第一节 常见的金属材料 课件（46张PPT）

(共46张PPT)
1.了解常见金属的物理性质，知道金属材料在日常生活和工农业生产中的重要用途。
2.初步建立“混合”能改变物质性质的化学观念。知道在一种金属中熔合进一种或多种其他金属（或非金属），能得到适合人类不同需要的合金。
金属材料使用的历史
人类从制造工具开始——石器时代
金属材料使用的历史
人类开始制造金属工具——青铜器时代
金属材料使用的历史
人类广泛制造和使用金属工具——铁器时代
当今几种重要的金属
Fe 是目前世界年产量最高的金属。
当今几种重要的金属
Al 的利用仅有100多年，由于它密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。
当今几种重要的金属
Cu 人类利用最早的金属材料， 由于它的含量少等原因，现在世界上铜的年产量，位于铁和铝之后，居第三位。
课堂展示一些生活中的废弃金属，请同学们思考：你们将如何研究得出它们的物理性质，也可以根据平时的生活经验回答。
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
大多数金属熔沸点高
大多数金属能导电导热
大多数金属有延展性
铜（紫红色）金（黄色）
汞（液态）
银
铜
金
铝
锌
铁
铅
100
99
74
61
27
17
7.9
优
良
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
导电性
密度/g·cm-3
熔点/℃
硬度
金刚石为10作标准
讨 论
根据你的生活经验和表中所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。
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，为什么电线一般用铜制而不用银制？
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？
4. 为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？
通过上述讨论，你对在生产中如何选择金属材料有什么认识？
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
金属分类
1、黑色金属(铁、铬、锰)
有色金属(铁、铬、锰以外的金属)

2、轻金属（密度小于4.5g/cm3：钠、镁、铝等）
重金属（密度大于4.5g/cm3：汞、铜、铅等）

3、常见金属（铁、铝等）
稀有金属（锆、铌、钼等）
地壳中含量最高的金属元素
人体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
硬度最高的金属
熔点最高的金属
熔点最低的金属
密度最大的金属
密度最小的金属
… …
金 属 之 最
── 铝
── 铁
── 银
── 钙
── 铬
── 钨
── 汞
── 锇
── 锂
制造飞机的材料中大量使用铝合金而不使用纯铝，这是这什么呢？
什么是合金？
合金的性质与其组分金属有何不同？
合金的应用范围怎样？
我们常用的合金有哪些？
哪些合金最有前途？
阅读课本合金的内容，思考
铁合金
炼钢的主要原料是生铁，在古代，人们把烧红的的生铁放在铁毡上反复捶打，最终可使生铁转化为钢，这就是成语“百炼成钢”和“千锤百炼”的来历。写出上述最关键一步的化学方程式。
合金 主要成分 性能 用途
生 铁 铁、碳 含碳量： 2%~4.3% 硬而脆，可铸造但不能锻轧 炉具、炊具、机床底座等
钢 铁、碳 含碳量： 0.03%~2% 具有较好的韧性和弹性，可铸造，可锻轧 机器零件、刀具、量具、模具等
如何去比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的物理性质
紫红色
黄铜比铜硬
合金一般比纯组分金属硬度大
黄色
性质比较 现象
黄铜 铜
颜色光泽
硬度
结论
【实验8-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度
焊锡
锡
铅
合金与组成它们的金属的性质比较
焊锡最先熔化，锡次之，铅最后熔化
合金和组成它的纯金属熔点不同
现象
结论
纯金属
金属
启示
合金一般比纯金属熔点低
根据下表提供的数据，你能得到什么启示


熔
点
/℃ 铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金
327 321 271 232 183 70

合金比纯金属的主要优越性：
合金比其组分金属的颜色更鲜艳
合金的硬度大于组成它们的金属
合金的熔点低于组成它们的金属
合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属
合金比纯金属具有更广泛的用途
合金 主要成分 性能 用途
不锈钢 铁、铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、容器、反应釜
黄铜 铜、锌 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品
焊锡 锡、铅 熔点低 焊接金属
硬铝 铝、铜、镁、硅 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等制造业
18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件
资料介绍：飞机上的合金和金属
1.金：用覆盖了纯金膜的聚合物作成的档风玻璃，因金膜中通过电流时能产生足够的热量，而能保证档风玻璃不起水雾；此外金也不会与空气、水反应。
2.铁合金：飞机的主体结构必须极其牢固。含有碳和其他金属的钢是制造这些部件的最佳材料。
3.铝合金：飞机的外壳必须牢固、质轻、抗腐蚀，所以用铝合金制造。铝合金是由铝、镁、铜和其他一些能增加强度的微量金属制成的。
2008年北京奥运会主体育场——“鸟巢”
椭圆形的“鸟巢” 是由钢结构编织而成的巨型建筑，所选用的钢材--Q460钢是一种低合金高强度钢，具有良好的抗震性、抗低温性、抗腐蚀性、可焊性等特点,并且受力强度大。它是由我国自行研制的、在国内建筑上首次使用的高科技钢材.
用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金，被广泛用于做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。
低温下
钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨
21世纪的重要金属材料：
钛和钛合金
优点：熔点高、密度小、可塑性好
易于加工、机械性能好、抗腐蚀性
能非常好

钛金属腕表
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
6.

( )
A
铜合金
黄铜：（含Zn 20% ～36%）
青铜：（含Sn 10% ～30%）
白铜：
含Cu Zn——耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。
含Cu Sn Pb等——硬而脆，强度大
含Ni Zn（少量Mn）——制酒具等