九年級化學(xué)金屬材料省公開課一等獎全國示范課微課金獎

第八章金屬和金屬材料

課題1金屬材料主講：徐秋芳第1頁引言人類從石器時代進(jìn)入青銅器時代，繼而進(jìn)入鐵器時代，銅和鐵作為金屬材料一直被廣泛地應(yīng)用著。鋁利用要比銅和鐵晚得多，至今僅100多年歷史，但因為鋁含有許多優(yōu)良性能，鋁年產(chǎn)量已超出了銅，位于鐵之后，居世界第二位。第2頁金屬和非金屬比較金屬原子易失去電子成為陽離子，而非金屬原子則易得電子成為陰離子。金屬：常溫時除汞是液態(tài)外，其余都是固體。有金屬光澤。大多數(shù)是熱和電良導(dǎo)體。大多數(shù)含有延展性。固態(tài)時大多為金屬晶體。蒸氣分子大多數(shù)是單原子。非金屬：常溫時，除溴是液體，氫氣、氮氣、氧氣、氟氣、氯氣是氣體外，其余是固體。大多數(shù)沒有金屬光澤。大多數(shù)不是熱和電良導(dǎo)體。大多數(shù)不含有延展性。固態(tài)時大多為分子晶體。蒸氣（或氣體）分子大多數(shù)是雙原子或多原子。第3頁金屬一些物理性質(zhì)第4頁思索幾個問題分析書本中元素周期表插圖，金屬元素在全部元素中大約占幾分之幾？你知道燈絲是用哪種金屬制成嗎？能用錫制嗎？銀導(dǎo)電性比銅好，為何電線普通用銅制而不用銀制？為何菜刀、鐮刀、錘子用鐵制而不用鉛制？為何有些鐵制品如自行車鋼圈、水龍頭要鍍鉻？假如鍍金怎么樣？第5頁參考答案金屬元素約占4/5。燈絲是用鎢絲制成。因為它熔點很高（3410℃）。而錫熔點是232℃。銀導(dǎo)電性即使比銅好，不過價格高。鐵制品硬度大而銅硬度小。另外金硬度小，易劃痕，且金價格昂貴。第6頁試驗1：合金和組成它們純金屬性質(zhì)比較比較銅片、黃銅片和白銅片、焊錫和錫光澤和顏色；將它們相互刻劃，比較它們硬度。銅片：紫紅色，光澤黃銅：黃色白銅：銀白色，光澤焊錫：暗白色錫：銀白色，光澤硬度比較：黃銅＞白銅＞銅；焊錫＜錫說明：合金硬度與組成它們純金屬不同，有合金硬度增大，而有合金硬度減小。第7頁試驗2：比較焊錫、錫、鉛熔化溫度高低將一塊鐵片放在鐵架臺鐵圈上，將綠豆粒大小焊錫、錫和鉛放置在鐵片上組成正三角形三個頂點，加熱鐵片中心部分，觀察它們?nèi)刍群蟠涡颉５贸鼋Y(jié)論：合金熔點與組成它們純金屬不一樣第8頁合金概念合金是由一個金屬跟其它一個或幾個金屬（或金屬跟非金屬）一起熔合而成含有金屬特征物質(zhì)。上述試驗中黃銅、白銅、焊錫都是合金。日常生活中，生鐵、鋼、不銹鋼、鋁合金等都是合金。物質(zhì)組成改變會使其性能發(fā)生改變。合金很多性能與組成它們純金屬不一樣，合金更輕易適合于不一樣用途。第9頁鈦合金鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來一個主要結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因含有比強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領(lǐng)域。世界上許多國家都認(rèn)識到鈦合金材料主要性，相繼對其進(jìn)行研究開發(fā)，并得到了實際應(yīng)用。第一個實用鈦合金是1954年美國研制成功Ti-6Al-4V合金，因為它耐熱性、強(qiáng)度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均很好，而成為鈦合金工業(yè)中王牌合金，該合金使用量已占全部鈦合金75％～85％。其它許多鈦合金都能夠看做是Ti-6Al-4V合金改型。第10頁鈦合金20世紀(jì)50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動機(jī)用高溫鈦合金和機(jī)體用結(jié)構(gòu)鈦合金，70年代開發(fā)出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強(qiáng)鈦合金得到深入發(fā)展。耐熱鈦合金使用溫度已從50年代400℃提升到90年代600～650℃。第11頁醫(yī)用鈦合金鈦無毒、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且含有優(yōu)良生物相容性，是非常理想醫(yī)用金屬材料。