金属材料
1.通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例,认识金
属材料与人类生活和社会发展的密切关系;
2.了解常见金属的物理性质,知道物质的性质在很大程度
上决定了物质的用途,但还需要考虑其他因素,如价格、
资源、回收等;
3.认识合金,知道生铁和钢等重要的合金,以及合金比纯
金属具有更广泛的用途。
一、几种重要的金属
金属材料包括纯金属以及它们的合金
1. 金属材料
l商朝,人们已开始使用青铜器
1969年,在甘肃武威出土,中国
雕塑史上的不朽之作。司母戊鼎
2、金属材料的发展史
l春秋时期,开始使用铁器
一架波音767大型飞
机约由70%的铝及其
合金构成。
20世纪,铝和铝合金的
应用
l100多年前,人们开始大规模的使用铝制品
人类使用金属的先后顺序
• 铜>铁>铝
• 金属大规模被使用的先后顺序跟金
属的化学性质(金属活动性)有关。
思考原因
小结
讨论
1、常温下,金属是什么状态的?有什么颜色?
2、制造机器底座时。对金属的密度和硬度有什么要
求?
3、炊具加热时有没有被熔化?说明它们的熔点怎么
样?
4、灯丝是用钨丝制成的,你认为利用了它的什么性
质?
随堂练习
3、金属的物理性质
(1) 常见金属的共性
• ①. 常温下为固体,有金属光泽
• ②. 良好的导电性
• ③. 具有导热性
• ④. 良好的延展性
• ⑤. 密度较大,熔点较高
(2) 常见金属的特性
• ①. 常温下汞为液体
• ②. 铜为紫红色,金呈黄色。
纯铁为银白色,质软,铁粉因含杂质为
黑色。
3、金属的物理性质
4、一些金属的物理性质
物理性质 物理性质比较
导电性(以银的导电
性为100作标准)
银 铜 金 铝 锌 铁 铅
(优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良)
密度/(g·cm-3)
金 铅 银 铜 铁 锌 铝
大 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 小
熔点/℃ 钨 铁 铜 金 银 铝 锡
高3410 1535 1083 1064 962 660 232 低
硬度(以金刚石的硬
度为10作标准)
铬 铁 银 铜 金 铝 铅
大 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 小
3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡制的话,
可能会出现什么情况?
2 . 银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?
1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?
讨论二:
铁比铅的硬度大,且铅有毒.
银的成本比铜高
钨的熔点比锡高。用锡制灯丝,通电后锡会熔化,灯丝会熔
断,灯泡不能正常发光。
随堂练习
资
源
废料是否
易于回收
价格
是
否
美
观
对
环
境
的
影
响
考虑物质的用途时,首
先要考虑物质的_____,
还需要考虑那些因素?
性质
金 属 之 最
资料:课本第4页
阅读展示
二、合金
1.定义:一种金属与另一种(或几种)金属(或非金
属)经高温熔合在一起的具有金属特性的混合物。
(1)常见的合金有铁合金、铝合金、铜合金、钛合
金等许多种
l铁的合金----生铁和钢的比较
生铁 钢
碳元素含量 2%~4.3% 0.03%~2%
机械性能 机械性能硬而
脆、无韧性、
可铸不可锻
坚硬、韧性大、
塑性好、可铸、
可锻、可压延
生铁 钢降低含
碳量
纯铁很软不易制成机械用品
使用最多的金属材料是铁合金
l常见合金的主要成分、性能和用途
合金 主要成分 性能 用途
不锈钢
黄铜
18K黄金
焊锡
硬铝
铁、铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、容器、
反应釜
铜、锌
强度高、可塑性好、易加
工、耐腐蚀
机器零件、仪表、日
用品
锡、铅 熔点低 焊接金属
铝、铜、镁、硅 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等
制造业
金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子
元件
【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡
的光泽和颜色;将它们互相刻划,比较它们的硬
度
性质
比较
现象
黄铜 铜 焊锡 锡
光泽
和颜
色
硬度
结论
暗、
黄色
亮、
紫红色
暗、
灰白色
亮、
银白色
黄铜比铜硬 焊锡比锡软
合金与组成金属的物性有差异
(2)合金与组成它的纯金属比较的优点
• ① 颜色更鲜艳
• ② 熔点低
• ③ 强度、硬度更高
• ④ 抗腐蚀性更强
世界铝的年产量仅次于铁,居第二位。铝有较好的延展性
可制成0.01mm的铝箔,用于包装香烟、糖果;铝的密度小和具
有抗腐蚀等优良性能,铝及其合金在电线电缆工业、飞机、汽车
等制造业有广泛的用途
钛合金与人体有很好的“相
容性”因此可用来制造人造骨.
钛和钛合金被认为是21世
纪的重要材料,它具有很多优
良的性能,如熔点高、密度小、
可塑性好、易于加工、机械性
能好等。尤其是抗腐蚀性能非
常好,即使把它们放在海水中
数年,取出后仍光亮如新,其
抗腐蚀性能远优于不锈钢,因
此被广泛用于火箭.导弹.航天
飞机船舶.化工和通讯设备等.
钛金属腕表
钛合金镜框
用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金
被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线,水
暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关,
以及牙齿矫正等医疗材料
低温下
以下铁的用途,涉及了那些铁的性质?
(1)烧菜用的铲子是铁制的,一般都要装上木柄
(2)铁块可以制成铁丝或铁片
(3)油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电,易
发生火险,因此,车尾有一条拖地的铁链
铁有良好的导热性
铁具有延展性
铁具有导电性
随堂练习
学完本课题你应该知道
一、金属
1、金属的一些物理性质:
大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电导
热、熔沸点高、有延展性
二、合金
2、考虑物质用途时考虑多种因素
1、在金属中加热熔合某些金属或非金属,就可以
制得合金
2、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金
属更高,抗腐蚀性能也更好
纯铁 铁的合
金
生铁
钢
(含碳量
不同)
(2%~4.3%)硬度比纯铁硬
(0.03%~2%)硬度、抗腐蚀
性能增强
请同学们独立完成配套课后练习题。