金屬資源的利用和保護(hù)

1、 課 題 1 金 屬 材 料課題課題1 金屬材料金屬材料第第 八八 單單 元元金屬和金屬材料金屬和金屬材料問：問：請根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)請根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn), 說出你所知道最常見的金屬說出你所知道最常見的金屬有哪些有哪些? 鐵鐵Fe 銅銅Cu 鋁鋁Al 金金Au 銀銀Ag 課 題 1 金 屬 材 料一、金屬材料一、金屬材料純金屬純金屬合合 金金了解人類社會(huì)使用材料的歷史？了解人類社會(huì)使用材料的歷史？1 1、 目前，產(chǎn)量居前三位的金屬依次目前，產(chǎn)量居前三位的金屬依次是是 。石器時(shí)代石器時(shí)代青銅器時(shí)代青銅器時(shí)代鐵器時(shí)代鐵器時(shí)代鋁的利用鋁的利用鈦的利用鈦的利用鐵鐵 鋁鋁 銅銅二、幾種重要的金屬二、幾種重要的金屬

2、課 題 1 金 屬 材 料由于鋁的由于鋁的密度小密度小和和具有抗腐蝕性具有抗腐蝕性等優(yōu)良性能，等優(yōu)良性能，現(xiàn)在世界上鋁的年產(chǎn)量已經(jīng)超過了銅，位于鐵現(xiàn)在世界上鋁的年產(chǎn)量已經(jīng)超過了銅，位于鐵之后，居第二位。之后，居第二位。2 2、金屬的一些物理性質(zhì)、金屬的一些物理性質(zhì)金屬的共性（通性）金屬的共性（通性）備注及說明備注及說明有金屬光澤有金屬光澤一般是銀白色，但銅：紫紅一般是銀白色，但銅：紫紅色，金：黃色（作裝飾品）色，金：黃色（作裝飾品）能夠?qū)щ娔軌驅(qū)щ娿y的導(dǎo)電性最好，銅、鋁銀的導(dǎo)電性最好，銅、鋁導(dǎo)電性較好。（作導(dǎo)線）導(dǎo)電性較好。（作導(dǎo)線）能夠?qū)崮軌驅(qū)嶙鞔毒咦鞔毒哂醒诱剐杂醒诱剐糟~延成絲作導(dǎo)線鋁

3、展成銅延成絲作導(dǎo)線鋁展成鋁箔作易拉罐鋁箔作易拉罐例：例：為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鋁制？為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鋁制？答：因?yàn)榇穑阂驗(yàn)殍F的硬度較大，而鋁的硬度較小鐵的硬度較大，而鋁的硬度較小。 課 題 1 金 屬 材 料討論：討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息，根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息， 并查閱有關(guān)資料分析下列問題。并查閱有關(guān)資料分析下列問題。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)以銀的導(dǎo)電性為電性為100作標(biāo)準(zhǔn)作標(biāo)準(zhǔn)) 銀銅銀銅 金金 鋁鋁 鋅鋅 鐵鐵 鉛鉛(優(yōu)優(yōu)) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/

4、(gcm-3) 金金 鉛鉛 銀銀 銅銅 鐵鐵 鋅鋁鋅鋁(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小)熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ 鎢鎢 鐵鐵 銅銅 金金 銀銀 鋁鋁 錫錫 (高高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低低)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)) 鉻鐵鉻鐵 銀銀 銅銅 金金 鋁鋁 鉛鉛(大大) 9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 (小小) 課 題 1 金 屬 材 料討論：討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息，根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息， 并查閱有關(guān)資料分析下列問題。并查閱

5、有關(guān)資料分析下列問題。銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？銅制而不用銀制？答：銀和銅的導(dǎo)電性相差不多，而銀的價(jià)格答：銀和銅的導(dǎo)電性相差不多，而銀的價(jià)格比銅昂貴得多。比銅昂貴得多。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)以銀的導(dǎo)電性為電性為100作標(biāo)準(zhǔn)作標(biāo)準(zhǔn)) 銀銅銀銅 金金 鋁鋁 鋅鋅 鐵鐵 鉛鉛(優(yōu)優(yōu)) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金金 鉛鉛 銀銀 銅銅 鐵鐵 鋅鋁鋅鋁(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小)熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ 鎢鎢

