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第八单元金属和金属材料课题1金属材料根据你的经验,说出所知道的常见的金属有哪些?石器→青铜器→铁器→铝和铝合金时代→钛和钛合金时代中国人从商代使用青铜器，春秋时期会冶铁，战国时期会炼钢，现在大量使用铝合金等材料。铝的使用只有100多年的历史。21世纪是钛和钛合金时代。目前，产量居前三位的金属依次是。铁铝铜你说出的这些金属，不是纯金属就是合金。或者说：金属材料包括两大类：纯金属；合金。人类使用金属经历了一个漫长的过程：一、金属的物理性质老师这里有些纯金属，观察后描述一下它们的物理性质Hg银白色液体Sn银白色固体Fe银白色固体Cu紫红色固体Ag银白色固体Au金黄色固体常温下为固体（除汞外）有颜色和光泽有金属光泽良好的导电性良好的导热性良好的延性请根据这些金属的用途，说出它们的物理性质？良好的展性良好的延展性｝常温下为固态（除汞外），有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点比较高、密度、硬度因金属不同而不同综上所述，金属具有这样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）密度(g·cm-3）熔点(℃)硬度（以金刚石的硬度为10作标准）银铜金铝锌铁铅（优）10099746127177.9（良）金铅银铜铁锌铝19.311.310.58.927.867.142.70（大）（小）钨铁铜金银铝锡3410153510831064962660232（高）（低）铬铁银铜金铝铅94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5（大）（小）根据表中数据讨论以下问题：1.为什么菜刀，镰刀，锤子用铁而不用铅？铁的硬度大于铅。2.银的导电性比铜好，为什么电线用铜不用银?①银在自然界的含量少，价格高；②银的密度大，不易架线。3.灯泡里的灯丝用钨不用锡？用锡可能出现什么情况？钨有较高的熔点且易导电。用锡灯丝导电产生的热，易使灯丝熔断影响灯泡寿命。4.铁制水龙头要镀铬？镀金如何？①增加水龙头的硬度使其不易变形，不易生锈，变得美观大方。②镀金更好看，耐腐蚀但成本高，硬度低易磨损。铬的硬度大，耐磨，保存时间久结论：物质的用途主要由性质决定。但还要考虑价格、资源、美观、使用是否便利，物质是否易于回收利用和对环境的影响。如制金属币时还应考虑：；；；。资源丰富耐磨耐腐蚀无毒轻便美观易加工【科普知识】金属之最地壳中含量最高的金属元素──目前世界年产量最高的金属─导电、导热性最好的金属──人体中含量最高的金属元素──熔点最高的金属——————熔点最低的金属——————铝钙铁银钨汞硬度最大的金属——————铬【课堂练习】1.下列金属中导电性最好的是（）A.CuB.AlC.FeD.Ag2.科学家预言：到21世纪，用途仅次于铁和铝的第三大金属是（）A.铜B.铬C.钛D.金3.联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的炊具，并向全世界大力推广。其主要原因是（）A.价格便宜B.生热慢退热也慢，保温性较好C.烹饪出的食品含有铁元素D.铁中含有有机物必含的铁元素4.为什么用铁制菜刀、锄头不用铝？为什么用钨制灯丝而不用铁丝或铜丝？答:DCC铁的硬度比铝大，用它做炊具不易变形。钨的熔点高达3410℃而铁铜比钨低2000℃，高温下易熔化形成断路.请欣赏下列图片：嫦娥2号你知道这些好东西是什么材料制成的吗？是合金。二、合金：。如：钢铁铝合金黄铜焊锡等。思考：生活中不用纯铝做门窗而用铝合金？合金与组成它们的金属有什么不同？一种金属与其他一种或几种金属或非金属一起熔合而成的具有金属特性的物质【实验探究1】探究一些合金材料与纯金属材料在物理性质上的差异【实验步骤】（1）比较黄铜片（铜和锌的合金）和铜片；焊锡（锡和铅的合金）和锡的光泽和颜色（2）将黄铜片和铜片，焊锡和锡互相刻划，比较他们的硬度。金属材料主要成分光泽和颜色硬度大小对比黄铜片（合金）铜锌铜片（纯铜）铜焊锡（合金）铅和锡锡（纯锡）锡【结论】（1）。（2）。黄色（紫）红色银白色银白色黄铜片铜片焊锡锡合金的硬度大于组成它们的金属合金比其组分金属的颜色鲜艳【实验探究3】比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅熔化的温度。【实验步骤】取绿豆粒大小的焊锡、锡、铅放在铁片上进行熔化，比较它们的熔点高低金属材料主要成分熔化速率数据熔点/℃结论纯铅铅慢327纯锡锡中232焊锡（合金）铅、锡快183【结论】（3）。如：焊锡锡铅合金的熔点低于组成其的金属纯金属合金铅镉铋锡武德合金（保险丝）熔点／℃32732127123270结论小结：当电路发生故障时，产生的热量首先使保险丝熔断、切断电路，避免电路事故发生。