6.1《金属材料的物理特性》

6.1金属材料的物理特性第六章金属纯金属和它们的合金统称为金属材料。6.1金属材料的物理特性司母戊鼎青铜器时代“青铜之冠”---秦陵铜车马马踏飞燕•司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜84.77％、锡11.64％、铅27.9％。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。青铜器时代•秦陵铜车马严格按真车马的１／２制作。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为“青铜之冠”。马踏飞燕•1969年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。•1984年，定为中国旅游标志图形。•2002年，“马踏飞燕”的仿制品作为国礼赠布什。铁耙铁器时代一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。20世纪，铝和铝合金的应用二十一世纪的金属材料—钛和钛合金可作人造骨的钛合金1、了解人类社会使用材料的历史石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的利用→钛的利用这是什么这些东西有哪些相似的物理性质？一、金属的物理性质课本P165•1.常温下金属都是固体（汞除外），•2.有金属光泽，•3.密度、硬度较大，•4.熔点、沸点较高，•5.有延展性，•6.大多数金属都导电、导热,不同金属也有本身的特性，因此用途也不同，你了解多少？课本P165金属的特性与应用:•不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。•例如大多数金属都是银白色的，但铜却呈，金呈。做装饰品（表8-1）金属在通常情况下特有的若干物理性质项目常见的几种金属最大（高）值的金属最小（低）值的金属铁(Fe)铝(Al)铜（Cu）密度（g·cm3）7.862.708.9222.7（锇）0.534（锂）熔点(℃)153566010833410（钨）-39（汞）硬度(最硬的金刚石为10)4-52.5-32-2.99（铬）﹤1（铯）根据上表的信息可以知道：最难熔的金属是___;最易熔的金属是___;最重的金属是_____;最轻的金属是_____;最硬的金属是_____;最软的金属是_____钨汞锇锂铬铯金属的其他化学之最人类最早发现和冶炼的金属──目前世界年产量最高的金属──地壳中含量最高的金属元素──人体中含量最高的金属元素──导电性、导热性最好的金属──延性最好的金属──展性最好的金属──铜铁铝钙银铂金1、哪些金属可用来打造首饰？为什么？金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽2、哪些金属可用来制造电线，为什么？铜可以用来制造电线是因为它易导电3、哪些金属可用来制造炊具，为什么？铁可以可用来制造炊具是因为它传热快、补铁4、哪些金属可拉成细丝或压成薄片，为什么？金、银、铜、铝可拉成细丝或压成薄片，这是由于它们有延展性，容易加工讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。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)10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金铅银铜铁锌铝(大)19.311.310.58.927.867.142.7(小)熔点/℃钨铁铜金银铝锡(高)3410153510831064962660232(低)硬度(以金刚石的硬度为10作标准)铬铁银铜金铝铅(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5(小)1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？答：因为铁的硬度比较大，而铅的硬度较小，并且铅有毒会对人体造成危害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。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)10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金铅银铜铁锌铝(大)19.311.310.58.927.867.142.7(小)熔点/℃钨铁铜金银铝锡(高)3410153510831064962660232(低)硬度(以金刚石的硬度为10作标准)铬铁银铜金铝铅(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5(小)2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。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)10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金铅银铜铁锌铝(大)19.311.310.58.927.867.142.7(小)熔点/℃钨铁铜金银铝锡(高)3410153510831064962660232(低)硬度(以金刚石的硬度为10作标准)铬铁银铜金铝铅(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5(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？钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。