(共21张PPT)
有种材料真堪夸,
导热导电性能佳。
能延能展难熔化,
生活不能缺少它。
石器时代
青铜器时代
铁器时代
铝的使用
人类使用金属的历史
学习目标
1、认识金属材料与人类生活和社会发展的密切联系。
2、了解常见金属的物理性质。
3、了解物质的性质与用途的关系。
据下图片,你能说出金属的用途吗?从中你又可以总结出金属具有哪些物理性质?
有金属光泽
良好的导电性
良好的导热性
良好的延展性
(能拉成细丝)
延展性(展成薄片)
能够弯曲
大多数金属为银白色
大多数金属为固体
大多数金属有光泽、能导电导热、有延展性
大多数金属熔点高、硬度大
铜(紫红色)金(黄色)
汞汞俗称水银是(液态)
一、金属共有的物理性质
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。
金属与非金属物理性质的比较
名 称:金属除汞外其余都是“金”字旁
非金属都有“石”旁、“气”字头或“水”旁
物理性质 金属 非金属
状态 常温下,除汞是液体外,其余是固体 在常温下,有固、液、气三态
密度 一般较大 一般较小
导电性
导热性 能导电、导热 一般不导电、不导热
延展性 有 没有
(优)
金 铅 银 铜 铁 锌 铝
19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70
(大)
(小)
钨 铁 铜 金 银 铝 锡
3410 1535 1083 1064 962 660 232
(高)
(低)
铬 铁 银 铜 金 铝 铅
9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5
(大)
(小)
讨论:
1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?
通过观察上面的表格,你对金属的物理性质又有哪些新的认识?
一般情况下,金属的密度比较大、熔点比较高、硬度比较大。
铅的硬度小,而铁的硬度大
2.银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?
银的价格比铜高许多
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,锡的熔点低;如果用锡,则锡丝易烧断。
4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金怎么样?
铬硬度大, 耐磨、美观,又防锈;金的价格高、硬度小如果镀金则会增加成本且不耐用。
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)
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
1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?
2、银的导电性比铜好,为何电线用铜而不用银?
3、为何铁制品如水龙头等要镀铬?如镀金怎么样?
铬硬度大, 耐磨美观又防锈,如镀金则会成本高
银的价格比铜高
铅的硬度小,而铁的硬度大.
4、电炉丝是用金属钨制成的,你认为它利用了钨的哪些性质?
导电性、导热性、熔点高
5、制造飞机和机器底座,对所用金属的密度和硬度会有什么要求?
密度 硬度
制造飞机
制造机器底座
使用
是否便利
资源
废料是否
易于回收
价格
是否
美观
对环境
的影响
考虑物质的用途时,首先要考虑物质的_____,还需要考虑那些因素?
性质
制造飞机的材料中,大量使用铝合金,为什么不使用纯铝呢?
阅读课本P4合金的内容,思考
什么是合金?合金的组成都是金属吗?制取合金属何变化?合金的物质类别属?合金的性质与其组分金属有何不同?合金的应用范围怎样?我们最常见最常用的合金是什么?它们的本质区别是?哪些合金最有前途?
某金属它的一些性质如下:
这种金属的表面有一层氧化物保护层,试设想这种金属的可能用途。
铝合金用于造飞行是利用了铝合金的硬度大、密度小。
生活中大量使用铝合金做门窗,而不用纯铝?铝合金的硬度比铝大。
熔点 2500℃
密度 3g/cm3
强度 与钢相似
导电性 良好
导热性 良好
抗腐蚀性 优异
纯铁
铁的合金
生铁
钢
(含碳量不同)
(2%~4.3%)
硬度比纯铁硬
(0.03%~2%)硬度、抗腐蚀性能增强
2、合金
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。
注意:合金组成不都是金属,制取属物理变化;物质类别属混合物而不是化合物。
合金的性质并不是各成分金属的总和。 硬度、强度一般比各成分金属的大,抗腐蚀性能更好。熔点一般比各成分低;物理,化学和机械性能优于各成分的金属。
合金特点
黄铜
铜
刻划法比较合金与纯金属的硬度
白金全称为“白色 K 金”,是将黄金与铜、镍、锌等金属熔合制成的一种白色合金。
白铜
青铜
硬度_____、熔点_____、________性能更好,故合金有更广泛的应用。
合金的性质和组成它的纯金属相比
变大
变低
抗腐蚀
认真分析表格内的数据,你能得到什么启示?
纯 金 属 合 金
铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金
熔点/0C 327 321 271 232 183 70
启示
现在同学们明白制造飞机的材料为什么使用铝合金而不使用纯金属铝了吗?
钛合金与人体有很好的“相容性”,可用制造人造骨
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,即使把它放在海水中数年后仍光亮如新,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
钛金手表
钛合金烤瓷牙
用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
低温下
形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广泛用于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
纯金属
合 金
金属材料
学完本课题你应该知道
金属具有共同的物理性质。常温大都是固体(汞除外),有金属光泽,导热性,导电性,延展性,密度较大,熔点较高。
物质的性质决定用途,但不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时,还需考虑价格、资源、美观、便利以及回收和对环境的影响等多种因素。
强度和硬度高,抗腐蚀性能好,熔点低。用途广泛。
最常见的合金
铁的合金
生铁
钢
含碳量:2%~4.3%
硬度大、韧性小
含碳量:0.03%~2%
硬度大、韧性大
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
2.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
3.我们的生活与金属密切关系,填空:
日常生活中,家用热水瓶内胆壁上的银白色金属是_____,温度计中填充的金属是______。
家用铁制的锅铲上部,常加一木柄或塑料柄,这说明铁具有______性,铁能拉成铁丝,说明铁具有________性。
银(Ag)
汞(Hg)
导热
延展
4、钛和钛合金是21世纪的重要金属材料,它们具有优良的性能,如熔点高,密度小,可塑性好,机械性能好,抗腐蚀能力强,钛合金与人体很好的“相容性”。据它们的主要性能,不合实际的用途是( ) A.用来做保险丝 B.用于制造航天设备 C.用于核潜艇设备的制造 D.可用来制造人造骨
A
5、在铁、铝、铜、锌、钛五种金属中:
常用于电镀和作干电池电极的金属是_
生铁和钢是哪种金属的合金___
包装糖果、香烟的银白色金属材料__
常用于制造电线和电缆的金属___
常用于航空工业作制造飞机等材料
的金属____
锌
铜
铝
铝
铝
铁
钛