武德合金的熔点比组分金属的熔点都低（4）下图的船就是合金制成的，说明什么？【结论】合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。菜刀是不锈钢作的；铝合金比铝耐腐蚀；黄铜比纯铜具有更好的抗海水腐蚀能力。综上所述，合金比组成它们的金属具有更好的性能：①合金比其组分金属的颜色鲜艳。②合金的硬度大于组成它的金属。③合金的熔点低于组成它的金属。④合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的金属。三、铁合金简介生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金．生铁的含碳量为，钢的含碳量为．除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等．由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变．例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多．；。0.03％～2％2％～4.3％含碳量越高，硬度越大含碳量越低，韧性越好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用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线五、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。低温下形状记忆合金简介有记忆功能的合金材料是在一次实验中偶然发现的。1963年，美国海军军械实验室的研究人员在一次实验中将一些镍钛合金丝拉直。实验中，当温度升到一定值的时候，这些已经被拉直的镍钛合金丝，突然又全部恢复到原来弯曲的形状且和原来一模一样。多次实验，结果都一样。科学家们把这种现象叫做“形状记忆效应”。目前发现的有记忆的金属都是合金。在这种金属里，金属原子按一定的方式排列起来，当金属原子受到一定外力时,可以离开原来的位置而到另一个地方.金属受热后获得,一定能量，金属里的原子又会回到原来的地方。这就是金属具有记忆的原因。记忆金属花.flv【课堂练习】1.钛和钛合金是21世纪的重要材料,他们具有优良的性能,如钛熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀能力强，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（）A.用于核潜艇设备的制造B.用于制造航天设备C.用来做保险设备D.可用来制造人造骨C2.世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一”而加以控制，在下列使用场合必须加以控制的是（）①制电缆②制易拉罐③制铝锭④制牙膏皮⑤用明矾KAl(SO4)2·12H2O净水⑥制炊具⑦用明矾及小苏打做食品的膨化剂⑧用Al(OH)3制胃药⑨制防锈漆10制桌椅A.①②④⑤⑧10B.②④⑤⑥⑦⑧C.②⑤⑥⑦⑧10D.③④⑤⑥⑦⑧⑨3.下列金属材料中，不属于合金的是（）A.硬铝B.生铁C.三氧化二铁D.青铜CB4.现代建筑的门窗框架常用铝制造，硬铝的成分是（）A.Al－Mg合金B.表面有Al2O3的铝板C.Al－C合金D.Al－Cu－Mg－Si合金5.不锈钢餐具锃光发亮，长期使用不会生锈，原因是在炼钢过程中加入了下列物质中的（）A.铬、锰B.铬、硅C.铬、镍D.铬、碳【基础训练】1.铝与铁相比，具有哪些优良的性质？CD密度小，抗腐蚀性能强，良好的导电性和导热性，较好的延展性等。2.分别举出铁、铜、金的几种用途，这些用途各利用了它们的什么性质？铁：；铜：；金：。3.用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？；；；.4.你将选用哪种合金来制造下列物品，说明理由。（1）外科手术刀（）（2）防盗门（）（3）门锁（）（4）自行车支架（）架桥—硬度火锅—良好的导热性饰品—金属光泽资源丰富耐磨耐腐蚀无毒轻便美观易加工耐腐蚀性铁的硬度硬度、耐腐蚀性硬度和韧性5.科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：熔点2500℃密度3g/cm3强度与刚相似导电性良好导热性良好抗腐蚀性优异这种金属的表面有一层氧化物保护层，设想这种金属的可能用途。飞机机体——密度小；船体——抗腐蚀性。天安门城楼的红墙所用的红色颜料是铁红（主要成分是Fe2O3），试计算1000kg铁红中最多含铁的质量。Fe2O32Fe1602×561000kgx=x=700kg解：设含铁的质量为x答：--------。