《金屬材料》參考課件2

1、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 金屬材料金屬材料純金屬純金屬合合 金金1、學(xué)生閱讀課本、學(xué)生閱讀課本P2的第一、二自然段，思考：的第一、二自然段，思考： 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？ 目前，產(chǎn)量居前三位的金屬依次是目前，產(chǎn)量居前三位的金屬依次是 。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2、請根據(jù)這些物質(zhì)的用途

2、說出它們的性質(zhì)？、請根據(jù)這些物質(zhì)的用途說出它們的性質(zhì)？燈泡和電線燈泡和電線銅片銅片銅絲銅絲鐵夾鐵夾物質(zhì)的用途物質(zhì)的用途 金屬共同的物理性質(zhì)金屬共同的物理性質(zhì) 有金屬光澤有金屬光澤 大多數(shù)為電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體大多數(shù)為電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體 有延展性有延展性 密度較大密度較大 熔點(diǎn)較高熔點(diǎn)較高一、幾種重要的金屬一、幾種重要的金屬 常溫下它們都是固體常溫下它們都是固體 （汞除外）（汞除外）有光澤有光澤問：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)

3、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Cr 熔點(diǎn)最高的金屬熔點(diǎn)最高的金屬 鎢鎢W 熔點(diǎn)最低的金屬熔點(diǎn)

4、最低的金屬 汞汞Hg 密度最大的金屬密度最大的金屬 鋨鋨Os密度最小的金屬密度最小的金屬 鋰鋰Li1、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的硬度比較大，而鋁的硬度較小鐵的硬度比較大，而鋁的硬度較小，并且鋁有毒，并且鋁有毒會(huì)對人體造成危害，不適于用來制造菜刀、鐮刀等物品。會(huì)對人體造成危害，不適于用來制造菜刀、鐮刀等物品。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)

5、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 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 (小小)討

6、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。2、銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而、銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而 不用銀制？不用銀制？答：銀的價(jià)格昂貴，而且銀的密度大，不易架設(shè)。答：銀的價(jià)格昂貴，而且銀的密度大，不易架設(shè)。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

7、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)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。3、為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？、為什么燈泡里

8、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)什么情況？鎢的熔點(diǎn)高而錫的熔點(diǎn)低；若用錫燈絲則很容易熔斷。鎢的熔點(diǎn)高而錫的熔點(diǎn)低；若用錫燈絲則很容易熔斷。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

9、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)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。4、為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會(huì)怎樣？、為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會(huì)怎樣？鍍鉻：鉻的硬度大，耐磨，保存時(shí)間長；鉻耐腐蝕，可防鐵制鍍鉻：鉻的硬度大，耐磨，保存時(shí)間長；

10、鉻耐腐蝕，可防鐵制品生銹；鍍鉻也使水龍頭美觀大方。品生銹；鍍鉻也使水龍頭美觀大方。鍍金：更美觀，更耐腐蝕，但金價(jià)格昂貴，硬度小，易磨損。鍍金：更美觀，更耐腐蝕，但金價(jià)格昂貴，硬度小，易磨損。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

11、(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)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 ，還需要考慮那些因素？還需要考慮那些因素？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)境的影響請問

12、：用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？請問：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合金是由一種金屬跟其它金屬（或非金屬）熔合形合金是由一種金屬跟其它金屬（或非金屬）熔合形成的有成的有金屬特征金屬特征的物質(zhì)。的物質(zhì)。二、合金二、合金如：鐵的合金（生鐵、鋼），銅合金，鋁合金，鈦合金如：鐵的合金（生鐵、鋼），銅合金，鋁合金，鈦合金請同學(xué)們閱讀課本中關(guān)于鐵的合金（生鐵和鋼）的內(nèi)容，請同學(xué)們閱讀課本中關(guān)于鐵的合金（生鐵和鋼）的內(nèi)容，然后回答下列問題然后回答下列問題1.生鐵、鋼、鐵分別屬于什么物質(zhì)？生鐵、鋼、鐵分別屬于什么物質(zhì)？

13、2.生鐵和鋼的組成有哪些相同點(diǎn)和哪些不同點(diǎn)？生鐵和鋼的組成有哪些相同點(diǎn)和哪些不同點(diǎn)？3.生鐵和鋼相比純鐵來說，性能有哪些優(yōu)越性？生鐵和鋼相比純鐵來說，性能有哪些優(yōu)越性？請問：鋼鐵是一種物質(zhì)嗎？請問：鋼鐵是一種物質(zhì)嗎？ “百煉成鋼百煉成鋼”蘊(yùn)涵的化學(xué)原理是什么？蘊(yùn)涵的化學(xué)原理是什么？ 1、合金的概念、合金的概念：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組分金屬合金的硬度一般大于其組分金屬【實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)8-1

14、】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。2、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

15、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）可用于制電路保電路保除絲除絲等。等。3、合金的性能（與組成它們的純金屬相比）

16、、合金的性能（與組成它們的純金屬相比）合金的合金的強(qiáng)度強(qiáng)度和和硬度硬度一般比組成它們的純金屬更高，一般比組成它們的純金屬更高，抗腐蝕性能抗腐蝕性能更好，更好，熔點(diǎn)降低熔點(diǎn)降低等。等。所以，盡管目前人類已制得的純金屬只有所以，盡管目前人類已制得的純金屬只有90余種余種，但人們?yōu)檫m用各種用途而將這些純金屬但人們?yōu)檫m用各種用途而將這些純金屬按一定組成按一定組成和質(zhì)量比和質(zhì)量比制得的制得的合金合金已達(dá)已達(dá)幾千種幾千種。請同學(xué)們閱讀表請同學(xué)們閱讀表8-2常見合金的主要成分、性能和用途常見合金的主要成分、性能和用途4、21世紀(jì)金屬世紀(jì)金屬鈦鈦Ti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

17、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 合金合金介紹形狀記憶合金介紹形狀記憶合金觀看家庭小實(shí)驗(yàn)（淬火、回火）觀看家庭小實(shí)驗(yàn)（淬火、回火）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

18、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（ ）D3、金屬材料包括鐵、鋁、銅等純金屬和合金。在金屬中、金屬材料包括鐵、鋁、銅等純金屬和合金。在金屬中 加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的合金，其性能會(huì)加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的合金，其性能會(huì) 發(fā)生改變。合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的純金發(fā)生改變。合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的純金 屬更高，抗腐蝕性能等也更好，因此，合金具有更廣屬更高，抗腐蝕性能等也更好，因此，合金具有更廣 泛的用途。泛的用途。

19、學(xué)完本課題你應(yīng)該知道學(xué)完本課題你應(yīng)該知道1、金屬具有很多共同的物理性質(zhì)。例如，常溫下它們都、金屬具有很多共同的物理性質(zhì)。例如，常溫下它們都 是固體（汞除外），有金屬光澤，大多數(shù)為電和熱的是固體（汞除外），有金屬光澤，大多數(shù)為電和熱的 優(yōu)良導(dǎo)體，有延展性，密度較大，熔點(diǎn)較高。優(yōu)良導(dǎo)體，有延展性，密度較大，熔點(diǎn)較高。2、物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，但這不、物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，但這不 是唯一的決定因素。在考慮物質(zhì)的用途時(shí)，還需要考是唯一的決定因素。在考慮物質(zhì)的用途時(shí)，還需要考 慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料

20、 是否易于回收和對環(huán)境的影響等多種因素。是否易于回收和對環(huán)境的影響等多種因素。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)？（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)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，