用途廣泛的金屬材料

第三節(jié)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?1.認(rèn)識(shí)金屬與合金在性能上的主要差異。

2.知道生活中常見合金鐵合金及銅合金的主要成分及性能。(重點(diǎn))3.知道怎樣正確選用金屬材料。4.了解稀土金屬材料的成分、特殊性能及其應(yīng)用。復(fù)習(xí)討論：

你能根據(jù)常見的金屬的用途說出金屬有哪些物理共性？物理通性：1、不透明，具有較好延展性，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性；2、除汞是液體外，其他在常溫下是固體；3、除金、銅等少數(shù)具有特殊顏色外，其余為銀白色；4、密度，熔點(diǎn)、硬度差異大；人類使用材料的進(jìn)化順序材料的分類石器時(shí)代銅器時(shí)代鐵器時(shí)代材料金屬材料非金屬材料合成高分子材料智能材料合金材料純金屬功能高分子材料分離膜傳感膜熱電膜仿生材料隱形材料液晶材料合成材料我們很少使用純金屬，主要使用合金。鋁合金鍋鈦合金羽毛球拍鎳合金門鎖【學(xué)與問】常見合金的重要應(yīng)用初中曾學(xué)過有關(guān)合金的一些知識(shí)，你還記得什么是合金嗎？合金有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？你知道合金在生活中有哪些用途嗎？舉出一些例子。三、合金1、定義：2、性質(zhì)：合金具有許多優(yōu)良物理、化學(xué)和機(jī)械性能合金的熔點(diǎn)通常低于它的成分金屬合金的硬度通常高于它的成分金屬合金的物理性質(zhì)通常不同于它的成分金屬合金的化學(xué)性質(zhì)通常相同于它的成分金屬

合金是由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬跟非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金屬于混合物。學(xué)與問：

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，我們很少使用純金屬，而主要使用合金，常見的合金有銅合金、鐵合金和鋁合金等。鎂鋁合金制成的自行車鋁合金制成的車載桌十二生肖獸首銅像—虎首錳鋼制成的鋼軌１、銅合金：我國使用最早的合金

白銅：主要含銅、鎳和鋅（少量錳），它不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。青銅：主要含銅、錫和鉛，有良好的強(qiáng)度和塑性、耐磨、耐腐蝕，主要用于制造機(jī)器零件如軸承、齒輪等。黃銅：主要含銅和鋅（少量錫、鉛、鋁），有良好的強(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。錳銅：銅錳合金，具有極高的電阻。司母戊鼎黃銅（Cu~Zn，Zn20%~36%）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，你怎樣來判別“藥金”和黃金？黃金的特點(diǎn)之一就是柔軟，人們常在黃金中加入銀、銅、鋅等金屬以增加黃金的強(qiáng)度和韌性。黃金的純度越高其越柔軟，純度越低其越硬。黃金的純度在珠寶首飾行業(yè)通常用K表示。K數(shù)與含金量的關(guān)系式：Au%=K/24×100%，即1K=4.166%

如18K（75%）、22K（91.6%）、24K（100%）[理論說法，實(shí)際不存在，但有足金（含金量不少于99％）、千足金（含金量不少于99.9％）的說法]

鋼碳素鋼：鐵和碳的合金合金鋼：在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等元素低碳鋼——含碳量低于0.3%中碳鋼——含碳量0.3%～0.6%高碳鋼——含碳量高于0.6%（1）鋼的種類2.鐵合金：鎳、鉻——不銹鋼，抗腐性強(qiáng)，不易氧化鉻、鎢——高塑鋼，硬度大，韌性很強(qiáng)錳、硅——錳硅鋼，韌性特強(qiáng)根據(jù)含碳量分為生鐵和鋼。用量最大,用途最廣的合金【提示】碳素鋼中的含碳量越低，鋼的韌性越好，硬度越??；含碳量越高，鋼的韌性越差，鋼的硬度越大?！鞠胍幌搿刻妓劁撝械暮剂颗c其韌性有怎樣的關(guān)系？鐵的合金生鐵鋼C(%)

其他雜質(zhì)機(jī)械性能

（2）生鐵與鋼的比較2%～4.3%0.03%～2%Si、Mn、S、P（較多）Si、Mn、S、P（較少）質(zhì)硬而脆、無韌性堅(jiān)硬、韌性大、可塑性好名稱組成

