(共21张PPT)
课题1
金属材料
第1课时
几种重要的金属
你知道这些日常生活中的实物是什么材料制成的吗?你还能举出更多实例吗?
炊具
导入新课
飞机
扳手
认识金属材料,了解金属材料的发展史。
1
了解常见金属的性质及用途。
2
了解物质的性质与用途的关系。
3
01
金属材料
生活中有许多物质都是由金属材料制成。
金属材料包括纯金属和合金。
1.金属材料
埃菲尔铁塔
导线
国家体育场“鸟巢”
热水壶
青铜器时代
铁器时代
2.金属材料的发展史
1
2
3
东汉晚期的青铜奔马
(马踏飞燕)
河北沧州铁狮子,铸造于953年
现在,世界上年产量前三的金属为
铁、铝、铜。
铝制品
(铝的使用在100多年前)
02
金属的物理性质
根据图片,你能总结出金属的哪些物理性质?
·有光泽
·能导电
·能导热
·有延展性,能压成薄片
·有延展性,能拉成丝
·能够弯曲
根据图片,你能总结出金属的哪些物理性质?
物理性质
物理性质比较
导电性(以银的导
电性为100作标准)
银
铜
金
铝
铁
锌
铅
(优)
100
99
74
61
27
17
7.9
(良)
密度/(g·cm-3)
金
铅
银
铜
铁
锌
铝
(大)
19.3
11.3
10.5
8.92
7.86
7.14
2.70
(小)
熔点/℃
钨
铁
铜
金
银
铝
锡
(高)
3410
1535
1083
1064
962
660
232
(低)
硬度(以金刚石的
硬度为10作标准)
铬
铁
银
铜
金
铝
铅
(大)
9
4~5
2.5~4
2.5~3
2.5~3
2~2.9
1.5
(小)
一些金属的物理性质的比较
1.金属共同的物理性质
金属的物理性质
常温下为固体
(汞为液体)
多数金属密度较大,熔点较高
多数金属有良好的导电性、导热性、延展性
有金属光泽,大多呈银白色
(铜呈紫红色,金呈黄色)
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_________;
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_________。
2.金属之最
铝(Al)
钙(Ca)
铁(Fe)
银(Ag)
铬(Cr)
钨(W)
汞(Hg)
锇(Os)
锂(Li)
03
决定物质用途的因素
铁比铅的硬度大,且铅有毒。
银的成本比铜高。
根据生活经验和表格信息,回答下列问题。
讨论
为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?
01
银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?
02
钨的熔点比锡高。用锡制灯丝,通电后锡会熔化,灯丝会熔断,灯泡不能正常发光。
铬比铁的硬度大,耐磨,耐腐蚀性强,且美观。镀金虽然美观,但成本高,不耐磨。
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?
03
为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金会怎样?
04
通过以上讨论,在考虑物质的用途时,除了要考虑物质的性质外,还需要考虑哪些因素?
决定和影响金属用途的因素
价格高低
资源是否丰富
是否美观
使用是否便利
废料是否易于回收
对环境的影响
金属的性质
决定
因素
影响
因素
课堂小结
几种重要的金属
金属的物理性质
金属材料
种类
发展历史
共性
差异性
决定物质用途的因素
纯金属和合金
大多数都是固体、有金属光泽、导热、导电、延展性、密度和硬度较大,有较高熔点
铜-紫红色、金-黄色、汞-液体
1.人类使用材料的历史就是人类的进步史。下列物品的主要材质不是金属材料的是(
)
A.青铜器
B.龙泉宝剑
C.黄金首饰
D.塑料器具
D
随堂训练
2.
