主要原因是（ ）A.價格便宜價格便宜 B.生熱慢退熱也慢，保溫性較好生熱慢退熱也慢，保溫性較好C.烹飪出的食品含有鐵元素烹飪出的食品含有鐵元素 D

10、.鐵中含有有機物必含的鐵元素鐵中含有有機物必含的鐵元素4.為什么用鐵制菜刀、鋤頭而不用鋁？為什么用鎢制燈絲而不為什么用鐵制菜刀、鋤頭而不用鋁？為什么用鎢制燈絲而不用鐵絲或銅絲？用鐵絲或銅絲？答答:D CC 鐵的硬度比鋁大，用它做炊具不易變形。鎢的熔點鐵的硬度比鋁大，用它做炊具不易變形。鎢的熔點高達高達3410而鐵銅比鎢低而鐵銅比鎢低2000，高溫下易熔化形成，高溫下易熔化形成斷路。斷路。 倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練請欣賞下列圖片：請欣賞下列圖片：嫦娥2號你知道它們是用什么材料制成的嗎？你知道它們是用什么材料制成的嗎？倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練二、合金二、合金定義：一種金屬與

11、其他金屬或非金屬熔合在一起定義：一種金屬與其他金屬或非金屬熔合在一起而成的具有金屬特性的物質(zhì)。而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 如：鋼鐵、鋁合金、如：鋼鐵、鋁合金、黃銅黃銅 焊錫等。焊錫等。思考：生活中不用純鋁做門窗而用鋁合金？思考：生活中不用純鋁做門窗而用鋁合金？ 合金與組成它們的金屬有什么不同？合金與組成它們的金屬有什么不同？【實驗探究【實驗探究1】探究一些合金材料與純金屬材料在物】探究一些合金材料與純金屬材料在物 理性質(zhì)上的差異理性質(zhì)上的差異【實驗【實驗 步驟】步驟】 （1）比較黃銅片（銅和鋅的合金）比較黃銅片（銅和鋅的合金）和銅片；硬鋁片（和銅片；硬鋁片（ 鋁合金）和鋁片的光澤和顏色鋁合金）

12、和鋁片的光澤和顏色（2）將黃銅片和銅片，焊錫和錫互相刻劃，比較它）將黃銅片和銅片，焊錫和錫互相刻劃，比較它 們的硬度。們的硬度。倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練金屬材料金屬材料主要成分主要成分光澤和顏色光澤和顏色硬度大小對硬度大小對比比黃銅片（合金）黃銅片（合金）銅銅 鋅鋅銅片（純銅）銅片（純銅）銅銅硬鋁（鋁合金）硬鋁（鋁合金）鋁和銅鋁和銅鋁片（純鋁）鋁片（純鋁）鋁鋁【結(jié)論】（【結(jié)論】（1） 。 （2） 。黃色黃色 （紫）紅色（紫）紅色 銀白色銀白色 銀白色銀白色 黃銅片黃銅片銅片銅片硬鋁硬鋁鋁鋁 合金的硬度大于合金的硬度大于組成它們的金屬組成它們的金屬 合金比其組分金合金比其組分金屬的顏

13、色鮮艷屬的顏色鮮艷倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練【實驗探究【實驗探究2】比較焊錫和組成它的純金屬錫、鉛熔】比較焊錫和組成它的純金屬錫、鉛熔 化的溫度。化的溫度。【實驗步驟】【實驗步驟】 取綠豆粒大小的焊錫、錫、鉛放在鐵取綠豆粒大小的焊錫、錫、鉛放在鐵 片上進行熔化，比較它們的熔點高低片上進行熔化，比較它們的熔點高低金屬材料金屬材料主要成分主要成分熔化速熔化速率率數(shù)據(jù)熔點數(shù)據(jù)熔點/ /結(jié)論結(jié)論純鉛純鉛鉛鉛慢慢327純錫純錫錫錫中中232焊錫（合金）焊錫（合金）鉛、錫鉛、錫快快183【結(jié)論】（【結(jié)論】（3） 。焊錫焊錫 錫錫 鉛鉛 合金的熔點低于組成其的金屬合金的熔點低于組成其的金屬 如：如

