2023学年完整公开课版金属材料

金属材料第八单元课题一温故知新1、元素分为哪几类？3、性质和用途有什么关系？2、什么叫物理性质？什么叫化学性质？4、什么叫纯净物？什么叫混合物？金属元素、非金属元素和稀有气体元素。物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质。颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等都是物理性质。物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质.例如,可燃性还原性氧化性等性质决定用途，用途反映了性质。只由一种物质组成的物质叫做纯净物，由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物。故事引入1912年，英国斯科特探险队的船只，在去南极的途中，天气十分寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其妙地化为了灰尘。1867年冬天，俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰色粉末。猜一猜：看了上面两个小故事，你能猜出产生事故的原因吗？原来是因为白锡怕冷，在温度低于-18摄氏度时，体积就会骤然膨胀，原子间空隙加大。如果温度下降到-33摄氏度，这种变化就像传染病一样迅速蔓延。这种现象人们称为“锡疫”，使整块的锡很快变成粉末。上述情况的出现，就是因为气候冷造成的。说一说：在日常生活中，你碰到过类似因为不恰当使用金属而导致的尴尬事吗？一、金属材料与生活注：1、金属材料包括纯金属和合金两类。注：2、金属制品是由金属材料制成的，铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。二、金属材料的发展史商朝，人们已开始使用青铜器春秋时期，开始使用铁器和炼钢100年前开始了铝的大规模使用铁锄与铁犁司母戊鼎铝窗三、金属的物理性质1、金属的一些共性：常温下除汞外均为固体有金属光泽电和热的良导体大多有良好的延展性密度较大熔点较高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（g·cm-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19.311.310.58.927.867.142.70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常见金属的物理性质2、金属的一些特性：铁、铝等大多数金属都呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色；常温下大多数金属都是固体，汞却是液体；各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大；银的导电性和导热性最好，锇的密度最大，锂的密度最小，钨的熔点最高，汞的熔点最低，铬的硬度最大。注：熟记“金属之最”金属的分类黑色金属有色金属铁锰铬除铁锰铬外的其他金属3、金属的分类4、几种常见的金属铝物理性质化学性质用途银白色金属光泽，具有良好的延展性，导电性，导热性密度为2.7g/cm3。易氧化成膜，与酸反应冶炼高熔点金属，电线、电缆、工业材料、建筑工业铜物理性质化学性质用途紫红色金属光泽，具良好的延展性，导电性，导热性，密度为8.9g/cm3。干燥空气中不活泼，潮湿时易生锈电线、电缆、电器、机械仪器、仪表、国防及化学工业锌物理性质化学性质用途青白色金属光泽，熔点，密度为7.14g/cm3。易氧化成膜，与酸反应电镀、铜合金，干电池钛物理性质化学性质用途银白色金属光泽，具良好的延展性，熔点为1725℃，沸点为3260℃，密度为4.5g/cm3。耐腐蚀性，与各种硝酸、稀硫酸、弱碱作用缓慢，但可溶与盐酸、浓硫酸和氢硫酸中。航空工业，造船工业、化学工业四、性质与用途的关系爱迪生发明电灯泡1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？因为铅的硬度比铁的硬度小，而且铅有毒，所以菜刀、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？银的导电性虽然比铜好，但电线的用量大，且银的价格比铜要贵。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，可能出现什么情况？灯泡里的灯丝要求耐高温，而锡的熔点比钨要小的多。若用来制灯丝的话，灯用一会儿就烧熔了。铁制品在有水的条件下容易生锈，影响美观，而镀上铬后可以防止铁制品生锈。如果镀金也可以防止铁制品生锈，但金的价格太贵。4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？1、性质决定用途各种金属价格基本情况生铁2000元/吨钢3300元/吨铜65000元/吨铝21000元/吨锌33000元/吨锡9000元/吨铅4500元/吨镍300000元/吨银3300元/公斤铂金310000元/公斤2.物质的性质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紧的影响等多种因素。要把神州飞船送入太空，就需要推力很大的宇宙火箭，并且要求火箭的飞行速度达到每秒8公里以上才行。在这样快的速度下，火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。与此同时，当火箭发动机工作时，还要喷出几千度的高温气流，这样一来，火箭尾部就得承受摄氏四千度以上的高温。1、从表8—1和教材的资料得知，所有的纯金属如果从熔点角度来看，都不符合火箭外壳的设计标准。2、可以通过化学方法制造代用品来解决日常生活中对各种材料的需求。事实上，目前已制得的纯金属只有90余种。由于科学技术的日新月异，仅有的这些纯金属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。第二课时五、合金1、定义：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的物质。注意：（1）合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。（2）合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更容易适于不同的用途。（3）日常使用的金属材料，大多数为合金。（4）金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起性质的变化。2合金与纯金属的性质比较性质比较现象黄铜（铜和锌的合金）铜焊锡（锡和铅的合金）锡铝合金铝线光泽与颜色黄色、有光泽紫红色有光泽深灰色有光泽银白色有光泽银白色有光泽银白色有光泽硬度黄铜硬度大于铜焊锡硬度大于锡铝合金硬度大于铝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，合金的用途比纯金属的用途广得多。结论：合金与纯金属相比更大的硬度较低的熔点更高的强度(韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打)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。（1）、生铁和钢的比较生铁钢碳元素含量2%～4.3%0.03%～2%机械性能机械性能硬而脆、无韧性、可铸不可锻坚硬、韧性大、塑性好、可铸、可锻、可压延3、几种常见的合金（2）、铝合金铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，可增加它们的载重量以及提高运行速度，并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。黄铜：铜、锌的合金；青铜：铜、锡的合金；白铜：铜、镍的合金。（3）、铜合金（4）、钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料。A.性质：优异的耐腐蚀性，对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定，可塑性好，强度大，有密度小，又称亲生物金属。B.用途：喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。如何选择刀具金属材料?干将莫邪？未来的钢铁——钛钛合金镜框可作人造骨的钛合金形状记忆合金—钛镍合金“深海金属”“空间金属”“金属疲劳”

