1、第八单元 金属和金属材料,课题1 金属材料,在元素周期表中列出了当今世界上已经确定存在的全部元素。请指出其中哪一类元素最多？,在元素周期表中，近 80% 的是金属元素。,金属材料包括纯金属以及它们的合金。一、几种重要的金属zx.xk1、金属材料使用的历史,人类从制造工具开始石器时代,人类开始制造金属工具青铜器时代,人类广泛制造和使用金属工具铁器时代,Fe 目前世界年产量最高的金属。,2、当今几种重要的金属,Al 的利用仅有100多年，由于它密度小、延展性好、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。,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
2、界上铜的年产量，位于铁和铝之后，居第三位。zxxk,3、金属具有相似的物理性质,金属与非金属物理性质的比较,铝箔,铝制电缆,导热性,延展性,导电性,密度较小,练习：根据你的生活经验，分析下列铝制品的用途主要利用了铝的哪个性质？A. 密度较小 B. 导电性 C.导热性 D.延展性,4、金属物理性质间的差异 铜：紫红色；金：黄色； 汞（水银）：常温下为液体 各种金属的导电性、密度、熔点、硬度等也有差异（见P3 表8-1）z,xxk,金属之最,地壳中含量最高的金属元素 铝 人体中含量最高的金属元素 钙 目前世界年产量最高的金属 铁 导电、导热性最好的金属 银 硬度最高的金属 铬 熔点最高的金属 钨
3、熔点最低的金属 汞 密度最大的金属 锇 密度最小的金属 锂,P3 讨论 1. 铅的硬度小，而铁的硬度大。 2. 银的价格比铜高许多。 3. 钨的熔点高，锡的熔点低，易熔断。 4. 铬硬度大，耐磨耐腐蚀，美观。如果镀金则会增加成本且不耐用，日久容易脱落。使铁生锈而缩短水龙头的使用寿命。,思考： 1、哪些金属可用来打造首饰？为什么？金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。 2、哪些金属可用来制造电线，为什么？铜可用来制造电线，因为它易导电。 3、哪些金属可用来制造炊具，为什么？铁可用来制造炊具，因为它传热快。 4、哪些金属可拉成细丝或压成薄片，为什么？金、银、铜、铝可拉成细丝或压成薄
4、片，由于它们有延展性，容易加工。,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,性质,考虑物质的用途时，首先要考虑物质的 ，还需要考虑哪些因素？,思考：钢铁比其他金属更易生锈，为什么钢铁的应用远比其他金属多呢？（提示：钢铁的应用较多要从多角度考虑） 资源：铁元素在地壳中的含量居第四位，资源丰富。 价格：钢铁的价格相对其他金属较便宜。 性质：纯铁可以制成各种钢，而钢的性能多种多样，可以根据需要加工。 外观：钢色泽美观。 环境：少量的铁元素对人体有益，不会污染环境，且可回收利用。,二、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。 属于混合
5、物。,2、常见的几种合金 （1）铁合金 生铁和钢：含碳量不同 硬度：生铁、不锈钢纯铁 抗腐蚀性能：不锈钢纯铁,P5 实验8-1 比较纯金属与合金的硬度大小 黄铜：铜与锌的合金,黄色 有光泽,黄铜硬度大于铜,紫红色 有光泽,深灰色 有光泽,焊锡硬度大于锡,银白色 有光泽,参看P5表格中的数据，猜测实验现象。 现象：最先熔化的是焊锡，其次是锡，最后熔化的是铅。 说明：焊锡的熔点低于两种纯金属的熔点。,P6 表8-2 常见合金的主要成分、性能和用途合金与纯金属相比，性能上发生了改变。 一般， 合金的强度和硬度成分金属； 合金的熔点成分金属； 合金的抗腐蚀性能成分金属。 原因：物质组成的改变，使其性能
6、发生改变。 合金的用途比纯金属的用途广得多。,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。 被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。 钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨。,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。 钛- 镍形状记忆合金制成的人造卫星天线,思考：制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？ 因为铝合金的硬度大于纯铝。 铝及其合金在电线电缆工业、飞机、汽
7、车等制造业方面有广泛的用途。,思考：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,练习,1. 下列物质属于金属材料的是（ ） A钢 B铜C氧化铁 D碳2. 人类历史上先用铜器后用铁器，其主要原因是（ ） A铜在地壳中的含量比铁多B铜器是混合物、铁器是纯净物C冶炼铁比冶炼铜困难D铁器比铜器更易生锈,AB,C,3. 各种金属的活泼性不同，通常铝比铁活泼、铁比铜活泼，从冶炼金属的工艺条件和活泼性分析，人类使用金属的早晚与下列哪些因素关系密切（ ）A. 金属的活泼性 B. 冶炼金属的难易程度 C. 金属的贵贱D. 金属元素在地壳中的含量人类使用金属的早晚与金属
8、的活泼性、冶炼金属的难易程度有密切关系,AB,4. 新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警。 “防盗玻璃”能报警，这利用了金属的（ ）A. 延展性 B. 导电性 C. 弹性 D. 导热性,B,5. 填空：常用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是 ； 常用于制造电线和电缆的金属是 ； 常用于航空工业作制造飞机等材料的金属是 ；热水瓶内胆涂有一层 金属；温度计内装的金属是 。,锌,铜,铝,铝,铝,铁,钛,银,汞,6铝及其合金具有很多优良的性能：延展性 导热性 导电性 硬度大 密度小
9、抗腐蚀性强（表面易形成一层致密氧化膜） 银白色 化学性质a. 制烧水壶等炊具 ；b. 作糖纸、易拉罐等包装材料 ；c. 作电缆 ；d. 作飞机外壳 ；e. 作铝合金门窗 ；f. 作银色漆颜料 ；g. 用氢氧化铝制胃舒平治疗胃酸过多 ； h. 用含铝元素的明矾作炸油条的膨化剂 ； 铝是食品污染源之一，应加以控制和使用，上述用途中应加以控制的有 。,abgh,7. 实验室使用的还原性铁粉和活性炭粉末都是黑色的，请设计实验鉴别。,取样，分别加入稀盐酸,放出气体的是铁粉。,取样，分别加入CuSO4溶液,能析出红色固体的是铁粉。,取样，分别在空气中加热,固体减少的是炭粉。,取样，分别用磁铁吸引,能被吸引的固体是铁粉。,
