第三节_用途广泛金属材料

1、第三章 第3节,用途广泛的金属材料,在日常生产、生活和科学技术中，金属材料是非常重要的。我们周围的很多物品都中由金属材料制成的。,一、常见合金的重要应用,学与问：,初中曾学过有关合金的一些知识，你还记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性质？ 你知道合金在生活中有哪些用途吗？举出一些例子。,1、合金,(1)定义：由金属与金属（或金属与非金 属之间）形成的具有金属特性的物质,(2)性质：合金具有许多优良物理、化学和机械性能！,合金的 熔点通常低于它的成分金属！ 合金的硬度通常高于它的成分金属！,学与问：,在工农业生产和日常生活中，我们很少使用纯金属，而主要使用合金，常见的合金有铜合金、铁合金和铝合金

2、等。,（）、铜合金：我国使用最早的合金,白铜：主要含铜、镍和锌（少量锰） ，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。,青铜：主要含铜、锡和铅，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制造机器零件如轴承、齿轮等。,黄铜：主要含铜和锌（少量锡、铅、铝），有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制造机器零件、仪表和日用品。,2、常见合金的重要应用,(2）、铁合金生铁和钢：,a、钢铁含碳量,b、钢-用量最大、用途最广的合金,质硬而脆、无韧性,坚硬、韧性大、可塑性好。,钢,碳素钢,（铁和碳 的合金）,合金钢,（在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素）,低碳钢,含碳量低于0.3%,中

3、碳钢,含碳量为0.3%0.6%,高碳钢,含碳量高于0.6%,韧性、焊接性好，但强度低，用于制钢板、钢丝、钢管等,强度高，韧性及加工性好，用于制钢轨、车轮和建材等,硬而脆，热处理后弹性好，用于制器械、弹簧、刀具等,具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢,几种常见合金钢的主要特性和用途,锰钢用途,硅 钢 用 途,钨钢用途,不锈钢用途,其他几种常见合金的组成、性质和用途,从对合金成分及性能的分析，你能得出什么结论？,使用不同的原料，改变原料的配比，变更制造合金的工艺等，可以制得具有不同性能的合金，从而可以满足生产及科研工作的不同用途和要求。,实践活动,任选你感兴趣的关于合金的课题进行调查（

4、以下课题供选用），完成一篇关于合金的小论文。,1、合金的性质与成分有什么关系？改变某种合金的成分，如增加或减少某一种合金元素的含量，合金的性质会不会改变？,2、调查某种合金所具有的广泛用途，如铝合金、铁合金或铜合金等。,3、你经常使用的交通工具是什么（如自行车、汽车或火车）？其中使用了哪些纯金属？使用了哪些合金？,阅读资料卡片,金属的分类,金属,冶金工业分,黑色金属：铁、铬、锰,有色金属：除铁、铬、锰以外的金属,按密度分,重金属 ：密度4.5g/cm3以上,轻金属 ：密度4.5g/cm3以下,按接触概率分,常见金属：如铁、铝、铜等,稀有金属：如锆、铌、钼等,有色金属又可以分为九大类：,重金属：

5、铜、铅、锌等 轻金属：铝、镁等 轻稀有金属：锂、铍等 难熔稀有金属：钨、钛等 稀散金属：镓、锗等,稀土金属：钪、钇及镧系元素 放射性金属：镭、锕等 贵金属：金、银、铂等 碱金属：钾、钠等,金属元素之最,地壳中含量最高的金属铝 人体中含量最高的金属钙 导电、导热性最好的金属银 目前产量最大的金属铁 熔点最高的金属钨 熔点最低的金属汞 硬度最大的金属铬 密度最大的金属锇 密度最小的金属锂,某家庭准备装修窗户(计划使用10年),可供选用的材料有:木材、钢铁、铝合金、塑钢。请调查分析选用哪种材料比较好？说明理由。,思考与交流：,二、正确选用金属材料,如何正确选用金属材料,选择材料时，常常要考虑以下几个

6、方面： 主要用途 外观 物理性质（密度、硬度、强度、导电性、导热性） 化学性质（对水的作用、耐腐蚀性） 价格 加工难度 日常维修 对环境的影响 ,调查内容与结果,选用金属材料时应该考虑的因素：主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等。,小结：,选择方案：铝合金,实践活动,请你扮演下列不同的角色对“是否应该停止使用铝质饮料罐”谈一谈自己的看法？,A、饮料公司老板的心思 B、开采铝矿工人的声音 C、生产铝质饮料罐工人诉求 D、售货员的话 E、消费者有话要说 F、环保官员的呼吁 G、公司回收人员的说法 -,铝制饮料罐可回收利用,据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个

7、新饮料罐节省20%,而且还可以节约金属资源和95%的能源。,听证会共识： 使用铝质饮料罐有利有弊，但回收铝质饮料罐是目前扬长避短的最有效也是最急迫的做法。环境保护是全社会的共识，投身环保，不只是你我的责任。,用途广泛的稀土金属,周期表中原子序数从5771（从镧到镥，称为镧系元素）的15种元素以及钇和钪，共17种元素总称稀土金属。 我国拥有丰富的稀土资源，约占世界稀土资源的80% 左右。 稀土金属广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业等领域。,科学视野：用途广泛的稀土金属,中国的改革总 设计师邓小平 同志早在1992 年春南巡时就 指出：“中东有石油，中国有 稀土，一 定要把稀土的 事情