金属材料在现实生活中有极为重要的作用。下列金属材料的运用与金属所具有的性质不一致的是( )
A.制造白炽灯灯丝——熔点高
B.制造飞机——坚硬而质轻
C.制造装化工原料的容器——耐腐蚀
D.制造保险丝——硬度大
D
3.科学家发现一种新金属。根据图表信息推测其用途错误的是
( )
A.用于焊接金属
B.制造航天飞机
C.制外科手术刀
D.用于通讯设备
熔点
密度
强度
导电性
导热性
抗腐蚀性
2500℃
3g/cm3
与钢
相似
良好
良好
优异
A
4.青少年一定要爱护自己的眼睛,在光线不足时看书、写字要用照明工具。右图是一种照明用台灯。
(1)右图中标示的各部件中,
用金属材料
制成的是_______(填序号)。
(2)灯管后面的反光片为铝箔。铝块能制
成铝箔是利用了铝的_______性。
(3)铜制插头是利用了金属铜的_______性。
①②④
延展
导电(共20张PPT)
课题1
金属材料
第2课时
合金
导入新课
发射火箭时,火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。并且发动机工作时,还要喷出几千度的高温气流,这样一来,火箭尾部就得承受四千摄氏度以上的高温。仅有的纯金属材料已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。因此合金材料应运而生。
学习目标
认识合金的概念及常见的合金材料。
1
了解常见合金的性质及用途。
2
讲授新课
01
合金
在金属中加热熔合某些金属或非金属所制得的具有金属特征的物质称为合金。
1.什么是合金
至少含两种成分,至少一种是金属
合金为混合物
2.几种常见的合金材料
生铁
铁合金
钢
类别
含碳量
机械性能
用途
生铁
2
%~4
%
硬而脆、无韧性
制铁锅、暖气
片、机床等
钢
0.03
%~2
%
较硬而韧,有弹性、良好的延展性
制机械、交通工具、炊具等
生铁和钢的比较
钛和钛合金被认为是21世纪的最重要金属材料。
(1)优良性能
熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好,抗腐蚀性能强等。
(2)主要用途
广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。钛合金与人体具有很好的“相容性”,可用于制造人造骨等。
钛合金
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。
形状完全恢复
将天线揉成团
在加热时形状
开始恢复
用形状记忆合金丝制成的天线
冷却
变形
用钛镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
形状记忆合金
合金
主要成分
主要性能
主要用途
球墨铸铁
铁、碳、硅、锰
机械强度好
在某些场合可以代替钢
不锈钢
铁、铬、镍
抗腐蚀性好
医疗器械、炊具、容器、反应釜
锰钢
铁、碳、锰
韧性好、硬度大
钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架
黄铜
铜、锌
强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀
机械零件、仪表、日用品
青铜
铜、锡
强度高、可塑性好、
耐磨、耐腐蚀
强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀
白铜
铜、镍
光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工
钱币、代替银做饰品
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
18K白金
金、铜、镍、锌
光泽好、耐磨、易加工
金饰品
其他几种常见的合金
02
合金的性质
比较黄铜片和铜片、硬铝和铝的光泽和颜色;将它们互相刻画,比较它们的硬度。
比较金属和合金的硬度
实验
8
-
1
性质比较
现象
黄铜
铜
硬铝
铝
光泽和
颜色
硬度
结论
暗、黄色
亮、
紫红色
暗、
灰白色
亮、
银白色
黄铜比铜硬
硬铝比铝硬
合金颜色较纯金属的暗;
硬度较纯金属的大
比较金属和合金的硬度
查阅资料,了解焊锡(锡铅合金)和武德合金(铅、铋、锡和镉组成的合金)的用途。根据下表提供的数据,你能得到什么启示?
纯金属
合金
铅
镉
铋
锡
焊锡
武德合金
熔点/℃
327
321
271
232
183
70
启示
讨论
合金的熔点低于组成它们的金属的熔点
1.更大的硬度,更高的强度
(韧性好、耐拉伸、耐弯曲)。
2.较低的熔点。
3.更好的抗腐蚀性能。
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。
合金与纯金属相比
1.下列是关于合金的叙述:
①合金中至少含有两种金属;②合金中元素以化合物的形式存在;③合金中一定含有金属元素;④合金一定为混合物;⑤合金依然具有金属特性。其中正确的是(
)
A.④
B.①②③
C.③④
D.③④⑤
D
练一练
课堂小结
合金
概念
铁合金
在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的混合物
生铁:含碳量为2%~4.3%
种类
钢:含碳量为0.03%~2%
其他合金,如铝合金、铜合金、钛合金
性质
合金的强度和硬度一般比组成他们的成分金属高,抗腐蚀性能更好
合金的熔点比组成它的纯金属低
1
.合金由于其优良的性能在生产生活中得到了广泛的使用。下列关于合金及纯金属的各项比较中,不正确的是( )
A.强度:硬铝>铝
B.抗腐蚀能力:不锈钢>纯铁
C.硬度:纯铜>黄铜
D.熔点:纯锡>武德合金
C
随堂训练
2.下列说法中,不正确的是(
)
A.钛-镍形状记忆合金可用来制造人造卫星上的天线
B.将黄铜与铜互相刻画,铜表面出现刻痕
C.含有某些金属和碳元素的铁合金,其性能比纯铁更优良
D.合金中至少要含有两种金属元素
D
3.中国科学家研制的一种高强度镁合金材料接近了理论上镁合金的强度极限,登上Nature封面,下列关于镁合金的描述错误的是( )
A.镁合金具有许多良好的物理、化学和机械性能
B.镁合金的硬度比其各成分金属大
C.镁合金是将镁和其他金属或非金属熔合而成的
D.镁合金的熔点比其各成分金属要高
D