用途廣泛的金屬材料教材

1、第三節(jié)第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料用途廣泛的金屬材料 在日常生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)中，金屬材料在日常生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)中，金屬材料是非常重要的。我們周圍的很多物品都是由金屬是非常重要的。我們周圍的很多物品都是由金屬材料制成的。你知道它們的組成嗎材料制成的。你知道它們的組成嗎? ?1.1.認(rèn)識金屬與合金在性能上的主要差異。認(rèn)識金屬與合金在性能上的主要差異。2.2.知道生活中常見合金鐵合金及銅合金的主要成知道生活中常見合金鐵合金及銅合金的主要成分及性能。分及性能。( (重點(diǎn)重點(diǎn)) )3.3.知道怎樣正確選用金屬材料知道怎樣正確選用金屬材料。4.4.了解稀土金屬材料的成分、特殊性能及其應(yīng)用。了解稀土金

2、屬材料的成分、特殊性能及其應(yīng)用。復(fù)習(xí)討論：復(fù)習(xí)討論： 你能根據(jù)常見的金屬的用途說出金屬有你能根據(jù)常見的金屬的用途說出金屬有哪些物理共性？哪些物理共性？物理通性：物理通性：1 1、不透明，具有較好延展性，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性；、不透明，具有較好延展性，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性；2 2、除、除汞是液體汞是液體外，其他在常溫下是固體；外，其他在常溫下是固體；3 3、除、除金、銅金、銅等少數(shù)具有特殊顏色外，其余等少數(shù)具有特殊顏色外，其余為銀白色為銀白色；4 4、密度，熔點(diǎn)、硬度差異大；、密度，熔點(diǎn)、硬度差異大；人類使用材料的進(jìn)化順序人類使用材料的進(jìn)化順序材料的分類材料的分類石器時(shí)代石器時(shí)代銅器時(shí)代銅器時(shí)代鐵器時(shí)代鐵器時(shí)代

3、材材 料料金屬材料金屬材料非金屬材料非金屬材料合成高分子材料合成高分子材料智能材料智能材料合金材料合金材料純金屬純金屬功能功能高高分子材料分子材料分離膜分離膜傳感膜傳感膜熱電膜熱電膜仿生材料仿生材料隱形材料隱形材料液晶材料液晶材料合成材料合成材料我們很少使用純金屬，主要使用合金。我們很少使用純金屬，主要使用合金。鋁合金鍋鋁合金鍋鈦合金羽毛球拍鈦合金羽毛球拍鎳合金門鎖鎳合金門鎖【學(xué)與問【學(xué)與問】常見合金的重要應(yīng)用常見合金的重要應(yīng)用 初中曾學(xué)過有關(guān)合金的一初中曾學(xué)過有關(guān)合金的一些知識，你還記得什么是合金些知識，你還記得什么是合金嗎？合金有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？嗎？合金有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？ 你知道合金在生活

4、中有哪你知道合金在生活中有哪些用途嗎？舉出一些例子。些用途嗎？舉出一些例子。1、定義：、定義：2、性質(zhì)：、性質(zhì)：合金具有許多優(yōu)良合金具有許多優(yōu)良物理物理、化學(xué)化學(xué)和和機(jī)械性能機(jī)械性能合金的合金的熔點(diǎn)熔點(diǎn)通常通常低于低于它的成分金屬它的成分金屬合金的合金的硬度硬度通常通常高于高于它的成分金屬它的成分金屬合金的合金的物理性質(zhì)物理性質(zhì)通常通常不同于不同于它的成分金屬它的成分金屬合金的合金的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)通常通常相同于相同于它的成分金屬它的成分金屬學(xué)與問：學(xué)與問：鎂鋁合金制成的自行車鎂鋁合金制成的自行車鋁合金制成的車載桌鋁合金制成的車載桌十二生肖獸首銅像十二生肖獸首銅像虎首虎首錳鋼制成的鋼軌錳鋼制成

5、的鋼軌 白白銅：銅：主要含銅、鎳和鋅（少量錳）主要含銅、鎳和鋅（少量錳） ，它不容易，它不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。青銅青銅：主要含銅、錫和鉛主要含銅、錫和鉛，有，有良好的強(qiáng)度和塑性、耐磨、耐良好的強(qiáng)度和塑性、耐磨、耐腐蝕，主要用于制造機(jī)器零件腐蝕，主要用于制造機(jī)器零件如軸承、齒輪等。如軸承、齒輪等。黃銅黃銅：主要含銅和鋅（少量錫、鉛、鋁）主要含銅和鋅（少量錫、鉛、鋁），有，有良好的強(qiáng)度和塑性、易加工、耐腐蝕，主要用良好的強(qiáng)度和塑性、易加工、耐腐蝕，主要用于制造機(jī)器零件、儀表和日用品。于制造機(jī)器零件、儀表和日用品。錳銅：銅錳合金，具有極高的電阻