6、鐵鐵 銅銅 金金 銀銀 鋁鋁 錫錫 (高高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低低)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)) 鉻鐵鉻鐵 銀銀 銅銅 金金 鋁鋁 鉛鉛(大大) 9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 (小小) 課 題 1 金 屬 材 料討論：討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息，根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息， 并查閱有關(guān)資料分析下列問題。并查閱有關(guān)資料分析下列問題。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(huì)出現(xiàn)什么情況？如果用錫制的話，可能會(huì)出現(xiàn)

7、什么情況？答：鎢的熔點(diǎn)高而錫的熔點(diǎn)低；答：鎢的熔點(diǎn)高而錫的熔點(diǎn)低； 若用錫制燈絲則很容易熔斷。若用錫制燈絲則很容易熔斷。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)以銀的導(dǎo)電性為電性為100作標(biāo)準(zhǔn)作標(biāo)準(zhǔn)) 銀銅銀銅 金金 鋁鋁 鋅鋅 鐵鐵 鉛鉛(優(yōu)優(yōu)) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金金 鉛鉛 銀銀 銅銅 鐵鐵 鋅鋁鋅鋁(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小)熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ 鎢鎢 鐵鐵 銅銅 金金 銀銀 鋁鋁 錫錫 (高高) 3410 1535 1083 1064 962 660 23

8、2 (低低)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)) 鉻鐵鉻鐵 銀銀 銅銅 金金 鋁鋁 鉛鉛(大大) 9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 (小小) 課 題 1 金 屬 材 料討論：討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息，根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息， 并查閱有關(guān)資料分析下列問題。并查閱有關(guān)資料分析下列問題。為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會(huì)怎為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會(huì)怎樣？樣？鍍鉻：鉻的硬度大，耐磨，耐腐蝕。鍍鉻：鉻的硬度大，耐磨，耐腐蝕。鍍金：金價(jià)格昂貴，硬度小，易磨損。鍍金：金價(jià)格昂貴，硬度小，易磨損。物理性質(zhì)物

9、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)以銀的導(dǎo)電性為電性為100作標(biāo)準(zhǔn)作標(biāo)準(zhǔn)) 銀銅銀銅 金金 鋁鋁 鋅鋅 鐵鐵 鉛鉛(優(yōu)優(yōu)) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金金 鉛鉛 銀銀 銅銅 鐵鐵 鋅鋁鋅鋁(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小)熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ 鎢鎢 鐵鐵 銅銅 金金 銀銀 鋁鋁 錫錫 (高高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低低)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)) 鉻鐵鉻鐵 銀銀 銅銅 金金 鋁鋁 鉛鉛(大大) 9 45

10、 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 (小小)3、物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間的關(guān)系、物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間的關(guān)系考慮物質(zhì)的用途時(shí)，首先要考慮物質(zhì)的考慮物質(zhì)的用途時(shí)，首先要考慮物質(zhì)的 ，還需要考慮：還需要考慮：性質(zhì)性質(zhì)1、價(jià)格，、價(jià)格，2、資源，、資源，3、是否美觀，、是否美觀，4、是否便利，、是否便利，5、廢料是否易于回收，、廢料是否易于回收，6、對環(huán)境的影響、對環(huán)境的影響例如：用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？例如：用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？資源豐富資源豐富無毒輕便無毒輕便耐磨耐腐蝕耐磨耐腐蝕美觀易加工美觀易加工 課 題 1 金 屬 材 料合金是由一種金屬跟其它金屬（

11、或非金屬）合金是由一種金屬跟其它金屬（或非金屬）熔合形成的有熔合形成的有金屬特征金屬特征的物質(zhì)。的物質(zhì)。二、合金二、合金其他常見合金：其他常見合金：鋁合金鋁合金，黃銅黃銅，焊錫焊錫，18K黃金黃金等。等。 課 題 1 金 屬 材 料1、合金的概念、合金的概念：鋼：含碳量鋼：含碳量0.03%2%生鐵：含碳量生鐵：含碳量2%-4.3%鐵合金鐵合金含碳量不同含碳量不同性質(zhì)性質(zhì)比較比較現(xiàn)現(xiàn) 象象黃銅黃銅銅銅硬硬 鋁鋁鋁鋁光澤光澤和和顏色顏色硬度硬度結(jié)論結(jié)論有光澤有光澤黃色黃色有光澤有光澤紫紅色紫紅色有光澤有光澤銀色銀色有光澤有光澤銀白色銀白色黃銅比銅黃銅比銅硬硬硬鋁比鋁硬鋁比鋁硬硬合金的硬度一般大于其

