第八单元 金属和金属材料 课题 1 金属材料

应用广泛的金属材料 用途：建筑、桥梁、器械、车辆、飞机、舰艇、生活用具 、

纯金属 金属材料 合 金

青铜器时代 司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。 秦陵铜车马严格按真车马的１／２制作 。很多专家学者把它称之为“青铜之冠”。   

铁器时代 铁耙 两汉时期　西汉　 农具

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

几种常见的金属 铜和铁是人类使用较早的金属，我国商代就制造青铜器，春秋战国时期就会冶铁、炼钢。铝的利用要比铜和铁晚得多，虽是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。 （商代） （春秋战国） （100年前） 铝 铁器时代 青铜器时代 石器时代 铁器时代 铁器时代 铁器时代 铁器时代 铁器时代 铁器时代 石器时代 石器时代 石器时代 石器时代 石器时代 石器时代 石器时代 石器时代 青铜器时代 青铜器时代 青铜器时代 青铜器时代 青铜器时代 青铜器时代 青铜器时代 铝 铝 铝 铝 （春秋战国） （商代） （100年前）

根据下面的图片，你能说出金属的用途吗？从中你又可以总结出金属具有哪些物理性质？ 良好的导热性 有金属光泽 良好的导电性 良好的延展性 （能拉成细丝） 延展性（展成薄片） 能够弯曲

银白色 有金属光泽 能导电导热 熔沸点高 有延展性 大多数金属为 铜（紫红色）金（黄色） 汞（液态） 大多数金属 固体 但是，（除在色态有不同外）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

一些金属物理性质的比较 讨论： 通过观察上面的表格，你对金属的物理性质又有哪些新的认识？ 物理性质 物理性质比较 导电性(以银的导电性为100作标准) 　 银　 铜　金　铝　锌 铁　铅 (优)100 99 74 61 27 17 7.9 (良) 密度/(g·cm-3) 　 金　铅　 银　 铜　 铁　锌　铝 (大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小) 熔点/℃ 　 钨　铁　 铜　金　 银　 铝 锡 (高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低) 硬度(以金刚石的硬度为10作标准) 　 铬　 铁　 银　 铜　 金 铝　 铅 (大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小) 讨论： 通过观察上面的表格，你对金属的物理性质又有哪些新的认识？ 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，可能会出现什么情况？ 4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样? 2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？ 1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？ 铬硬度大, 耐磨、美观，又防锈；金的价格高、硬度小如果镀金则会增加成本且不耐用。 铅的硬度小,而铁的硬度大 银的价格比铜高许多 一般情况下，金属的密度比较大、熔点比较高、硬度比较大。 钨的熔点高，锡的熔点低；如果用锡，则锡丝易烧断。

问题与思考 是否 美观 资源 考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_____， 性质 还需要考虑那些因素？ 价格 使用 是否便利 废料是否 易于回收 对环境 的影响

小 大 导电性、导热性、熔点高 1、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？ 2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？ 导电性、导热性、熔点高

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

我们的生活与金属密切关系，填空: 日常生活中，用于家用热水瓶内胆壁上的银白色金属是_____，温度计中填充的金属是______。 银(Ag) 家用铁制的锅铲上部，常加一木柄或塑料柄，这说明铁具有______性，铁能拉成铁丝，说明铁具有________性。 银(Ag) 汞(Hg) 导热 延展

问题与探索 制造飞机的材料中，大量使用铝合金，为什么不使用纯铝呢？

1、合金 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。 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。

铁的合金 纯铁 生铁 钢 黄铜(铜锌合金),外观像金 焊锡(锡铅合金) 18K黄金(含金量75%) 合金与组成它们的金属在性质上有什么不同？ （2%~4.3%）硬度比纯铁硬 铁的合金 → （含碳量不同） 钢 （0.03%~2%）硬度、抗腐蚀性能增强 黄铜(铜锌合金),外观像金 焊锡(锡铅合金) 18K黄金(含金量75%) 合金与组成它们的金属在性质上有什么不同？

【实验8-1】比较黄铜片和铜片、将它们互相刻划， 比较它们的硬度 性质比较 现象 黄铜 铜 焊锡 锡 光泽和颜色 硬度 结论 黄 色 紫红色 灰白色 银白色 黄铜比铜硬 焊锡比锡硬 合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高

讨论与启示 焊锡是锡和铅的合金，主要用于焊接金属等；武德合金是铋、铅、锡和镉的合金，可用于制电路保险丝等。根据下表提供的信息，你能获得什么启示？ 纯金属 合金 铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金 熔点/℃ 327 321 271 232 183 70 启示 合金的熔点比组成它的纯金属的熔点都低

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 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。

锅 壶 菜刀 水龙头 电线 … 铁 铝 铜 炒菜 烧水 切菜 水开关 导线 我们日常生活用品很多是用金属材料制成的。根据生活经验，填写下表： 所见过的 金属制品 锅 壶 菜刀 水龙头 电线 … 所用的金属材料 铁 铝 铜 用途 炒菜 烧水 切菜 水开关 导线 所利用的性质 硬度大 耐腐蚀 导热 导热 导电

1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？ 铁有良好的导热性 铁具有延展性 铁具有导电性 （1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄 铁有良好的导热性 （2）铁块可以制成铁丝或铁片 铁具有延展性 （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 铁具有导电性 2、联合国卫生组织为什么推荐使用中国的铁锅做炊具？ 答：中国的炊具能补充人体需要的铁元素。 前进

铝和铝合金的应用 2、生活中为什么大量使用铝合金做门窗，而不用纯铝？ 铝合金的硬度比铝大。 一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。 1、铝合金做用于制造飞行是利用了什么性质？ 铝合金的硬度大、密度小。

钛和钛合金是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 钛金属手表 钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨

巩固与提高： 1、制作电线的金属材料一般是 ( ) A.铁 B.铜 C.银 D.镁 2、下列各组中的两种物质都属于混合物的是 ( ) 1、制作电线的金属材料一般是 ( ) A.铁 B.铜 C.银 D.镁 2、下列各组中的两种物质都属于混合物的是 ( ) A.钢 不锈钢 B.铜 青铜 C.铁 生铁 D.锡 焊锡 3、下列有关合金的说法正确的是 ( ) A.合金缺少金属光泽 B.合金种类只有90余种 C.合金属于化合物 D.合金的很多性能比它的纯金属优异 B A D

4、下列对金属的性质描述正确的是 （ ） A. 金属在常温下都是固体 B. 金属的熔点都比较低 C. 金属大多为电和热的优良导体 D 6、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？ C A 资源丰富 无毒轻便 耐磨耐腐蚀 美观、易加工

学完本课题你应该知道 1．金属具有很多共同的物理性质。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。

纯金属 金属材料 合 金 用途 建筑 桥梁 器械 车辆、飞机、舰艇 生活用具 其它