資源簡介

(共39張PPT)
第八單元
金屬和金屬材料
課題1
金屬材料
1.了解金屬的物理特征，能區分常見的金屬和非金屬
2.認識金屬材料在生產、生活和社會發展中的作用
3.認識加入其他元素可以改良金屬的特性
4.知道生鐵和鋼等重要合金
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金屬有廣泛的用途，對人類社會起著不可替代的作用!
東漢晚期的青銅奔馬(馬踏飛燕)，現已成為我國的旅游標志。
河北滄州鐵獅子，鑄造于
953
年，距今已有1
000
余年的歷史。
一、幾種重要的金屬
1.你所知道的金屬或金屬制品還有哪些？
2.它們各自是用什么材料制成的？
3.金屬材料分哪幾類？
4.目前世界上應用廣泛的金屬材料有哪些？
歸納總結：
金屬材料包括純金屬以及它們的合金。
應用廣泛的金屬有：銅、鐵、鋁等。
【交流討論】
思考：下列金屬都是利用了金屬的哪些物理性質？
1.常溫下多為固體（汞為液體）
2.具有金屬光澤
4.具有良好的導電性、導熱性、延展性
金屬的物理性質
3.多為銀白色（銅為紅色，金為黃色）
5.熔沸點較高
6.密度和硬度較大
金屬之最
熔點最低的金屬──
汞
熔點最高的金屬──
鎢
密度最小的金屬──
鋰
密度最大的金屬──
鋨
硬度最小的金屬──
銫
硬度最大的金屬──
鉻
延性最好的金屬──
鉑
展性最好的金屬──
金
地殼中含量最高的金屬元素──鋁
目前世界年產量最高的金屬──鐵
導電、導熱性最好的金屬──銀
人體中含量最高的金屬元素──鈣
1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？
2.銀的導電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？
3.為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會出現什么情況？
4.為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會怎樣？
【思考與討論】
物質性質
物質用途
決定
物質用途的主要決定因素及其他影響因素：
原料價格
原料資源
是否
美觀
使用是否便利
廢料是否易于回收
是否環保
制造飛機的材料中為什么大量使用鋁合金而不用
純鋁？
二、合金
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。
1.定義
（1）鐵合金
生鐵：
鋼：
含碳量為2%
～
4.3%
含碳量為0.03%
～
2%
生鐵的用途:生鐵硬度大，抗壓，性脆，可以鑄造成型，是制造機座、管道的重要材料。
鋼的用途：鋼有良好的延展性，機械性能好，用于制造機械和交通工具。
鐵合金
鋼
碳素鋼：
合金鋼：
如：不銹鋼（合金元素為鉻和鎳）
低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼
2.常見的合金
銅合金
黃銅：（含Zn
20%
～36%）
青銅：（含Sn
10%
～30%）
白銅：
含Cu
Zn——耐腐蝕，耐磨，可塑性強，硬度較小。
含Cu
Sn
Pb等——硬而脆，強度大
含Ni
Zn（少量Mn）——制酒具等
（2）銅合金
硬鋁：
Cu
4.0%、
Mg
0.5
%
、
Mn
0.5
%
、
Si
7%
性能：密度小、強度大、抗腐蝕。
合金的成分不同，其性質也不相同；如果改變某一合金元素的含量，合金的性質也會發生改變。
（3）鋁合金
世界上鋁的年產量僅次于鐵，居第二位。鋁有較好的延展性，可制成0.01mm的鋁箔，用于包裝香煙、糖果；鋁的密度小，具有抗腐蝕性等優良性能，鋁及其合金在電線電纜工業、飛機、汽車等制造業中有廣泛的用途。
鋁合金的用途
用鈦鎳形狀記憶合金制成的人造衛星天線
合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時，它又可以魔術般地變回到原來的形狀，人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。被廣泛用于做人造衛星和宇宙飛船的天線，水暖系統、防火門和電路斷電的自動控制開關，以及牙齒矯正等醫療材料。
低溫下
（4）形狀記憶合金
鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨等