6、。錳銅：銅錳合金，具有極高的電阻。司母戊鼎司母戊鼎黃銅（黃銅（CuZn，Zn20%36%）古代稱為藥金，密度比黃金小，外觀與金古代稱為藥金，密度比黃金小，外觀與金非常相似，常被誤認(rèn)為是黃金。假如是你，非常相似，常被誤認(rèn)為是黃金。假如是你，你怎樣來判別你怎樣來判別“藥金藥金”和黃金？和黃金？黃金的特點(diǎn)之一就是柔軟，人們常在黃金中加入黃金的特點(diǎn)之一就是柔軟，人們常在黃金中加入銀、銅、鋅等金屬以增加黃金的強(qiáng)度和韌性。銀、銅、鋅等金屬以增加黃金的強(qiáng)度和韌性。黃黃金的純度越高其越金的純度越高其越柔軟，柔軟，純度越低其越硬。黃金純度越低其越硬。黃金的純度在的純度在珠寶首飾行業(yè)通常用珠寶首飾行業(yè)通常用K K

7、表示。表示。K K數(shù)與含金數(shù)與含金量的關(guān)系式：量的關(guān)系式：Au% = K/24 100% ，即，即1 K=4.166% 如如18K（75%）、）、22K（91.6%）、）、24K（100%） 理論說法，實(shí)際不存在，但有足金（含金量不少理論說法，實(shí)際不存在，但有足金（含金量不少于于9999）、千足金（含金量不少于）、千足金（含金量不少于99.999.9）的說）的說法法 鋼鋼碳素鋼：碳素鋼：鐵和碳的合金鐵和碳的合金合金鋼：合金鋼：在碳素鋼在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等元素鎳、鉬、鈷等元素低碳鋼低碳鋼含碳量低于含碳量低于0.3%0.3%中碳鋼中碳鋼含碳量含碳量0.3%0.3

8、%0.6%0.6%高碳鋼高碳鋼含碳量高于含碳量高于0.6%0.6%（1 1）鋼的種類）鋼的種類2.2.鐵合金：鐵合金：鎳、鉻鎳、鉻不銹鋼，抗腐性不銹鋼，抗腐性 強(qiáng)，不易氧化強(qiáng)，不易氧化鉻、鎢鉻、鎢高塑鋼，硬度高塑鋼，硬度 大，韌性很強(qiáng)大，韌性很強(qiáng)錳、硅錳、硅錳硅鋼，韌性特強(qiáng)錳硅鋼，韌性特強(qiáng)根據(jù)含碳量分為生鐵和鋼。根據(jù)含碳量分為生鐵和鋼。用量最大用量最大, ,用途最廣用途最廣的合金的合金【提示【提示】碳素鋼中的含碳量越低，鋼的韌性越好，碳素鋼中的含碳量越低，鋼的韌性越好，硬度越?。缓剂吭礁?，硬度越小；含碳量越高，鋼的韌性越差，鋼的韌性越差，鋼的硬度鋼的硬度越大。越大?！鞠胍幌搿鞠胍幌搿刻妓劁撝?/p>

9、的含碳量與其韌性有怎樣的關(guān)系？碳素鋼中的含碳量與其韌性有怎樣的關(guān)系？鐵的合金鐵的合金生鐵生鐵鋼鋼C(%)C(%) 其他雜質(zhì)其他雜質(zhì)機(jī)械性能機(jī)械性能 （2 2）生鐵與鋼的比較）生鐵與鋼的比較2%2%4.3%4.3%0.03%0.03%2%2%SiSi、MnMn、S S、P P（較多）（較多）SiSi、MnMn、S S、P P（較少）（較少）質(zhì)硬而脆、質(zhì)硬而脆、無韌性無韌性堅(jiān)硬、韌性大、堅(jiān)硬、韌性大、 可塑性好可塑性好 名名 稱稱 組組 成成 主要性質(zhì)主要性質(zhì)主要用途主要用途鋁合金鋁合金含鎂含鎂10%10%30%30%硬度和強(qiáng)度都比純硬度和強(qiáng)度都比純鋁和純鎂大鋁和純鎂大火箭、飛機(jī)、輪火箭、飛機(jī)、輪