8、办好，把 中国稀土的优 势发挥出来。”,2、铝及铝合金,3、钛和稀土金属,钛和稀土金属,（1）钛：具有银白色金属光泽，密度4.5g/cm3，熔点很高（1725），沸点3260。具有良好的延性和展性。在常温下，钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的一半。安然无恙的“躺”在各种强酸、强碱中；连最凶猛的酸王水，也不能腐蚀它。,金属钛,目前，钛主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。这是因为钛的冶炼比较困难，冶炼钛要在高温条件下，而高温时钛的化学性质变得活泼，需用惰性气体保护，还要使用不含氧的材料，工艺要求，冶炼成本高于铁或铝。,“发现”号航天飞机,人造卫星,练习

9、1： 试分析钢铁、铝、铜等能够成为大量使用的金属材料的原因。,工业上制取铁、铜、铝较容易，而且价格相对较便宜，常温下它们的化学性质相对较稳定，且较耐腐蚀，硬度、强度、机械性能相对较好，而且它们可以回收加工再利用。,练习2： 制造高压电缆的线材有以下几种：铜线、铝线、钢芯铝线。试分析它们的共性和特性。金属的哪些性质决定了它们可用于制造电缆？,共性：它们有良好的导电性和延展性。,特性：铜密度较大，铜线较重；铝密度小，铝线较轻，钢适中。,制造电缆的金属必须具有良好的导电性、延展性、密度较小，化学性质相对稳定。,练习3： 下列物质中，不属于合金的是 ( ),A.硬铝 B.黄铜 C.钢铁 D.水银,D,

10、练习4: 下列对合金的说法正确的是 ( ),A.合金中至少含有两种金属元素 B.合金中的金属元素以化合物的形式存在 C.黄铜是纯净物 D.合金中也可以含有非金属,D,练习5： 自然界的地壳中，含量居前两位的金属元素是（ ）,A.Fe Al B.Ca Fe C.Al Fe D.Al Ca,C,练习6： 选用金属材料时，以下方面需要考虑的是 （ ）,（1）主要用途 （2）物理性质、化学性质 （3）价格 （4）加工难度 （5）日常维护 （6）环境保护 A.（1）（2）（3） B.（3）（4）（5） C.（1）（5）（6） D.（1）（2）（3） （4）（5）（6）,D,练习7： 铝镁合金因坚硬、轻巧

11、、美观、洁净、易加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的 ( ),A.不易生锈 B.导电性好 C.密度小 D.强度大,B,练习8： 关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是 （ ）,A.它们的组成元素是相同的 B.耐腐蚀的性能不同 C.它们都属于钢，因此物理性质是一样的 D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁, 因此它们的化学性质完全相同,B,练习9： 铝硅合金（含Si 13.5%)在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。对于铝和铝硅合金的熔点比较正确的是（ ）,A.大于 B.小于 C.等于 D.无法确定,A,练习10： 下列举措不能防止或减缓钢

12、铁锈蚀的是 （ ）,A.在钢铁制品表面镀一层金属锌 B.将钢铁制品放置在潮湿处 C.在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变 钢铁的结构 D.将钢铁制品表面涂一层油漆,B,练习11： 把以下左栏列举的金属的用途与右栏列举的有关金属的性质用线连起来。,金可以制成比纸还薄的金箔 生活用铁锅 用铁回收照相定影废液中的银 用铜制作印刷电路,导电性 导热性 延展性 还原性,1。合金比纯金属制成的金属材料的优点是（ ） 合金的硬度一般比它的各成分金属的大； 一般合金的熔点比它的各成分金属的更低； 改变原料的配比. 改变生成合金的条件，得 到有不同性能的合金； 合金比纯金属的导电性更强； 合金比纯金属的应用范围更广

13、泛 A。 B。 C。 D。,A,课堂测试,2。从金属利用的历史来看，先是青铜器时代， 而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。 跟这个先后顺序有关的是（ ） 地壳中的金属元素的含量； 金属活动顺序； 金属的导电性； 金属冶炼的难易程度； 金属的延展性 A。 B。 C。 D。,D,课堂测试,3。下列说法中不正确的是（ ） A人类历史上使用最早的合金是青铜 B司母戊鼎是我国目前已发现的最重 的青铜器 C.目前世界上使用量最大的合金是铝合金 D.目前世界上用途最广的合金是钢,C,课堂测试,4。铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、易加工成新型建筑装潢材料。下列与这些用途无关的性质是（ ） A. 不易生锈 B.

14、导电性好 C. 密度小 D. 强度高,B,5下列有关合金的叙述中正确的是（ ） 合金具有金属特性； 合金中元素主要以单质形式存在； 合金中一定不含有非金属； 钢是含杂质较少的铁合金； 合金属于金属材料； 生铁可完全溶解于稀盐酸 A. B. C. D. ,C,课堂测试,6。现代建筑门框架，常用电解加工成古铜色 的硬铝制造。硬铝是（ ） A. Al-Mg合金 B. Al-Cu-Mg-Mn-Si合金 C.表面有氧化膜的纯铝 D. 表面没有氧化膜的纯铝,B,课堂测试,7。钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料， 它们具有很多优良的性能，如熔点高、密 度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人 体有很好的“相容性”。根据它们的主要性 能，下列用途不切合实际的是（ ）A用来做保险丝 B用于制造航天飞机 C用来制造人造骨 D用于制造船舶,A,课堂测试,8。2000年5月，在香港拍卖会上，保利