金属材料赵晓红.ppt

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1、课题1 金属材料,课题1 金属材料,纯金属和它们的合金统称为金属材料。,常见的金属：铁、铜、铝,旧石器时代人们利用鹿角和石头制作的工具,石器时代,金属材料的发展和利用,新石器时代的石砚,青铜极品尊与盘,人类从石器时代进入青铜器时代。,四羊方尊,司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜84.77、锡11.64、铅27.9。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。,青铜器时代,秦陵铜车马严格按真车马的制作。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为“青铜之冠”。,马踏飞燕,1969年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。1984年，定为中国旅

2、游标志图形。2002年，“马踏飞燕”的仿制品作为国礼赠布什。,进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。,越王勾践剑,铁耙 两汉时期西汉农具,铁器时代,铁狮子又名镇海吼，它是古代沧州人民战胜自然，现在铁狮子已成为沧州的市徽。,我国北方的著名文物有句俗话“沧州狮子应州塔，正定菩萨赵州桥。”,铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事情。,铝制品,由于铝的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。,实 验 探 究（以铁、铜、铝为样品）,1、用砂纸打磨，再观察它们的颜色和光泽。2、感觉一下同体积不同金属的质量大小，由此判 断它们的密度大小。

3、3、试试不同金属是否容易被弯曲、折断，并感觉 它们硬度是否相同。,4、用电池和小灯泡等试试他们能否导电，并比较灯泡的亮度是否相同。5、用手拿着金属的一端，在酒精灯火焰上 方烘烤它的另一端（注意：时间不要长，防止烫伤），试试它能不能传热。,一、金属共有的物理性质,1.常温下金属大都是固体（汞除外）2.有颜色、有金属光泽3.大多数金属都是电和热的良导体4.有延展性（可以拉成细丝，可以展成薄片）5.熔点较高。6.密度较大,不同金属也有本身的特性,但是，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。例如大多数金属都是银白色的，但铜却呈，金呈。在常温下，大多数金属是固态，但汞是。（表8

4、-1）,一些金属物理性质的比较,讨论：,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？如果镀金会怎样？,讨论：,1、因为铁的硬度大于铅，铅的硬度很小且有毒，若菜刀、镰刀用铅制容易卷刃；而锤子用铅制容易变形。,2、银在自然界中含量少、价格贵；银的密度大，不易架设。,3、钨有较高的熔点、易导电；锡的熔点低，若用锡制，灯丝导电产生的热量易使灯丝熔断，从而影响灯泡的使用寿命。,4、铬硬度大,耐磨、美观，又防锈，如果镀金会更美观、更

5、耐腐蚀，但金的价格昂贵、硬度小不耐磨。日久，金脱落则铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命。,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 之 最,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,铝,钙,银,铁,铬,汞,钨,锂,锇,联系生活（化学来源于生活，又服务于生活，让我们看看生活中的金属吧）1、日常生活中我们接触到一些金属，用于制干电池外壳（负极）的是，体温表中的液体是，常用于制造电

6、线电缆的金属是 或，白炽灯内的灯丝是，暖气片上涂的“银粉”的主要成分是。2、金属的用途主要由金属本身的 决定。请列举出铜、铁、铝在生活、生产中的应用。如：铜具有优良的导电性，因此常用于电线、电缆。,锌,汞,铜,铝,钨,铝,性质,1、制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？,2、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,小结：,一、金属的物理性质,常温下为固体（汞除外），有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点较高，密度硬度随金属的不同而不同。,二、性质决定用途,用途：主要由性质决定。还需要考虑的因素：价格、资源、是否美观、使用是

7、否便利、废物是否易于回收和对环境的影响。,第二课时 合金,一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。,制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？,日常生活中的金属材料合金,日常生活中的金属材料合金,二、合金,2、常见的合金：,1、定义：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。,铁合金,生铁：含碳量在2%-4.3%之间的铁合金,（混合物）,钢：含碳量在0.03%-2%之间的铁合金,铝合金、铁合金、铜合金、钛合金,【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度,黄色,紫红色,灰白色,银白色,黄铜比铜硬,焊锡比锡软,（1）合金比其

8、组分金属的颜色鲜艳,（2）合金的硬度大于组成它的纯金属,【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,【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,锡,焊锡,铅,【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,锡,焊锡,铅,【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,锡,焊锡,铅,焊锡最先熔化，锡

9、次之，铅最后熔化,合金的熔点低于组成它们的纯金属,3、合金与组成它们的纯金属的性质差异,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纯金属合金的熔点低于组成它们的纯金属合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的纯金属更高的强度(韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打),结论：合金与纯金属相比，性能上发生了改变，说明物质的组成的改变会使其性能发生改变。,阅读（1）课本P6页表82的内容,了解常见合金的主要成分、性能和用途,不锈钢反应釜,不锈钢容器,医疗器械,黄铜壁灯,黄铜打火机,黄铜烛台,黄铜水嘴,世界铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性可制成0.01mm的铝箔，用于包装香烟、糖果；铝的密度小

10、和具有抗腐蚀等优良性能，铝及其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业有广泛的用途,钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨,钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，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，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，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。,钛金属腕表,二十一世纪的金属材料钛和钛合金,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

11、关，以及牙齿矫正等医疗材料,低温下,主页,二、合金,2、合金与组成它们的金属的性质的差异。,合金比其组分金属的颜色鲜艳；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各组分金属。,3、合金比纯金属具有更广泛的用途。,4、钛和钛合金，新型金属材料,1、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。,小结,1、以下铁的用途，涉及了铁的哪些性质？,（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、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,3、用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？,资源丰富,无毒轻便,耐磨耐腐蚀,光泽好、美观、易加工,科学家发现了一种新金属，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。,谢谢大家,