课题1 金属和金属材料PPT.ppt

第八单元金属和金属材料 课题1金属材料 孝义市阳泉曲初中温利霞 根据生活经验 你所知道的金属有哪些 你见过哪些金属制品 金属材料 纯金属 合金 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 人类使用金属制品大致经历了三个时代 铁耙两汉时期西汉农具 铁器时代 一架波音767大型飞机约由70 的铝及其合金构成 20世纪 铝和铝合金的应用 应用广泛的金属材料 实验探究 以铁 铜 铝为样品 1 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 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 金属的物理性质 一 金属共有的物理性质 常温下金属大都是固体 汞除外 有金属光泽大多数金属都是电和热的良导体 导电导热性 有延展性 可以拉成细丝 可以展成薄片 有韧性 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 1 红色 黄色 液体 优 良 金铅银铜铁锌铝 19 311 310 58 927 867 142 70 大 小 钨铁铜金银铝锡 3410153510831064962660232 高 低 铬铁银铜金铝铅 94 52 5 42 5 32 5 32 2 91 5 大 小 银铜金铝锌铁铅 10099746127177 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 以下铁的用途 涉及了那些铁的性质 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 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 你知道吗 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 联系生活实际 完成 就是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 1 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 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 铁合金 生铁 钢 含碳量为2 4 3 含碳量为0 03 2 因为含碳量不同 生铁和钢的机械性能差别很大 千锤百炼 百炼成钢 其中的化学原理 锤打烧红的生铁时 生铁中的碳与氧气反应生成二氧化碳 使含碳量降低 转变为钢 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 暗 黄色 亮 紫红色 暗 灰白色 亮 银白色 黄铜比铜硬 焊锡比锡硬 合金比纯金属硬度大 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 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 2 合金与组成它们的金属的性质的差异 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 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 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 课堂小结1 金属具有很多共同的物理性质 例如 常温下它们都是固体 汞除外 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 2 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 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素 3 金属材料包括铁 铝 铜等纯金属和合金 在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金 其性能会发生改变 合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高 抗腐蚀性能等也更好 因此 合金具有更广泛的用途 基础知识 1 地球中含量最多的金属元素是其次的金属是 2 你知道灯泡中的金属是 用它做发热丝的原因是 3 用铁锅煮饭 炒菜是利用 4 很多地方的导线都用铝 是因为铝具有性 铜的导电性比铝好 少用铜的原因是 5 菜刀 镰刀不用纯铁 而用的是 其原因是 用铁接近磁铁时发现 说明铁具有性 这性质是其他金属少有的 铝 铁 钨 钨是熔点最高的金属 铁的导热性能好 导电 铝的价格要比铜的价格低得多 生铁 生铁的硬度比纯铁要大 被吸引 铁磁 能力拓展 1 金红石 TiO2 是生产钛的主要矿石 其生产方法是 金红石 碳粉混合高温下通入Cl2制得TiCl2和一种可燃气体氧化物 该反应的化学方程式 然后 在氩气的气氛中 用过量的镁在加热条件下 制得金属钛单质 其反应方程式是 2 在工业上精炼铜 镀铜以及制造各种铜的化合物时 都要用到硫酸铜 某工厂用硫化铜 CuS 制硫酸铜 拟选择两个方案 方案1 CuS在硫杆菌 催化剂 的作用下和空气中的氧气发生化合反应生成硫酸铜 其反应方程式