“锡瘟”

1867年的冬天，俄国彼得堡十分寒冷，达零下38摄氏度。堆在仓库内的大批锡砖，一夜之间突然不翼而飞，留下来的却是一堆堆像泥土一样的灰色粉末。锡砖怎么会变成粉末？这是因为温度急剧下降到零下33摄氏度时，就会产生“锡瘟”，晶体锡会变成粉末锡。1998年6月3日，德国一列高速列车行驶中，突然出轨，造成100多人死亡的严重事故。造成这种事故的原因是一节车厢的车轮内部疲劳断裂。金属疲劳的现象很多，如：炒菜时铝铲折断，挖地时铁铲断裂等。2.一种新兴的金属,由于其密度小,延展性好,耐腐蚀性强,它和它的合金航海、航空、化学工业等正取代铝和铝的合金而被广泛利用。该金属是（）

A锌B钛C镁D锰1.下列金属导电性最好的是（）

A铜B铝C铁D银我能行3.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人民币流通硬币中，除了1、2、5分之外，已经发行过4种一角，1种2角，3种5角，3种1元硬币。

1角：

麦穗齿轮图案/铜锌合金：1980-1986。

菊花图案/铝镁合金：1991-2000。

兰花图案/铝镁合金：1999-2003。

兰花图案/不锈钢：2005-2009。

2角：

麦穗齿轮图案/铜锌合金：1980-1986。人民币流通硬币中，除了1、2、5分之外，已经发行过4种一角，1种2角，3种5角，3种1元硬币。

5角：

麦穗齿轮图案/铜锌合金：1980-1986。

梅花图案/铜锌合金：1991-2001。

荷花图案/钢芯镀铜：2002-2009。

1元：

长城图案/铜镍合金：1980-1986。4、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

5、科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：熔点2500℃密度3g/cm3强度与钢相似导电性良好导热性良好抗腐蚀性优异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。6.制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？7、合金中肯定含有

元素，可能含有

元素。（如硅、碳、硫等）。8、生铁是由

、

、硅和锰等加热熔合而成的一种铁的合金，所以合金是一种

。

A。混合物B。纯净物C。化合物D。单质9、铝和铁相比，具有哪些优良的性质？（从熔点、硬度、密度、强度、导电、导热性和抗腐蚀性来考虑）答：铝的密度小，具有更好的导电性和更强的抗腐蚀性；铝还能和其他金属形成各种优良性能的合金。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_____，