10、船等制造業(yè)船等制造業(yè)硬鋁硬鋁含銅含銅4%4%、鎂、鎂0.5%0.5%、錳、錳0.5%0.5%、硅硅0.7%0.7%硬度和強(qiáng)度都比純硬度和強(qiáng)度都比純鋁和純鎂大鋁和純鎂大火箭、飛機(jī)、輪火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)船等制造業(yè)鈦合金鈦合金含鋁含鋁6%6% 釩釩4%4%耐高溫、耐腐蝕、耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度高強(qiáng)度用于飛機(jī)、宇航、用于飛機(jī)、宇航、化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè)金合金金合金加入銀、銅、加入銀、銅、稀土元素等稀土元素等有光澤、易加工、有光澤、易加工、耐磨、耐腐蝕耐磨、耐腐蝕金飾品、電子元金飾品、電子元件、錢幣、筆尖件、錢幣、筆尖（3 3）其他幾種常見合金的組成、性質(zhì)、用途）其他幾種常見合金的組成、性質(zhì)、用途新型

11、合金新型合金儲氫合金：儲氫合金：TiFe, LaNi鈦合金：鈦合金：Ti，V，F(xiàn)e，Al等，等， 飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架耐熱合金：耐熱合金：噴氣式飛機(jī)的發(fā)動機(jī)葉片噴氣式飛機(jī)的發(fā)動機(jī)葉片記憶合金：記憶合金：泡沫合金：泡沫合金：【提示【提示】（1 1）火燒法：俗話說真金不怕火煉，火燒）火燒法：俗話說真金不怕火煉，火燒后真金顏色不變，后真金顏色不變， CuCuZnZn合金表面變暗。合金表面變暗。（2 2）酸溶法：用醋酸或鹽酸浸泡，若有氣泡產(chǎn)生，）酸溶法：用醋酸或鹽酸浸泡，若有氣泡產(chǎn)生，則為假元寶。則為假元寶。元寶的成分是元寶的成分是Au,Au,有些不法之徒卻用有些不法之徒卻用Cu-ZnCu-Zn合金制

12、成合金制成假元寶、假首飾來騙人。運(yùn)用你所學(xué)的知識，想一假元寶、假首飾來騙人。運(yùn)用你所學(xué)的知識，想一想用什么方法可以揭穿他們呢想用什么方法可以揭穿他們呢? ?【學(xué)與用【學(xué)與用】記憶金屬記憶金屬 隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認(rèn)識也在增隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認(rèn)識也在增加。并且，也希望新的材料的誕生。也許在不加。并且，也希望新的材料的誕生。也許在不遠(yuǎn)將來，我們都會擁有一輛由遠(yuǎn)將來，我們都會擁有一輛由“記憶金屬記憶金屬”制制作的汽車，我們再也不怕把汽車碰撞的凹凸不作的汽車，我們再也不怕把汽車碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。這種平而心痛惋惜了。這種“記憶金屬記憶金屬”即是即是鎳鈦鎳鈦合金合金。如把這樣一

13、塊金屬進(jìn)行加熱，它將形成。如把這樣一塊金屬進(jìn)行加熱，它將形成一定的形態(tài)。冷卻后，任意揉皺，或使它彎曲，一定的形態(tài)。冷卻后，任意揉皺，或使它彎曲，再加熱后，它又恢復(fù)了原狀。再加熱后，它又恢復(fù)了原狀。黑色金屬黑色金屬有色金屬有色金屬 鐵、鉻、錳及其合金鐵、鉻、錳及其合金 除了黑色金屬以外的金屬除了黑色金屬以外的金屬 輕金屬輕金屬重金屬密度小于密度小于4.5g/cm4.5g/cm3 3的金屬的金屬 密度大于密度大于4.5g/cm4.5g/cm3 3的金屬的金屬 資料卡片：金屬材料的分類資料卡片：金屬材料的分類 金屬單質(zhì)金屬單質(zhì) 合金合金組成組成 冶金冶金密度密度 某家庭準(zhǔn)備裝修窗戶某家庭準(zhǔn)備裝修窗戶

14、( (計(jì)劃使用計(jì)劃使用1010年年),),可供選用可供選用的材料有木材、鋼鐵、鋁合金、塑鋼。請調(diào)查分析選的材料有木材、鋼鐵、鋁合金、塑鋼。請調(diào)查分析選用哪種材料比較好？說明理由。用哪種材料比較好？說明理由。正確選用金屬材料正確選用金屬材料【提示【提示】選用材料時(shí)，常?？紤]以下幾個(gè)方面：主要選用材料時(shí)，常?？紤]以下幾個(gè)方面：主要用途、外觀、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、價(jià)格、加工難度、用途、外觀、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、價(jià)格、加工難度、日常維護(hù)、對環(huán)境的影響等。日常維護(hù)、對環(huán)境的影響等。【思考與交流】 金屬材料的選用要從多方面考慮，既要考慮實(shí)用金屬材料的選用要從多方面考慮，既要考慮實(shí)用美觀，又要考慮成本低、保