主要性質(zhì)主要用途鋁合金含鎂10%～30%硬度和強(qiáng)度都比純鋁和純鎂大火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)硬鋁含銅4%、鎂0.5%、錳0.5%、硅0.7%硬度和強(qiáng)度都比純鋁和純鎂大火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)鈦合金含鋁6%

釩4%耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度用于飛機(jī)、宇航、化學(xué)工業(yè)金合金加入銀、銅、稀土元素等有光澤、易加工、耐磨、耐腐蝕金飾品、電子元件、錢幣、筆尖（3）其他幾種常見合金的組成、性質(zhì)、用途新型合金儲(chǔ)氫合金：Ti~Fe,La~Ni鈦合金：Ti，V，F(xiàn)e，Al等，

飛機(jī)起落架耐熱合金：噴氣式飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片記憶合金：泡沫合金：【提示】（1）火燒法：俗話說真金不怕火煉，火燒后真金顏色不變，Cu—Zn合金表面變暗。（2）酸溶法：用醋酸或鹽酸浸泡，若有氣泡產(chǎn)生，則為假元寶。元寶的成分是Au,有些不法之徒卻用Cu-Zn合金制成假元寶、假首飾來騙人。運(yùn)用你所學(xué)的知識(shí)，想一想用什么方法可以揭穿他們呢?【學(xué)與用】記憶金屬

隨著社會(huì)的發(fā)展，我們對(duì)金屬的認(rèn)識(shí)也在增加。并且，也希望新的材料的誕生。也許在不遠(yuǎn)將來，我們都會(huì)擁有一輛由“記憶金屬”制作的汽車，我們?cè)僖膊慌掳哑嚺鲎驳陌纪共黄蕉耐赐锵Я?。這種“記憶金屬”即是鎳鈦合金。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，再加熱后，它又恢復(fù)了原狀。黑色金屬有色金屬

鐵、鉻、錳及其合金除了黑色金屬以外的金屬

輕金屬重金屬密度小于4.5g/cm3的金屬

密度大于4.5g/cm3的金屬

資料卡片：金屬材料的分類

金屬單質(zhì)

合金組成

冶金密度

某家庭準(zhǔn)備裝修窗戶(計(jì)劃使用10年),可供選用的材料有木材、鋼鐵、鋁合金、塑鋼。請(qǐng)調(diào)查分析選用哪種材料比較好？說明理由。正確選用金屬材料【提示】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、日常維護(hù)、對(duì)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。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中對(duì)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。請(qǐng)你扮演下列不同的角色對(duì)“是否應(yīng)該停止使用鋁質(zhì)飲料罐”談一談自己的看法。A.飲料公司老板的心思B.開采鋁礦工人的聲音C.生產(chǎn)鋁質(zhì)飲料罐工人訴求D.售貨員的話E.消費(fèi)者有話要說F.環(huán)保官員的呼吁G.回收公司人員的說法【實(shí)踐活動(dòng)】

稀土金屬有著廣泛的用途，它既可以單獨(dú)使用，也可用于生產(chǎn)合金。在合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。含稀土元素的汽車尾氣凈化器【科學(xué)視野】用途廣泛的稀土金屬金屬材料按成分純金屬合金按性能特點(diǎn)黑色金屬（鐵、鉻、錳及其合金）有色金屬2.下列幾種合金中硬度最大的是A．生鐵B．低碳鋼C．中碳鋼D．高碳鋼1．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A.銅B．鋼C．金剛石D．石英

√√生鐵的熔點(diǎn)比鐵低，但機(jī)械強(qiáng)度和硬度比鐵高！！3．關(guān)于合金性質(zhì)的說法中，錯(cuò)誤的是A．多數(shù)合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度高B．多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比其各成分金屬的熔點(diǎn)低C．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D．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√4.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)：①導(dǎo)熱性、②導(dǎo)電性、③還原性、④延展性、⑤具有金屬光澤。請(qǐng)?jiān)谙旅娼饘儆猛竞蟮臋M線上填上對(duì)應(yīng)的序號(hào)。（1）用鋁定制成包裝用的鋁箔

；（2）用鋁制成的高壓鋁鍋

；（3）用鐵粉回收照相業(yè)廢液中的銀

；（4）電信業(yè)中大量使用的銅絲、金屬電纜

。④①③②

常見金屬之最①密度最大的是

；②硬度最大