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)10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金铅银铜铁锌铝(大)19.311.310.58.927.867.142.7(小)熔点/℃钨铁铜金银铝锡(高)3410153510831064962660232(低)硬度(以金刚石的硬度为10作标准)铬铁银铜金铝铅(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5(小)4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。考虑物质的用途时，性质不是唯一因素，还需要考虑什么因素？用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？资源丰富无毒轻便耐磨耐腐蚀美观、易加工问题探究二1、什么是合金？2、合金与其对应金属相比，合金的优良性能是什么？3、有重要应用的合金有哪些？有什么用？课本P56二、1、定义：就是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。合金2、组成：金属与金属、金属与非金属组成的混合物课本实验结论：合金与其组成的纯金属相比3、性能更大的硬度较低的熔点更高的强度(韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打)更好的抗腐蚀性能所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种比较纯金属与合金的硬度大小黄铜是铜与锌的合金比较纯金属与合金的熔点高低现象：最先熔化的是焊锡，其次是锡，最后熔化的是铅。说明：制成合金之后，焊锡的熔点低于两种纯金属的熔点。结论：由于物质的组成的改变，其性能也发生了改变。锡熔点为232.1℃铅熔点为327.7℃焊锡熔点为183℃例1、小明同学做了如下实验：①用黄铜片和铜片相互刻划，用锡和焊锡相互刻划比较；②将绿豆粒大小的焊锡、锡和铅放置在铁片上(呈三角形摆放)，加热铁片的中心部分(使三种金属材料温度同步上升)。观察比较：(1)实验目的：比较________和___________性质。(2)实验现象：①铜、锡上留下明显的划痕；②焊锡稍加热即熔化，继续加热锡熔化，铅最后熔化。(3)实验结论：________________________合金组成它的纯金属合金的性能与纯金属不同，合金的硬度比组成它的纯金属大，合金的熔点比组成它的纯金属低练习：焊锡是锡铅合金，把铅加入锡中制成合金的主要目的是()A．增加强度B．降低熔点C．增加延展性D．增强抗腐蚀性B•4、典型的合金的组成、与性能•1）铜合金：黄铜（（Cu、Zn合金）、青铜（Cu、锡合金）4）铁合金：生铁和钢（Fe、C合金）、不锈钢（铁、铬、镍合金）。生铁和钢主要不同：含碳量不同、（见下表）有无韧性2）铝合金（Mg、Al合金），性能：强度硬比铝、镁大，仍有金属光泽，耐腐蚀3）钛合金。耐高温耐腐蚀，强度高铁的合金----生铁和钢的比较铁合金生铁钢碳的含量2%～4.3%0.03%～2%其他元素硅、锰等铬、镍等熔点／℃1100～12001450～1500机械性能硬而脆，无韧性坚硬、韧性大、塑性好机械加工可铸、不可锻可铸、可锻、可压延制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？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练习1、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合金的形成条件：当两种金属形成合金时，其中任一金属的_____不能高于另一金属的_____。熔点沸点1、制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属与非金属）加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。根据下表中的数据判断（其他条件均满足），表中合金不宜采用上述方法制取的是（）金属NaMgAlCuFe熔点/℃97.564966010831535沸点/℃8831090246725672750A、Fe–Cu合金B、Mg–Cu合金C、Na–Al合金D、Na–Fe合金DA.当熔点较高的铁开始熔化时，铜也处于液体状态。则温度高于1535℃而低于2567℃时，可利用此法制取Fe-Al合金，2、工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其融合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。是根据下表所列金属的熔点和沸点的数据（其他条件均已满足），判断不能制得的合金是（）金属NaKAlCuFe熔点（℃）97.863.666010831535沸点（℃）883774220025952750A．K—Na合金B．K—Fe合金C．Na—Al合金D．Fe—Cu合金B3.关于合金的说法正确的是：()A、合金是一种纯净物B、合金中只含有金属元素C、合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好。D、铁锈是一种合金C4、下列物质中，属于金属材料的是（）A.钢B.铜C.氧化铁D.碳5、下列各组物质中属于纯净物的是（）A.24K金B.不锈钢、黄铜C.生铁、钢D.钱币、铜钟ABA6、下列不属于合金的是（）A、生铁B、不锈钢C、四氧化三铁D、球墨铸铁7、下列各项比较中正确的是（）A.含碳量：生铁钢B.含铁量:生铁钢C.地壳中含量:AlFeD.韧性:生铁钢8、用铝合金制作门窗是利用铝合金的（）A.不易腐蚀B.硬度较大C.熔点较低D.导热良好9、导致老年人骨质疏松的主要原因是人体骨骼中缺少下列元素的（）A、CaB、NaC、FeD、K