12、組分金屬合金的硬度一般大于其組分金屬 課 題 1 金 屬 材 料【實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)8-1】比較黃銅片（銅鋅合金）和銅片、硬鋁片】比較黃銅片（銅鋅合金）和銅片、硬鋁片 （鋁合金）和鋁片的光澤和顏色；將它們互（鋁合金）和鋁片的光澤和顏色；將它們互 相刻畫，比較它們的硬度。相刻畫，比較它們的硬度。合金組成（含量、生成條件）的改變，會(huì)使其性能合金組成（含量、生成條件）的改變，會(huì)使其性能 （硬度、熔點(diǎn)）發(fā)生改變（硬度、熔點(diǎn)）發(fā)生改變 討論：討論：查閱資料，了解查閱資料，了解焊錫焊錫（錫鉛合金）和（錫鉛合金）和武德合金武德合金（鉛、（鉛、鉍、錫、鎘組成的合金）的用途。根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，鉍、錫、鎘組成的合金）的用

13、途。根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，你能得到什么啟示？你能得到什么啟示？純金屬純金屬合金合金鉛鉛鎘鎘鉍鉍錫錫焊錫焊錫武德合金武德合金熔點(diǎn)熔點(diǎn)/32732127123218370啟示啟示合金的性能與組成它們的純金屬不同，通過合金的性能與組成它們的純金屬不同，通過改變組成和含量，可以使合金具有許多良好改變組成和含量，可以使合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械加工性能，適合于不同的物理、化學(xué)和機(jī)械加工性能，適合于不同的用途；等等。的用途；等等。焊錫主要用于焊錫主要用于焊接金屬焊接金屬等；武德合金（組成金屬的質(zhì)量分等；武德合金（組成金屬的質(zhì)量分別為別為50%鉍、鉍、25%鉛、鉛、13%錫和錫和12%鎘）可用于制鎘）

14、可用于制電路保電路保除絲除絲等。等。 課 題 1 金 屬 材 料2、合金與組成它們的純金屬相比較、合金與組成它們的純金屬相比較 一般情況下，合金比一般情況下，合金比組成它們的組成它們的純金屬純金屬硬度大硬度大、熔點(diǎn)低熔點(diǎn)低，抗腐蝕性能更好抗腐蝕性能更好，因此合，因此合金比純金屬具有金比純金屬具有廣泛的應(yīng)用廣泛的應(yīng)用。 課 題 1 金 屬 材 料3、鋁合金鋁合金： 密度小密度小、硬度大硬度大、抗腐蝕性好抗腐蝕性好，用于火箭、，用于火箭、飛機(jī)飛機(jī)、輪船輪船、汽車等制造業(yè)；生活中作門窗，、汽車等制造業(yè)；生活中作門窗，炊具等。炊具等。4、鈦及鈦合金鈦及鈦合金（21世紀(jì)金屬世紀(jì)金屬鈦鈦Ti） 課 題 1

15、 金 屬 材 料 密度小密度小、硬度大硬度大、抗腐蝕性非常好抗腐蝕性非常好，與人體有很好的相容性與人體有很好的相容性，用于火箭、導(dǎo)，用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、制人造骨等。彈、航天飛機(jī)、船舶、制人造骨等。拓展：合金的形成條件：當(dāng)兩種金屬形成合金時(shí)，其中任拓展：合金的形成條件：當(dāng)兩種金屬形成合金時(shí)，其中任一金屬的一金屬的_不能高于另一金屬的不能高于另一金屬的_。熔點(diǎn)熔點(diǎn) 沸點(diǎn)沸點(diǎn)金屬金屬NaMgAlCuFe熔點(diǎn)熔點(diǎn)/97.564966010831535沸點(diǎn)沸點(diǎn)/8831090246725672750A、Fe Cu合金合金 B、Mg Cu合金合金 C、Na Al 合金合金 D、Na Fe 合金

