資源簡介

第一單元 金屬和金屬材料
課題1 金屬材料
一、金屬
1、金屬材料：純金屬（90多種）、合金（幾千種）
2、人類應用金屬的先后順序：銅-鐵-鋁
3、金屬年產量排序：鐵、鋁、銅。（鋁的利用要比銅和鐵晚得多，但由于鋁的額密度小，具有優(yōu)良的抗腐蝕等性能，現(xiàn)在世界上鋁的年產量已超過了銅位于鐵之后，居第二位）
4、金屬的物理性質：
共性：金屬在常溫下為固體、有金屬光澤、有導電性、導熱性、延展性、密度較大、熔點較高。
特性：常溫下汞為液體，大多數(shù)金屬呈銀白色（但銅為紫紅色，金呈黃色，鐵粉為黑色）。
5、金屬之最
（1）地殼中含量最高的金屬元素：鋁
（2）硬度最高的金屬：鉻（Cr）
（3）目前世界年產量最高的金屬：鐵
（4）導電、導熱性最好的金屬：銀（Ag）
（5）人體中含量最高的金屬元素：鈣
（6）熔點最高的金屬：鎢
（7）熔點最低的金屬：汞
（8）密度最大的金屬：鋨
（9）密度最小的金屬：鋰
（10）人類使用最早的金屬：銅
（11）人類使用最早的金屬材料：青銅
（12）體溫計中填充的金屬：汞
（13）暖氣片的表面刷的“銀粉”實際上是金屬：鋁
（14）21世紀重要的金屬材料：鈦（Ti）和鈦合金
6、簡單題涉及到的知識點：
（1）為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鋁制？
鐵的硬度比鋁大。
（2）銀的導電性比銅好，為什么一般電線用銅制而不用銀制？
銅也有良好的導電性，而銀的價格比銅高且銀的密度大不易架設。
（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(xiàn)什么情況？
鎢的熔點比錫高，用鎢絲不易熔化。如果用錫制的話，燈絲會熔化。
（4）為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會怎么樣？
鉻的硬度比鐵大、耐磨、美觀又防銹，可延長水龍頭的使用壽命。金比鉻的成本高且金硬度小，不耐磨。
（5）很多寶石為什么絢麗多彩？很多寶石內含有某些金屬離子，才使它們變得更加絢麗多彩。
二、合金
1、定義：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的混合物。
注意：合金一定是混合物，合金中一定含有金屬，可能含有非金屬。
2、合金與純金屬性能的比較
（1）合金的熔點一般比組成它的純金屬的熔點低。
（2）合金的強度和硬度一般要比組成它們的純金屬更高，抗腐蝕性能也更好。
3、合金比純金屬應用廣泛的原因：
合金的硬度和強度一般比組成它的純金屬更高，抗腐蝕性能更好。
4、不銹鋼與純鐵相比的優(yōu)良性能
不銹鋼比純鐵硬，且比純鐵抗腐蝕性能好。
5、家庭小實驗
淬火和回火是金屬熱處理中常用的兩種方法，經(jīng)過淬火后的鋼，其硬度和耐磨性增強，塑性和韌性卻降低。淬火后的鋼針不能彎曲，淬火后的鋼經(jīng)過回火后，其韌性可部分恢復，可彎曲。
6、常見的合金
合金 主要成分 主要性能 主要用途
生鐵 含碳量2%-4.3% 注：生鐵和鋼的主要區(qū)別是含碳量不同
鋼 含碳量0.03%-2%
不銹鋼 Fe、Cr、Ni 抗腐蝕性好 醫(yī)療器械、炊具
焊錫 Sn、Pb 熔點低 焊接金屬
黃銅 Cu、Zn 強度高、耐腐蝕 機器零件、儀表
青銅 Cu、Sn 強度高、耐磨、耐腐蝕 機器零件如軸承、齒輪等
白銅 Cu、Ni 光澤好、耐磨、耐腐蝕 錢幣、代替銀做飾品
硬鋁 鋁、銅、鎂、硅 強度和硬度好 火箭、飛機、輪船等制造業(yè)
18K黃金 金（75%）、銀、銅 14K黃金表示含量達到58.3%；24K黃金可看做純金屬，屬于純凈物
武德合金 鉛、鎘、鉍、錫 熔點低 制作電路的保險絲
鈦合金 鈦 熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好、抗腐蝕性能好 人造骨骼-鈦合金
注：（1）形狀記憶合金：鈦、鎳合金 （2）用來鑄造硬幣合金

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