當(dāng)前，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣泛使用仍是Ti-6Al-4VELI合金。但后者會析出極微量釩和鋁離子，降低了其細(xì)胞適應(yīng)性且有可能對人體造成危害，這一問題早已引發(fā)醫(yī)學(xué)界廣泛關(guān)注。美國早在20世紀(jì)80年代中期便開始研制無鋁、無釩、含有生物相容性鈦合金，將其用于矯形術(shù)。日本、英國等也在該方面做了大量研究工作，并取得一些新進(jìn)展。比如，日本已開發(fā)出一系列含有優(yōu)良生物相容性α+β鈦合金。第12頁黃金金是一個珍貴金屬，是人類最早發(fā)覺和開發(fā)利用金屬之一。它是制作首飾和錢幣主要原料，又是國家主要貯備物資，素以"金屬之王"著稱。它不但被視為美好和富有象征，而且還以其特有價值，造福于人類。伴隨科學(xué)技術(shù)和當(dāng)代工業(yè)發(fā)展，黃金在宇宙航行、醫(yī)學(xué)、電子學(xué)和其它工業(yè)部門，日益發(fā)揮著主要作用。黃金用途越來越廣，消耗量也越來越大，因而引發(fā)世界各國對黃金格外關(guān)切和濃厚興趣。第13頁黃金黃金延展性好，一兩純金錘成萬分之一毫米厚金葉，能夠貼滿九平方米面積。金葉透明，陽光經(jīng)過時，可展現(xiàn)綠光。50克純金可抽絲8000米，比毛發(fā)還細(xì)。黃金揮發(fā)性小，普通情況下熔化揮發(fā)量微不足道，在煤氣中蒸發(fā)金損失量為在空氣中6倍，在一氧化碳中金損失量為在空氣中2倍，黃金揮發(fā)速度與其雜質(zhì)含量有很大關(guān)系。第14頁黃金黃金含有良好導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能。黃金導(dǎo)電率僅次于銀和銅，在金屬中居第三位，導(dǎo)熱率為銀74%。金化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，在低溫或高溫時都不會被氧直接氧化。常溫下，黃金與單獨無機(jī)酸(如鹽酸、硝酸、硫酸)均不起作用，但混酸，如王水(三份鹽酸和一份硝酸)以及氰化物溶液都能很好地溶解金。金熔點為1064℃。假如將黃金加熱到近于熔點，黃金就能夠象鐵一樣熔接，細(xì)細(xì)金粒可熔結(jié)成塊，而金粉在溫度較低情況下，必須加壓方能熔接在一起。黃金可與其它金屬組成合金，如金銀合金、金銅合金、金銀銅合金。第15頁K金K金“K”是外來語“Karat”一詞縮寫，完整表示法是這么:Karatgold（即K黃金），1K金計量方法是：純金為24K（即100％含金量），1K含金量約是4.166％。用“K”來計算黃金含量方法出于地中海沿岸一個角豆樹。角豆樹開淡紅色花，結(jié)豆莢長約15厘米，豆仁呈褐色，可制膠。這種樹不論長在何處，所結(jié)豆仁大小都完全一樣，所以，古時候人們把它作為測定重量標(biāo)準(zhǔn)。久而久之，它便成了一個重量單位，以用來測量寶貴、細(xì)微物品。那時鉆石和黃金計量也使用這一單位，也就是“Karat”。第16頁K金直到1914年，國際上才把“Karat”要求為現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)。K金除含黃金外，其余主要成份是銀和銅。K金飾品往往鐫刻有K數(shù)，計算其含金量，能夠K數(shù)乘以4.1666％即可。比如，18K含金量為18×4.1666％＝75％。大家了解了K金含義和計算方法，那么也就不難知道K金有多少種了，按國際標(biāo)準(zhǔn)，K金分為24種，即1K到24K。當(dāng)前，世界各國采取首飾材料都不低于8K。這么，實際上真正做首飾用K金種類是17種。第17頁白金白金是黃金和其它金屬熔煉而成白色合金。因為鉑金產(chǎn)出稀少，價格昂貴，加上熔點高，所以普通國家極少用鉑金來生產(chǎn)真正K白金。當(dāng)前，為了迎合廣大消費者對鉑金需求，則選取黃金和鈀金或鎳、銀、銅、鋅等金屬熔煉成一個白色合金，稱之為“K白金”。K白金成色與K黃金一樣，質(zhì)量為24，黃金在其中所占質(zhì)量份數(shù)，則為“K白金”K數(shù)。如18K白金、14K白金，其中黃金含量分別為75％和58.5％。第18頁鉑金鉑金（英文Platinum縮寫Pt）早在公元前700年就在人類文明史上閃出刺眼光芒。