第八單元課題1金屬材料

第八單元金屬和金屬材料課題1金屬材料

在元素周期表中列出了當(dāng)今世界上已經(jīng)確定存在的全部元素。請(qǐng)指出其中哪一類元素最多？

在元素周期表中，近80%的是金屬元素。金屬材料包括純金屬以及它們的合金。一、幾種重要的金屬1、金屬材料使用的歷史人類從制造工具開始——石器時(shí)代人類開始制造金屬工具——青銅器時(shí)代人類廣泛制造和使用金屬工具——鐵器時(shí)代

Fe

目前世界年產(chǎn)量最高的金屬。2、當(dāng)今幾種重要的金屬

Al

的利用僅有100多年，由于它密度小、延展性好、具有抗腐蝕等優(yōu)良性能，現(xiàn)在世界上鋁的年產(chǎn)量已超過了銅，位于鐵之后，居第二位。

Cu

人類利用最早的金屬材料，

由于它的含量少等原因，現(xiàn)在世界上銅的年產(chǎn)量，位于鐵和鋁之后，居第三位。

3、金屬具有相似的物理性質(zhì)金屬與非金屬物理性質(zhì)的比較物理性質(zhì)金屬非金屬狀態(tài)常溫下，除汞是液體外，其余都是固體

常溫下，有固、液、氣三態(tài)密度一般較大一般較小導(dǎo)電性導(dǎo)熱性能導(dǎo)電能導(dǎo)熱

一般，不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱延展性有沒有

鋁箔

鋁制電纜

導(dǎo)熱性延展性

導(dǎo)電性密度較小

練習(xí)：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，分析下列鋁制品的用途主要利用了鋁的哪個(gè)性質(zhì)？

A.密度較小B.導(dǎo)電性C.導(dǎo)熱性D.延展性4、金屬物理性質(zhì)間的差異銅：紫紅色；金：黃色；汞（水銀）：常溫下為液體各種金屬的導(dǎo)電性、密度、熔點(diǎn)、硬度等也有差異（見P3表8-1）金屬之最地殼中含量最高的金屬元素──鋁人體中含量最高的金屬元素──鈣目前世界年產(chǎn)量最高的金屬──鐵導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬──銀硬度最高的金屬──鉻熔點(diǎn)最高的金屬──鎢熔點(diǎn)最低的金屬──汞密度最大的金屬──鋨密度最小的金屬──鋰P3討論1.鉛的硬度小，而鐵的硬度大。2.銀的價(jià)格比銅高許多。3.鎢的熔點(diǎn)高，錫的熔點(diǎn)低，易熔斷。4.鉻硬度大，耐磨耐腐蝕，美觀。如果鍍金則會(huì)增加成本且不耐用，日久容易脫落。使鐵生銹而縮短水龍頭的使用壽命。思考：1、哪些金屬可用來打造首飾？為什么？金、鉑可用來打造首飾，原因是它們具有永恒而美麗的光澤。2、哪些金屬可用來制造電線，為什么？銅可用來制造電線，因?yàn)樗讓?dǎo)電。3、哪些金屬可用來制造炊具，為什么？

鐵可用來制造炊具，因?yàn)樗鼈鳠峥臁?、哪些金屬可拉成細(xì)絲或壓成薄片，為什么？

金、銀、銅、鋁可拉成細(xì)絲或壓成薄片，由于它們有延展性，容易加工。使用是否便利資源廢料是否易于回收價(jià)格是否美觀對(duì)環(huán)境的影響性質(zhì)考慮物質(zhì)的用途時(shí)，首先要考慮物質(zhì)的

，還需要考慮哪些因素？思考：鋼鐵比其他金屬更易生銹，為什么鋼鐵的應(yīng)用遠(yuǎn)比其他金屬多呢？（提示：鋼鐵的應(yīng)用較多要從多角度考慮）①資源：鐵元素在地殼中的含量居第四位，資源豐富。②價(jià)格：鋼鐵的價(jià)格相對(duì)其他金屬較便宜。③性質(zhì)：純鐵可以制成各種鋼，而鋼的性能多種多樣，可以根據(jù)需要加工。④外觀：鋼色澤美觀。⑤環(huán)境：少量的鐵元素對(duì)人體有益，不會(huì)污染環(huán)境，且可回收利用。