14、：倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練純金屬純金屬合金合金鉛鉛鎘鎘鉍鉍錫錫武德合金（保險武德合金（保險絲）絲）熔點熔點 32732127123270結(jié)論結(jié)論小結(jié)：當(dāng)電路發(fā)生故障時，產(chǎn)生的熱量首先使保險絲小結(jié)：當(dāng)電路發(fā)生故障時，產(chǎn)生的熱量首先使保險絲熔斷、切斷電路，避免電路事故發(fā)生。熔斷、切斷電路，避免電路事故發(fā)生。武德合金的熔點比組分金屬的熔點都低武德合金的熔點比組分金屬的熔點都低倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練 下圖的船就是合金制成的，說明什么？下圖的船就是合金制成的，說明什么？ 【結(jié)論】合金的抗腐蝕能力一般強于組成它們的金屬?！窘Y(jié)論】合金的抗腐蝕能力一般強于組成它們的金屬。倍速課時學(xué)練

15、倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練生活小常識：菜刀是不銹鋼作的；鋁合金比鋁耐腐蝕；生活小常識：菜刀是不銹鋼作的；鋁合金比鋁耐腐蝕；黃銅比純黃銅比純 銅具有更好的抗海水腐蝕能力。銅具有更好的抗海水腐蝕能力。綜上所述，合金比組成它們的金屬具有更綜上所述，合金比組成它們的金屬具有更好的性能：好的性能： 合金比其組分金屬的顏色鮮艷。合金比其組分金屬的顏色鮮艷。 合金的硬度大于組成它的金屬。合金的硬度大于組成它的金屬。 合金的熔點低于組成它的金屬。合金的熔點低于組成它的金屬。 合金的抗腐蝕能力一般強于組成它的金屬。合金的抗腐蝕能力一般強于組成它的金屬。 倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練三、鐵合金簡介三、鐵合金

16、簡介生鐵和鋼就是含碳量不同的鐵的兩種合金生鐵的含生鐵和鋼就是含碳量不同的鐵的兩種合金生鐵的含碳量為碳量為 ，鋼的含碳量為，鋼的含碳量為 除含碳外，生鐵中還含有硅、錳等，鋼如不銹鋼中還除含碳外，生鐵中還含有硅、錳等，鋼如不銹鋼中還含有鉻、鎳等由于在純金屬鐵中熔合了一定量的碳、含有鉻、鎳等由于在純金屬鐵中熔合了一定量的碳、錳或碳、鉻、鎳等，這種組成的改變，使得合金性能錳或碳、鉻、鎳等，這種組成的改變，使得合金性能也隨之發(fā)生改變例如，純鐵較軟，而生鐵比純鐵硬；也隨之發(fā)生改變例如，純鐵較軟，而生鐵比純鐵硬；不銹鋼不僅比純鐵硬，而且其抗銹蝕性能也比純鐵好不銹鋼不僅比純鐵硬，而且其抗銹蝕性能也比純鐵好得多

17、得多 ； 。 0.03224.3 含碳量越高，硬度越大含碳量越高，硬度越大 含碳量越低，韌性越好含碳量越低，韌性越好倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練四四.形狀記憶合金簡介形狀記憶合金簡介 有記憶功能的合金材料是在一次實驗中偶然發(fā)現(xiàn)的。有記憶功能的合金材料是在一次實驗中偶然發(fā)現(xiàn)的。1963年，美國海軍軍械實驗室的研究人員在一次實驗中將一些鎳鈦年，美國海軍軍械實驗室的研究人員在一次實驗中將一些鎳鈦合金絲拉直。實驗中，當(dāng)溫度升到一定值的時候，這些已經(jīng)被合金絲拉直。實驗中，當(dāng)溫度升到一定值的時候，這些已經(jīng)被拉直的鎳鈦合金絲，突然又全部恢復(fù)到原來彎曲的形狀且和原拉直的鎳鈦合金絲，突然又全部恢復(fù)到原來

18、彎曲的形狀且和原來一模一樣。多次實驗，結(jié)果都一樣?？茖W(xué)家們把這種現(xiàn)象叫來一模一樣。多次實驗，結(jié)果都一樣?？茖W(xué)家們把這種現(xiàn)象叫做做“形狀記憶效應(yīng)形狀記憶效應(yīng)”。目前發(fā)現(xiàn)的有記憶的金屬都是合金。在這。目前發(fā)現(xiàn)的有記憶的金屬都是合金。在這種金屬里，金屬原子按一定的方式排列起來，當(dāng)金屬原子受到種金屬里，金屬原子按一定的方式排列起來，當(dāng)金屬原子受到一定外力時一定外力時,可以離開原來的位置而到另一個地方可以離開原來的位置而到另一個地方.金屬受熱后金屬受熱后獲得獲得,一定能量，金屬里的原子又會回到原來的地方。這就是金一定能量，金屬里的原子又會回到原來的地方。這就是金屬具有記憶的原因。屬具有記憶的原因。倍速課