15、護(hù)環(huán)境、物盡其用等諸方美觀，又要考慮成本低、保護(hù)環(huán)境、物盡其用等諸方面因素。面因素。 我國的金屬資源不夠豐富，人均占有量低。合理我國的金屬資源不夠豐富，人均占有量低。合理利用金屬，保護(hù)現(xiàn)有資源，最大限度地減少開采過程利用金屬，保護(hù)現(xiàn)有資源，最大限度地減少開采過程中對環(huán)境的破壞，回收廢舊金屬，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用等是中對環(huán)境的破壞，回收廢舊金屬，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用等是需要我們每個(gè)人都必須付出努力的。需要我們每個(gè)人都必須付出努力的。請你扮演下列不同的角色對請你扮演下列不同的角色對“是否應(yīng)該停止使是否應(yīng)該停止使用鋁質(zhì)飲料罐用鋁質(zhì)飲料罐”談一談自己的看法。談一談自己的看法。A.A.飲料公司老板的心思飲料公司老板的心

16、思B.B.開采鋁礦工人的聲音開采鋁礦工人的聲音C.C.生產(chǎn)鋁質(zhì)飲料罐工人訴求生產(chǎn)鋁質(zhì)飲料罐工人訴求D.D.售貨員的話售貨員的話E.E.消費(fèi)者有話要說消費(fèi)者有話要說F.F.環(huán)保官員的呼吁環(huán)保官員的呼吁G.G.回收公司人員的說法回收公司人員的說法 【實(shí)踐活動】 稀土金屬有著廣泛的稀土金屬有著廣泛的用途，它既可以單獨(dú)使用，用途，它既可以單獨(dú)使用，也可用于生產(chǎn)合金。在合也可用于生產(chǎn)合金。在合金中加入適量稀土金屬，金中加入適量稀土金屬，能大大改善合金的性能。它被廣泛應(yīng)用在冶金、石能大大改善合金的性能。它被廣泛應(yīng)用在冶金、石油化工、材料工業(yè)、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。油化工、材料工業(yè)、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。含稀土元素

17、的汽車尾氣凈化器含稀土元素的汽車尾氣凈化器【科學(xué)視野】用途廣泛的稀土金屬用途廣泛的稀土金屬金屬材料金屬材料按成分按成分純金屬純金屬合金合金按性能特點(diǎn)按性能特點(diǎn)黑色金屬黑色金屬（鐵、鉻、錳及其合金）（鐵、鉻、錳及其合金）有色金屬有色金屬2.2.下列幾種合金中硬度最大的是下列幾種合金中硬度最大的是A A生鐵生鐵 B B低碳鋼低碳鋼 C C中碳鋼中碳鋼 D D高碳鋼高碳鋼1 1合金具有優(yōu)良的機(jī)械性能，用途廣泛。下列物合金具有優(yōu)良的機(jī)械性能，用途廣泛。下列物質(zhì)屬于合金的是質(zhì)屬于合金的是A. A. 銅銅 B B鋼鋼C C金剛石金剛石 D D石英石英 生鐵的熔點(diǎn)比生鐵的熔點(diǎn)比鐵低，但機(jī)械鐵低，但機(jī)械強(qiáng)度和

18、硬度比強(qiáng)度和硬度比鐵高！鐵高！3 3關(guān)于合金性質(zhì)的說法中，錯(cuò)誤的是關(guān)于合金性質(zhì)的說法中，錯(cuò)誤的是A A多數(shù)合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度高多數(shù)合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度高 B B多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比其各成分金屬的熔點(diǎn)低多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比其各成分金屬的熔點(diǎn)低C C合金的物理性質(zhì)一般與其各成分金屬的物理性合金的物理性質(zhì)一般與其各成分金屬的物理性質(zhì)不同質(zhì)不同 D D合金的化學(xué)性質(zhì)一般與其各成分金屬的的化學(xué)合金的化學(xué)性質(zhì)一般與其各成分金屬的的化學(xué)性質(zhì)不同性質(zhì)不同4.4.物質(zhì)的性質(zhì)決定了物質(zhì)的用途，下面列出了金屬物質(zhì)的性質(zhì)決定了物質(zhì)的用途，下面列出了金屬的幾種性質(zhì)：的幾種性質(zhì)：導(dǎo)熱性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、導(dǎo)電性、還原性、還原性、延展性、延展性、具有金屬光澤。請?jiān)谙旅娼饘儆猛竞蟮木哂薪饘俟鉂?。請?jiān)谙旅娼饘儆猛竞蟮臋M線上填上對應(yīng)的序號。橫線上填上對應(yīng)的序號。（1 1）用鋁定制成包裝用的鋁