公元前100年，南美印第安人成功掌握了鉑金加工工藝，制成不一樣款式鉑金首飾。18世紀(jì)，法國國王路易十六尤其偏愛鉑金，稱鉑金為“唯一與國王稱號相匹配貴金屬”。鉑金稀有，是因為鉑金儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于黃金。至今全球鉑金儲量加在一起也只夠裝滿一個中等大小房間。而一盎司鉑金需從10噸鉑金礦石中歷經(jīng)5個月才能提煉出來。第19頁鉑金鉑金純凈，是因為鉑金首飾通常含有90%純鉑金。相比之下，18K白色K金僅含75%純黃金，而且鉑金白色光澤自然天成，長久佩帶也不會褪色。鉑金堅硬，是因為鉑金密度高，強(qiáng)度幾乎是黃金2倍。鉑金延展性也好，一克鉑金能夠拉出2公里長細(xì)絲。第20頁課堂練習(xí)“垃圾是放錯了位置資源”，應(yīng)該分類回收。生活中廢棄鐵鍋、鋁制易拉罐、銅導(dǎo)線，可歸為同一類回收，它們屬于（）A.金屬或合金B(yǎng).氧化物C.非金屬D.白色垃圾第21頁課堂練習(xí)以下敘述錯誤是（）A.金屬材料包含純金屬和它們合金B(yǎng).金屬在常溫下都是固體C.物質(zhì)用途完全由其性質(zhì)決定，與其它原因無任何關(guān)系D.合金是金屬與金屬或非金屬熔合在一起制成。分析：常溫下汞是液體。物質(zhì)用途包括價格、資源、美觀、便利、對環(huán)境影響等原因。第22頁考考你有些不法分子經(jīng)常以黃銅冒充黃金進(jìn)行詐騙活動，因為黃銅（銅、鋅合金）單純從顏色、外形上看，與黃金極為相同，所以極難區(qū)分，你能想方法用簡易方法判別嗎？第23頁參考方案把黃金樣品浸入AgNO3溶液中，若表面有銀白色物質(zhì)出現(xiàn)，則該樣品是假黃金。因為銅、鋅活動性比銀強(qiáng)，而金活動性比銀弱。把黃金樣品進(jìn)入稀鹽酸中，假如有氣體產(chǎn)生，則該樣品為假黃金。若沒有氣泡產(chǎn)生，則該樣品為黃金。取黃金樣品，用天平稱量，用量筒測其體積，計算出樣品密度，與黃金密度值對照，若密度差值較大，則為黃銅。其它方法：試硬度（黃銅較硬，黃金較軟）。真金不怕火煉，加熱后黃銅變黑，黃金不變色。第24頁再見再見第25頁甲醛檢測

甲醛檢測qsz39nts服啊！咦，姐你在想什么呢？手里拿什么啊？”耿英一愣神兒，趕快把手帕團(tuán)起來胡亂塞進(jìn)哥哥已經(jīng)自己放好了潔凈襯衣口袋里，說：“噢，你們洗完了？我想把你們換下來衣服泡上洗了呢！”耿直問：“你剛給哥哥襯衣口袋里裝了什么??？”耿英胡亂搪塞說：“沒有什么，只是……”看姐姐有些遲疑，耿直說：“讓我看看！”說著，就要上前往拿哥哥襯衣。隨即進(jìn)來耿正臉一紅，趕快搶上前來將潔凈襯衣拿起來，顧不了腰間還圍著浴巾，就開始穿襯衣了。冷不妨耿直一下子撲了上來，伸手就從襯衣口袋里把絲綢手帕給掏出來了！隨手抖開了一看，是一個已經(jīng)被汗液浸漬有些泛黃了乳白色絲綢手帕，上面繡了一對兒好看燕子！耿直脫口叫道：“??！原來是這個！誰給你？”看著弟弟一臉憨相可愛模樣，耿英一邊收拾準(zhǔn)備洗衣服，一邊輕輕地嘆一口氣，說：“唉，小直子你可真是一個小孩子。你想，還能有誰??！”耿直眼珠子骨碌碌地轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn)，終于明白了，大聲說：“是秀兒姐姐？對，一定是秀兒姐姐！哥，你說是不是？”耿正臉更紅了，趕快過來搶。耿直靈巧地轉(zhuǎn)到姐姐身后，把手絹高高地舉起來繼續(xù)逗哥哥：“你不告訴我，我就不還給你！”耿正沒有方法了，只好紅著臉認(rèn)可：“是是是，快給我！”耿直卻還是不依，說：“你還沒有說是誰呢！我就是不還給你！”耿英看著實在不忍，就對弟弟說：“還不趕快還給哥哥，你想急死他??！”耿直說：“不行，我要哥哥親口告訴我，是誰送給他！”耿英沒好氣地說：“哥不是已經(jīng)說‘是’了嗎？”又對哥哥說：“你也是，說是秀兒姐姐送不就得了嘛！”耿正只好紅著臉給弟弟拱手作揖，說：“小直子，是你秀兒姐姐送我。求求你了，快還給我吧！這一會兒她不在我襯衣口袋里，連我心里也空落落了！”耿英笑著從弟弟手里奪過手帕，重新疊好了裝進(jìn)哥哥襯衣口袋里，打趣地說：“你好好兒認(rèn)可就夠了，還坦白出這么多作啥??！”耿正急了，問：“我都說了什么？”耿直卻滿意地笑了，說：“我哥啊，你說了，手帕不在你襯衣口袋里