二、合金1、定義在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬形成的具有金屬特征的物質(zhì)。屬于混合物。2、常見的幾種合金（1）鐵合金生鐵和鋼：含碳量不同硬度：生鐵、不銹鋼＞純鐵抗腐蝕性能：不銹鋼＞純鐵生鐵鋼含碳量2％～4.3％0.03％～2％其他元素還含有硅、錳等如不銹鋼中還含有鉻、鎳等鋼品種主要合金元素主要特性用途碳素鋼低碳鋼碳低于0.3%韌性好機(jī)械零件中碳鋼碳0.3%-0.6%韌性好機(jī)械零件高碳鋼碳0.6%-2%硬度大刀具，模具合金鋼錳鋼錳韌性好硬度大鋼軌，軸承硅鋼硅導(dǎo)磁性好發(fā)電機(jī)鐵芯鎢鋼鎢耐高溫硬度大刀具不銹鋼鉻、鎳抗腐蝕性好醫(yī)療器械P5實(shí)驗(yàn)8-1比較純金屬與合金的硬度大小黃銅：銅與鋅的合金性質(zhì)比較黃銅銅光澤顏色硬度黃色有光澤黃銅硬度大于銅紫紅色有光澤焊錫錫光澤顏色硬度深灰色有光澤焊錫硬度大于錫銀白色有光澤參看P5表格中的數(shù)據(jù)，猜測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?，F(xiàn)象：最先熔化的是焊錫，其次是錫，最后熔化的是鉛。說明：焊錫的熔點(diǎn)低于兩種純金屬的熔點(diǎn)。P6表8-2常見合金的主要成分、性能和用途合金與純金屬相比，性能上發(fā)生了改變。一般，合金的強(qiáng)度和硬度＞成分金屬；合金的熔點(diǎn)＜成分金屬；合金的抗腐蝕性能＞成分金屬。原因：物質(zhì)組成的改變，使其性能發(fā)生改變。合金的用途比純金屬的用途廣得多。

鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料。它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好。被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工和通訊設(shè)備等。鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨。形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金，被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動(dòng)控制開關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。鈦-鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線思考：制造飛機(jī)的材料中為什么大量使用鋁合金而不用純鋁？因?yàn)殇X合金的硬度大于純鋁。鋁及其合金在電線電纜工業(yè)、飛機(jī)、汽車等制造業(yè)方面有廣泛的用途。思考：用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？資源豐富無毒輕便耐磨耐腐蝕美觀、易加工練習(xí)1.下列物質(zhì)屬于金屬材料的是（）

A．鋼B．銅

C．氧化鐵D．碳2.人類歷史上先用銅器后用鐵器，其主要原因是（）

A．銅在地殼中的含量比鐵多

B．銅器是混合物、鐵器是純凈物

C．冶煉鐵比冶煉銅困難

D．鐵器比銅器更易生銹ABC3.各種金屬的活潑性不同，通常鋁比鐵活潑、鐵比銅活潑，從冶煉金屬的工藝條件和活潑性分析，人類使用金屬的早晚與下列哪些因素關(guān)系密切（）

A.金屬的活潑性

B.冶煉金屬的難易程度

C.金屬的貴賤

D.金屬元素在地殼中的含量人類使用金屬的早晚與金屬的活潑性、冶煉金屬的難易程度有密切關(guān)系A(chǔ)B4.新型“防盜玻璃”為多層結(jié)構(gòu)，每層中間嵌有極細(xì)的金屬線，當(dāng)玻璃被擊碎時(shí)，與金屬線相連的警報(bào)系統(tǒng)就會(huì)立刻報(bào)警?！胺辣I玻璃”能報(bào)警，這利用了金屬的（）

A.延展性B.導(dǎo)電性

C.彈性D.導(dǎo)熱性B5.填空：常用作干電池電極的金屬是

；生鐵和鋼是哪種金屬的合金

；包裝糖果、香煙的銀白色金屬材料是

；常用于制造電線和電纜的金屬是

；常用于航空工業(yè)作制造飛機(jī)等材料的金屬是

；熱水瓶內(nèi)膽涂有一層

金屬；溫度計(jì)內(nèi)裝的金屬是

。鋅銅鋁鋁鋁鐵鈦銀汞6．鋁及其合金具有很多優(yōu)良的性能：①延展性②導(dǎo)熱性③導(dǎo)電性④硬度大⑤密度小⑥抗腐蝕性強(qiáng)（表面易形成一層致密氧化膜）⑦銀白色⑧化學(xué)性質(zhì)a.制燒水壺等炊具

；b.作糖紙、易拉罐等包裝材料

；c.作電纜

；d.作飛機(jī)外殼

；e.作鋁合金門窗

；f.作銀色漆顏料

；g.用氫氧化鋁制胃舒平治療胃酸過多

；h.用含鋁元素的明礬作炸油條的膨化劑

；鋁是食品污染源之一，應(yīng)加以控制和使用，上述用途中應(yīng)加以控制的有