16、合金介紹形狀記憶合金介紹形狀記憶合金 課 題 1 金 屬 材 料例：制取合金常用的方法是將兩種或多種金屬（或非金屬例：制取合金常用的方法是將兩種或多種金屬（或非金屬 與非金屬）加熱到某一溫度，使其全部熔化，再冷卻與非金屬）加熱到某一溫度，使其全部熔化，再冷卻 成為合金。根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)判斷（其他條件均滿成為合金。根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)判斷（其他條件均滿 足），表中合金不宜采用上述方法制取的是（足），表中合金不宜采用上述方法制取的是（ ）D1、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)？（從熔點(diǎn)、硬（從熔點(diǎn)、硬 度、密度、強(qiáng)度、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和抗腐蝕性來考慮）度、密度、強(qiáng)度、導(dǎo)電、導(dǎo)

17、熱性和抗腐蝕性來考慮）密度小，具有抗腐蝕性能，良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，密度小，具有抗腐蝕性能，良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，較好的延展性等。較好的延展性等。2、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。物品物品選用材料選用材料理由理由外科手術(shù)刀防盜門門鎖自行車支架不銹鋼不銹鋼硬硬 鋁鋁青青 銅銅錳錳 鋼鋼抗腐蝕性能好抗腐蝕性能好硬度大，耐腐蝕硬度大，耐腐蝕可塑性好，易加工，耐腐蝕可塑性好，易加工，耐腐蝕韌性好，易加工韌性好，易加工 課 題 1 金 屬 材 料 課 題 1 金 屬 材 料3、人類利用金屬的歷史經(jīng)歷了從青銅器時(shí)人類利用金屬的歷史經(jīng)歷了從青銅器時(shí)代到鐵器時(shí)代，

18、再到鋁合金大量使用的過程。代到鐵器時(shí)代，再到鋁合金大量使用的過程。這一事實(shí)與下列因素有關(guān)的是（這一事實(shí)與下列因素有關(guān)的是（ ） A、地殼中金屬元素的含量、地殼中金屬元素的含量 B、金屬的延展性、金屬的延展性 C、金屬的導(dǎo)電性、金屬的導(dǎo)電性 D、金屬冶煉的水平、金屬冶煉的水平D 課 題 1 金 屬 材 料4、1989年，世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品年，世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品污染源之一而加以控制使用。鋁在下列應(yīng)污染源之一而加以控制使用。鋁在下列應(yīng)用中：用中：制鋁合金；制鋁合金；制導(dǎo)線；制導(dǎo)線；制炊具；制炊具；銀色漆顏料；銀色漆顏料；明礬凈水明礬凈水 明礬與蘇打制食品膨脹劑；明礬與蘇打制食品膨脹劑

19、； 制易拉罐；制易拉罐； 胃舒平藥品；胃舒平藥品； 包裝糖果和小食品。包裝糖果和小食品。應(yīng)加以控制的是（應(yīng)加以控制的是（ ） A、 B、 C、 D、D問：問：請說出你是如何分辨出電線中的銅絲和鋁絲請說出你是如何分辨出電線中的銅絲和鋁絲? ? 銅呈紫紅色銅呈紫紅色，鋁呈銀白色鋁呈銀白色不同金屬的顏色、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬度等不同金屬的顏色、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)物理性質(zhì) 差別也較大。例如大多數(shù)金屬都是銀白色的，差別也較大。例如大多數(shù)金屬都是銀白色的， 但銅卻呈但銅卻呈 ，金呈，金呈 。在常溫下，大多數(shù)金屬是固態(tài)，但汞是在常溫下，大多數(shù)金屬是固態(tài)，但汞是 。紫紅色紫紅色黃色黃色液體液體（P4資料資料）地殼中含量最高的金屬元素）地殼中含量最高的金屬元素 鋁鋁Al人體中含量最高的金屬元素人體中含量最高的金屬元素 鈣鈣Ca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 鐵鐵Fe導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬 銀銀Ag硬度最高的金屬硬度最高的金屬 鉻鉻