第一节金属和合金.ppt

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 1、人类使用金属材料的历史（先后顺序）,人类从制造工具开始石器时代（不属于金属金属材料）,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：纯铁具有银白色金属光泽，有良好的延展性、导电性和导热性。目前世界年产量最高的金属。,2、当今几种重要的金属,Al ：具有银白色金属光泽，由于它密度小、延展性好、导电性好、导热性好，具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上

2、铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。,Cu：具有紫红色金属光泽，有良好的导电性、导热性。是 人类利用最早的金属材料， 由于它的含量少等原因，现在世界上铜的年产量，位于铁和铝之后，居第三位。Ti 钛及钛合金第四位。,人类使用金属的先后顺序是: Cu, Fe, Al, Ti. 原因是：,A. 金属的活泼性 （金属的活动性）有关。 B. 冶炼金属的难易程度有关。,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

3、、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）,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,P4 讨论 1. 铝的硬度小，而铁的硬度大。 2. 银的价格比铜高许多，密度大不易架设。 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

4、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

5、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。,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

6、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

7、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,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。（组成不同，质量比不同）。 属于混合物。至少有一种金属。,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,【实验探究1】探究一些合金材料与纯金属材料在物 理性质上的差异 【实验 步骤】 （1）比较黄铜片（铜和锌的合金）和铜片；焊锡（ 锡和铅的合金）和锡的光泽和颜色 （2）将黄铜片和铜片，焊锡和锡互相刻划，比较他 们的硬度。,【结论】（1） 。 （2） 。,黄色,（紫）红色,银白色,银

8、白色,黄铜片铜片,焊锡锡,合金的硬度大于 组成它们的金属,合金比其组分金 属的颜色鲜艳,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，（相互刻画的方法）,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。,【实验探究3】比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅熔 化的温度。 【实验步骤】 取绿豆粒大小的焊锡、锡、铅放在铁 片上进行熔化，比较它们的熔点高低,【结论】（3） 。,焊锡 锡 铅,合金的熔点低于组成其的金属

9、,（4）下图的船就是合金制成的，说明什么？ 【结论】合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。,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，组成及质量比改变性能上发生了改变。 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

10、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，刚芯镀镍合金。铜锌合金。铝锌合金，不锈钢。,耐磨耐腐蚀,美观、易加工，熔点高，密度小,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 抗腐蚀性强（表面易形

11、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,1.下列金属中导电性最好的是（ ） A. Cu B. Al C. Fe D. Ag 2.科学家预言：到21世纪，用途仅次于铁和铝的第三大金属是（ ） A. 铜 B. 铬 C. 钛 D. 金 3.联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理

12、想的炊具，并向全世界大力推广。其主要原因是 （ ）A.价格便宜 B.生热慢退热也慢，保温性较好 C.烹饪出的食品含有铁元素 D.铁中含有有机物必含的铁元素 4.为什么用铁制菜刀、锄头不用铝？为什么用钨制灯 丝而不用铁丝或铜丝？ 答:,D,C,C,铁的硬度比铝大，用它做炊具不易变形。钨的熔点高达3410而铁铜比钨低2000，高温下易熔化形成断路.,【课堂练习】 1.钛和钛合金是21世纪的重要材料,他们具有优良的性能,如钛熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀能力强，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（ ） A.用于核潜艇设备的制造 B.用于制造航天设备 C

13、.用来做保险设备 D.可用来制造人造骨,C,2.世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一”而加以控制，在下列使用场合必须加以控制的是（ ） 制电缆 制易拉罐 制铝锭 制牙膏皮 用明矾KAl(SO4)212H2O净水 制炊具 用明矾及小苏打做食品的膨化剂 用Al(OH)3 制胃药 制防锈漆 10制桌椅 A.10 B. C.10 D. 3.下列金属材料中，不属于合金的是（ ） A.硬铝 B.生铁 C.三氧化二铁 D.青铜,C,B,4.现代建筑的门窗框架常用铝制造，硬铝的成分是（ ） A.AlMg 合金 B.表面有Al2O3 的铝板 C.AlC 合金 D.AlCuMgSi 合金 5.不锈钢餐具锃光发

14、亮，长期使用不会生锈，原因是在炼钢过程中加入了下列物质中的 （ ） A.铬、锰 B.铬、硅 C.铬、镍 D.铬、碳 【基础训练】1.铝与铁相比，具有哪些优良的性质？,C,D,密度小，抗腐蚀性能强，良好的导电性和导热性，较好的延展性等。,2.分别举出铁、铜、金的几种用途，这些用途各利用了它 们的什么性质？ 铁： ；铜： ；金： 。 3.用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？ ； ； ； . 4.你将选用哪种合金来制造下列物品，说明理由。 （1）外科手术刀（ ） （2）防盗门 （ ） （3）门锁 （ ） （4）自行车支架（ ）,架桥硬度 火锅良好的导热性,饰品金属光泽,资源丰富 耐磨耐腐蚀 无毒轻便 美观易加工,耐腐蚀性,铁的硬度,硬度、耐腐蚀性,硬度和韧性,1、下列不属于合金的是 （ ） A.生铁 B.不锈钢 C.四氧化三铁 D.球墨铸铁 2、下列各项比较中正确的是 （ ） A.含碳量：生铁钢 B.含铁量: 生铁钢 C.地壳中含量: Al钢 3、用铝合金制作门窗是利用铝合金的（ ） A.不易腐蚀 B.硬度较大 C.熔点较低 D.导热良好 4、导致老年人骨质疏松的主要原因是人体骨骼中缺少下列元素的 （ ） A. Ca B. Na C. Fe D. K,5、合金中肯定含有 元素， 可能含有 元素。（如硅、碳、硫等）。