初三下册化学金属和金属材料.ppt

第八单元 金属和金属材料 课题 1 金属材料 金属材料 纯金属 合 金 n青铜器时代的开始：约公元前 4000年、我国约公元前2000年开 始。 n铁器时代的开始：约公元前1500 年，我国约公元前800年。 n铝器的使用：19世纪末。 人类使用金属制品大致经历了三个时代人类使用金属制品大致经历了三个时代 铜和铁是人类使用较早的金 属，我国劳动人民在商代就制造出 精美的青铜器，春秋战国时期就会 冶铁和炼钢。铝的利用要比铜和铁 晚得多，那仅仅是100多年前的事 情。但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。 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 一金属的物理性质 金属的物理性质金属的物理性质 大多数金属为银白色 2.有金属光泽 4.能导电 5.有延展性 铜（紫红色）金（黄色） 金属的物理性质 3.能导热 1.常温下为固体（除汞为液体外） 6.熔点较高，密度、硬度 随金属的不同而不同 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（ gcm-3） 熔点() 硬度（以金刚石的 硬度为10作标准） 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 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 大 小 银 铜 金 铝 锌 铁 铅 100 99 74 61 27 17 7.9 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？ 铁的硬度大，铅的硬度小。若菜刀镰刀用 铅制容易卷刃，而锤子用铅制，很容易变 形。 银在自然界中含量较少，价格比铜高许多 ，密度大，不易架设。 3、为什么灯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。灯丝熔断 4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬 ？如果镀金怎么样？ 因为铬是硬度最高的金属，镀在铁制品表 面既耐磨、美观又防锈，延长使用寿命。 镀金会增加成本且不耐用，日久会脱落， 铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命。 5 5、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？ （1 1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都）烧菜用的铲子是铁制的，一般都 要装上木柄要装上木柄 （2 2）铁块可以制成铁丝或铁片）铁块可以制成铁丝或铁片 （3 3）油罐车行驶时罐内石油振荡产）油罐车行驶时罐内石油振荡产 生静电，易发生火险，因此，车尾有生静电，易发生火险，因此，车尾有 一条拖地的铁链一条拖地的铁链 铁有良好的导热性 铁具有延展性 铁具有导电性 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 问题： 制造飞机的材料中为什么大制造飞机的材料中为什么大 量使用量使用铝合金铝合金而不用而不用纯铝纯铝？ 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 熔点最低的金属汞 密度最大的金属锇 密度最小的金属锂 就是在金属中就是在金属中加热熔合加热熔合某某 些金属或非金属形成的具有些金属或非金属形成的具有金属特金属特 征征的物质。的物质。 1 1、合金、合金 注意：合金中并非都是金属，组成 合金的元素中可能有非金属；合金 是一种混合物而不是化合物。 二、合金合金 常见的合金： 铝合金： 铁合金： 铜合金： 硬铝、镁铝合金 生铁、钢 青铜、黄铜、白铜 铁铁 合合 金金 生铁生铁 钢钢 含碳量为含碳量为2 24.34.3， 含碳量为含碳量为0.030.032 2 因为含碳量不同，生铁和因为含碳量不同，生铁和 钢的机械性能差别很大钢的机械性能差别很大 千锤百炼千锤百炼( (百炼成钢百炼成钢) )其中的其中的 化学原理：化学原理： 锤打烧红的生铁时，生铁中的锤打烧红的生铁时，生铁中的 碳与氧气反应生成二氧化碳，碳与氧气反应生成二氧化碳， 使含碳量降低，转变为钢使含碳量降低，转变为钢 生铁和钢就是含碳量不同的铁生铁和钢就是含碳量不同的铁 的两种合金生铁的含碳量为的两种合金生铁的含碳量为 2 24.34.3，钢的含碳量为，钢的含碳量为 0.030.032 2除含碳外，生除含碳外，生 铁中还含有硅、锰等，钢如不铁中还含有硅、锰等，钢如不 锈钢中还含有铬、镍等锈钢中还含有铬、镍等 铁 合 金 铁 例：铁的合金 性 质质 比 较较 现现象 黄铜铜铜铜焊锡焊锡锡锡 颜颜 色光 泽泽 硬度 结结 论论 紫红 色 灰白 色 银白 色 黄铜比铜硬 焊锡比锡硬 合金一般比纯组分金属硬度大 黄 色 现现 象 结结 论论 焊锡最先熔化，锡 次之，铅最后熔化 合金一般比任一组分 金属熔点低 实验：焊锡与锡、铅熔点比较 、合金性质 （1）、硬度大于组成它的金属 （2）、熔点低于组成它的金属 （3）、抗腐蚀性能强于组成它的金属 介绍：常见合金 n课本P6表82 球墨铸铁球墨铸铁 锰钢 不锈钢婴儿床不锈钢婴儿床 黄铜合金黄铜合金 介绍：常见合金 n课本P6表82 青铜器青铜器 清代的锁 清代的锁 介绍：常见合金 n课本P6表82 焊锡丝焊锡丝 18K18K黄金饰品黄金饰品 18K18K白金饰品白金饰品 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 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 1 1、制造飞机和制造机器底座，对所用、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？金属的密度和硬度会有什么要求？ 2 2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为、电炉丝是用金属钨制成的，你认为 它利用了钨的哪些性质？它利用了钨的哪些性质？ 密度硬度 制造飞机 制造机器底座 导电性、导热性、熔点高 小大 大大 学完本课题你应该知道学完本课题你应该知道 1 1金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下 它们都是固体它们都是固体( (汞除外汞除外) )，有金属光泽，大多数为电和，有金属光泽，大多数为电和 热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。 2 2物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，物质的性质在很大程度上决定了物质的用途， 但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时， 还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利 ，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因 素。素。 3 3金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属材料包括铁、