被認為是21世紀的重要材料，它具有很多優良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠優于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工和通訊設備等。
鈦金屬腕表
（5）鈦和鈦合金
實驗1
：合金與純金屬的色澤和硬度的比較
金屬材料
主要成分
光澤和顏色
硬度大小對比
黃銅片(合金)
銅、
鋅
銅片(純銅)
銅
焊錫(合金)
鉛
、錫
錫(純錫)
錫
結論
黃色
紫紅色
銀白色
灰色
黃銅大
焊錫大
合金顏色鮮艷，硬度變大。
3.合金與組成它們的金屬的性質比較
【實驗探究】
金屬材料
主要成分
熔化速度對比
鉛（純鉛）
鉛
錫（純錫）
錫
焊錫（合金）
鉛、錫
慢
中
快
實驗2：比較焊錫、錫、鉛的熔點的高低
結論：合金的熔點比組成它們的純金屬的熔點低。
用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質？
金是一種貴重金屬，是人類最早發現和開發利用的金屬之一。它是制作首飾和錢幣的重要原料，又是國家的重要儲備物資，以“金屬之王”著稱。黃金的延展性好，具有良好的導電及導熱性能。金的化學性質非常穩定，在低溫或高溫時都不會被直接氧化。黃金可與其他金屬組成合金，如金銀合金、金銅合金、金銀銅合金等。
黃
金
生活小常識
K金的“K”是外來語“Karat”
一詞的縮寫，完整的表示法是這樣的:Karat
gold（即K黃金），1
K金的計量方法是：純金為24
K（即100％含金量），1
K的含金量約是4.166％。按照國際標準，K金分為
24
種，即從1
K到24
K。
K
金
1.鉑金（英文Platinum縮寫Pt）稀有，是因為鉑金的儲量遠遠低于黃金。
2.鉑金純凈，是因為鉑金首飾通常含有
90%
的純鉑金。而且鉑金的白色光澤自然天成，長期佩戴也不會褪色。
3.鉑金堅硬，是因為鉑金的密度高，強度幾乎是黃金的
2倍。
4.鉑金的延展性也好，一克鉑金可以拉出
2
公里長的細絲。
鉑
金
白金是黃金和其他金屬熔煉而成的白色合金。選用黃金和鈀金或鎳、銀、銅、鋅等金屬熔煉成一種白色的合金，稱之為“K白金”。
白
金
【典例1】下表列出的是一種金屬的部分性質：
根據所列出的該金屬的性質可知，該金屬可用于制造
，因
為它既
，又
。由于其密度僅約
為鐵的三分之一，所以它的合金是制造飛機機身的重要材料。要
成為飛機機身材料，其合金的性質至少應在
方面與它的純
金屬相比有明顯提高。
導線
知識點一、金屬與合金的性質
硬度
密度
熔點
導電性
導熱性
延展性
較軟
2.70g·cm-3
660℃
優良
優良
優良
有優良的導電性
有優良的延展性
硬度
知識點二、
合金
【典例2】鋼材在生產生活中具有廣泛的應用，下列關于鋼的說法不正確的是（
）
A．鋼是純凈物
B．鋼是鐵合金
C．鋼的含碳量低于生鐵
D．鋼的性能優于生鐵
A
1.金屬不具有的物理通性是（
）
A.銀白色光澤
B.導熱性
C.延展性
D.導電性
2.(2015·宜昌中考)下列物質中，不屬于合金的是（
）
A．不銹鋼
B．氧化汞
C．黃銅
D．生鐵
3.銅能夠制成銅片或拉成銅絲，是因為銅具有良好的（
）
A．導熱性
B．導電性
C．延展性
D．金屬活動性
B
A
C
4.焊錫是錫鉛合金，把鉛加入錫中制成合金的主要目的是（
）
A.增加強度
B.降低熔點
C.增加延展性
D.增強抗腐蝕性
5.下列有關鐵的說法錯誤的是（
）
A.地殼中鐵元素含量排在第四位
B.鐵的年產量不如鋁
C.鐵鍋用來炒菜是因為鐵是熱的良導體，且可補充鐵元素
D.生鐵的含碳量比鋼的含碳量高
B
B
C
A
6.有關合金的敘述不正確的是(
)
A.合金的熔點一般比它的各成分金屬的熔點低
B.合金的硬度和強度一般比純金屬高
C.合金一定是金屬和金屬熔合而成的物質
D.硬鋁、黃銅和鋼均為合金
7.物質的性質在很大程度上決定了物質的用途，還需要考慮的因素有：①價格
②資源
③廢料是否易于回收
④對環境的影響，以上說法正確的有（
）
A.①②③④
B.①②④
C.①③
D.②④
1.大多數金屬具有共同的物理性質，如具有金屬光澤、可以導電和導熱、延展性良好等。
2.物質的性質在很大程度上決定了物質的用途，但這不是唯一的決定因素，還有其他影響因素。
3.金屬材料包括鐵、銅、銀等純金屬和合金。合金的強度和硬度一般比組成它們的純金屬更高，熔點一般比組成它們的純金屬更低，抗腐蝕性能等也更好，因此，合金具有廣泛的用途。
要讓事情改變，先改變自己；要讓事情變得更好，先讓自己變得更好！

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