第8单元课题1金属材料

资源 丰富
无毒 轻便
耐磨 耐腐蚀
美观 易加工
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
4、哪些金属可拉成细丝或压成薄片，为什么？
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
• 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
。
我们日常生活用品很多是用金属材料制 成的。根据生活经验，填写下表：
所见过的 金属制品 所用的金 属材料 用途
锅 铁
壶 铝
水龙 菜刀 电线 头 铁 铜 铜
…
… … …
水开 炒菜 烧水 切菜 导线 关
密度小，具有抗腐蚀性能，良好的导电导热性，较好的延展性 2．你将选用哪种合金来制造下列物品？说明理由。
物品 外科手术刀
选用材料 不锈钢 硬铝 青铜 锰钢
理由 抗腐蚀性能好 硬度大，耐腐蚀 可塑性好，易加工，耐腐蚀 韧性好，易加工
防盗门
门锁 自行车支架
学完本课题你应该知道 1．金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下 它们都是固体(汞除外)，有金属光泽，大多数为电和 热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。 2．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途， 但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时， 还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利 ，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因 素。 3．金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在 金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金， 其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成 它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此， 合金具有更广泛的用途。
99 74 61 27 17
铅
7.9 (良)
金 钨
铅 铁
银 铜
铜 金
铁 银
Hale Waihona Puke 锌 铝铝 锡(大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小) (高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
铬 铁 银 铜 金 铝 铅 硬度(以金刚石的硬 (大) 9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5 (小) 度为10作标准)
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
我们的生活与金属密切关系，填空:
• 日常生活中，用于家用热水瓶内胆壁 上的银白色金属是_____ ，温度计中填 银(Ag) 充的金属是______ 汞(Hg)。 • 家用铁制的锅铲上部，常加一木柄或 塑料柄，这说明铁具有______ 导热 性，铁 能拉成铁丝，说明铁具有________ 延展 性。
5 、不同金属的物理性质差别也较大。例如: 银白 色，铜呈_____ 紫红 色，金呈_____ 黄 色； ①铁、铝等大多数金属都呈_____ ②常温下大多数金属都是固体，汞却是液体； 锇 的密度最大， ③金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大；______ 锂 钨 汞 银 ______的密度最小； ______的熔点最高， ______的熔点最低； _____的导电性和 铬 铝 导热性最好，_____的硬度最大；地壳中含量最多的金属是 _____，人体中含量 最多的金属是______钙 ，目前世界年产量最高的金属是______铁 。（了解）
1、哪些金属可用来打造首饰？为什么？
2、哪些金属可用来制造电线，为什么？
3、哪些金属可用来制造炊具，为什么？
4、哪些金属可拉成细丝或压成薄片，为什么？
一些金属的物理性质
物理性质 导电性(以银的导电 性为100作标准) 密度/(g· cm-3) 熔点/℃ 银
(优) 100
物理性质比较 铜 金 铝 锌 铁
铝和铝合金的应用
2、生活中为什么大量 使用铝合金做门窗，而 不用纯铝？ 铝合金的硬度比铝大。 一架波音767大型飞机约由 70%的铝及其合金构成。 1、铝合金做用于制造飞 行是利用了什么性质？ 铝合金的硬度大、密度小。
二十一世纪的金属材料—钛和钛合金
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。
271
232
183
70
合金的熔点一般比组成它的纯金属熔点低
思考：合金的形成条件：当两种金属形成合金时， 熔点 不能高于另一金属的_____ 沸点 。 其中任一金属的_____
结论：合金与纯金属相比
• • • • 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
铅
7.9 (良)
金 钨
铅 铁
银 铜
铜 金
铁 银
锌 铝
铝 锡
(大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小) (高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
铬 铁 银 铜 金 铝 铅 硬度(以金刚石的硬 (大) 9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5 (小) 度为10作标准)
1．金属具有很多共同的物理性质。例如 ，常温下它们都是固体(汞除外)，有金属光 泽，大多数为电和热的优良导体，有延展 性，密度较大，熔点较高。 2．物质的性质在很大程度上决定了物质 的用途，但这不是唯一的决定因素。在考 虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源 、是否美观、使用是否便利，以及废料是 否易于回收和对环境的影响等多种因素。
金 钨
铅 铁
银 铜
铜 金
铁 银
锌 铝
铝 锡
(大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小) (高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
铬 铁 银 铜 金 铝 铅 硬度(以金刚石的硬 (大) 9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5 (小) 度为10作标准)
讨论： 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。
一些金属的物理性质
物理性质 导电性(以银的导电 性为100作标准) 密度/(g· cm-3) 熔点/℃ 银
(优) 100
物理性质比较 铜 金 铝 锌 铁
99 74 61 27 17
铅
7.9 (良)
讨论：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。
一些金属的物理性质
物理性质 导电性(以银的导电 性为100作标准) 密度/(g· cm-3) 熔点/℃ 银
(优) 100
物理性质比较 铜 金 铝 锌 铁
99 74 61 27 17
导热 硬度 大 耐腐 蚀 导电
所利用的 导热 性质
表 8-2 合金 球墨铸铁 锰钢 不锈钢 黄铜 青铜 白铜 焊锡 硬铝 18K ① 黄金 18K 白金
常见合金的主要成分、性能和用途 主要性能 机械强度好 韧性好、硬度大 抗腐蚀性好 主要用途 在某些场合可代替钢 钢轨、挖掘机铲斗、 坦克 装甲、自行车架 医疗器械、炊具、容器、 反应釜
）、 ）；
目前，产量居前三位的金属依次是_______________ 。 铁、铝、铜
3、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
概括金属共同的物理性质
4、金属共同的物理性质
①大多数金属都具有金属光泽，不透明；
②在室温下除汞为液体，其余金属均为固体； ③具有良好的导电性和导热性； ④有良好的延展性(可以拉成细丝，可以展成薄片)； ⑤密度较大，熔点较高。
日常生活中的金属材料—合金
【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 光泽 和颜 色 现象
黄铜
铜
焊锡
锡
硬度
结论
黄 铜
铜
焊 锡
锡
【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 光泽 和颜 色 现象
主要成分 铁、碳、硅、锰 铁、锰、碳 铁、铬、镍 铜、锌 铜、锡 铜、镍 锡、铅 铝、铜、镁、硅 金、银、铜 金、铜、镍、锌
强度高、可塑性好、 机器零件、仪表、 日用品 易加工、耐腐蚀 强度高、可塑性好、 机器零件如轴承、 齿轮等 耐磨、耐腐蚀 光泽好、耐磨、耐 腐蚀、易加工 熔点低 强度和硬度好 光泽好、耐磨、易 加工 光泽好、耐磨、易 加工 金饰品 焊接金属 火箭、飞机、 轮船等制造 业 金饰品、钱币、 电子元件 钱币、代替银做饰品
黄铜
铜
焊锡
锡
暗 亮 暗 亮 黄色 紫红色 灰白色 银白色 黄铜比铜硬 焊锡比锡硬
硬度
结论 合金与纯金属有不同的性质
讨论：
查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和武德合金
（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。根据下表提
供的数据，你能得到什么启示？
纯金属 铅 镉 铋 锡 合金 焊锡 武德合金
熔点/℃
启示
327
321
讨论: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。
一些金属的物理性质
物理性质 导电性(以银的导电 性为100作标准) 密度/(g· cm-3) 熔点/℃ 银