19、時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練【課堂練習(xí)【課堂練習(xí)】1.鈦和鈦合金是鈦和鈦合金是21世紀(jì)的重要材料世紀(jì)的重要材料,他們具有優(yōu)良的性他們具有優(yōu)良的性 能能,如鈦熔點高、密度小、可塑性好、機械性能好、抗如鈦熔點高、密度小、可塑性好、機械性能好、抗腐蝕能力強，鈦合金與人體有很好的腐蝕能力強，鈦合金與人體有很好的“相容性相容性”。根據(jù)。根據(jù)它們的主要性能，不合實際的用途是（它們的主要性能，不合實際的用途是（ ）A.用于核潛艇設(shè)備的制造用于核潛艇設(shè)備的制造 B.用于制造航天設(shè)備用于制造航天設(shè)備C.用來做保險設(shè)備用來做保險設(shè)備 D.可用來制造人造骨可用來制造人造骨2.世界衛(wèi)生組織正式將鋁定為世界衛(wèi)生組織正

20、式將鋁定為“食品污染源之一食品污染源之一”而加而加以控制，在下列使用場合必須加以控制的是（以控制，在下列使用場合必須加以控制的是（ ）制電纜制電纜 制易拉罐制易拉罐 制鋁錠制鋁錠 制牙膏皮制牙膏皮 用明礬用明礬KAl(SO4)212H2O凈水凈水 制炊具制炊具 用明礬及小蘇打做用明礬及小蘇打做食品的膨化劑食品的膨化劑 用用Al(OH)3 制胃藥制胃藥 制防銹制防銹10制桌制桌椅椅CB倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練3.下列金屬材料中，不屬于合金的是（下列金屬材料中，不屬于合金的是（ ） A.硬鋁硬鋁 B.生鐵生鐵 C.三氧化二鐵三氧化二鐵 D.青銅青銅C4.現(xiàn)代建筑的門窗框架常用鋁制造，硬

21、鋁的成分是現(xiàn)代建筑的門窗框架常用鋁制造，硬鋁的成分是（ ） A.AlMg 合金合金 B.表面有表面有Al2O3 的鋁板的鋁板 C.AlC 合金合金 D.AlCuMgSi 合金合金5.不銹鋼餐具锃光發(fā)亮，長期使用不會生銹，原因是在不銹鋼餐具锃光發(fā)亮，長期使用不會生銹，原因是在煉鋼過程中加入了下列物質(zhì)中的煉鋼過程中加入了下列物質(zhì)中的 （ ） A.鉻、錳鉻、錳 B.鉻、硅鉻、硅 C.鉻、鎳鉻、鎳 D.鉻、碳鉻、碳【基礎(chǔ)訓(xùn)練】【基礎(chǔ)訓(xùn)練】1.鋁與鐵相比，具有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？鋁與鐵相比，具有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？DC密度小，抗腐蝕性能強，良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，較密度小，抗腐蝕性能強，良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，較好

22、的延展性等。好的延展性等。倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練2.分別舉出鐵、銅、金的幾種用途，這些用途各利用分別舉出鐵、銅、金的幾種用途，這些用途各利用了它們的什么性質(zhì)？了它們的什么性質(zhì)？鐵：鐵： ；銅：；銅： ；金：金： 。3.用來鑄造硬幣的合金需要具有什么性質(zhì)？用來鑄造硬幣的合金需要具有什么性質(zhì)？ ； ； ； .4.你將選用哪種合金來制造下列物品，說明理由。你將選用哪種合金來制造下列物品，說明理由。（1）外科手術(shù)刀（）外科手術(shù)刀（ ）（2）防盜門）防盜門 （ ）（3）門鎖）門鎖 （ ） （4）自行車支架（）自行車支架（ ）架橋架橋硬度硬度 火鍋火鍋良好的導(dǎo)熱性良好的導(dǎo)熱性飾品飾品金屬光澤金屬光澤 資源豐富資源豐富 耐磨耐腐蝕耐磨耐腐蝕 無毒輕便無毒輕便 美觀易加工美觀易加工 耐腐蝕性耐腐蝕性 鐵的硬度鐵的硬度 硬度、耐腐蝕性硬度、耐腐蝕性 硬度和韌性硬度和韌性 倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練倍速課時學(xué)練 5.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新金屬，它的一些性質(zhì)如下：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新金屬，它的一些性質(zhì)如下：熔點熔點2500密度密度3g / cm3強度強度與剛相似與剛相似導(dǎo)電性導(dǎo)電性良好良好導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性良好良好抗腐蝕性抗腐蝕性優(yōu)異優(yōu)異這種金屬的表面有一層氧化物保護層，設(shè)想這種金屬這種金屬的表面有一