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课题1 金属材料幻灯片

发布时间:2013-12-21 09:42:31  

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?
我所知道的 金属 我所见过的 金属制品

… …

青铜器时代
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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。

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秦陵铜车马严格按真车马的1/2制作 。 造型精美,比例恰当,装饰华丽,工艺 精湛,形体庞大,所以很多专家学者把 它称之为“青铜之冠”。

马踏飞燕
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1969年,在甘肃武威出土。 中国雕塑史上的不朽之作。 1984年,定为中国旅游标志 图形。
2002年, “马踏飞燕”的仿 制品作为国礼赠布什。

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铁器时代

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铁耙 两汉时期 农具

西汉

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

二十一世纪的金属材料—钛和钛合 金
可 作 人 造 骨 的 钛 合 金

课题1 金属材料

? 纯金属和它们的合金统称为金属材料。

一、几种重要的金属
纯金属

金属材料

合 金

铁 铝 铜

铜、铁、铝三种金属的比较
利用的早晚顺序: 铜> 铁> 铝 年产量多少顺序: 铁> 铝> 铜 导电性优良顺序: 铜> 铝> 铁

1、铁(Fe)

物理性质:

具有银白色金属光泽,质 软,有良好的延展性,密 度7.86g/cm3,熔点1535°C, 沸点2750°C,是热和电 的良导体。

2、铝(Al)

物理性质:

具有银白色金属光泽, 密度2.7g/cm3,熔点 660°C,沸点2467°C, 具有良好的导热、导电 性、延展性、和耐腐蚀 性

3、铜(Cu)

物理性质:

紫红色金属光泽,密度 8.92g/cm3,熔点 1083°C,沸点2567°C, 有良好的导热、导电性 和延展性。

应用广泛的金属材料

一、金属共有的物理性质
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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
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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)

一些金属的物理性质
物理性质 物理性质比较 铝 61 铜 金 锌 27 铁 银 铁 17 锌 铝 铅 7.9 (良) 铝 锡 银 铜 金 导电性(以银的导电 性为100作标准) (优) 100 99 74 密度/(g· -3) cm 熔点/℃ 金 钨 铅 铁 银 铜

(大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小)
(高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)

铬 铁 银 铜 金 铝 铅 硬度(以金刚石的硬 度为10作标准) (大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小)

讨论:

分组讨论 — 探究性质与用途的关系
1.为什么菜

刀、镰刀、锤子等 用铁制,而不用铅制? 铁的硬度大,无毒,铅的硬度小,对人体有 害 2.银的导电性比铜好,为什么电线 一般用铜制而不用银制? 导电性相近,,银的价格高,密度大 3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而 不用锡制?如果用锡有什么后果? 钨的熔点高,锡的熔点低。锡丝易熔断,减少灯泡 使用寿命,造成极大浪费

4.为什么有的铁制品如水龙头等
要镀铬? 如果镀金怎么样?
铬硬度大,耐磨,防锈,延长使用寿命: 金成本高,硬度小,容易磨损

普通

镀铬

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?


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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

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?
密度 制造飞机 硬度

制造机器底座

小 大

大 大

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

联系生活实际,完成:
家里所用的 金属制品 所用的 金属材料 利用了金属的 哪些物理性质 良好的导热性、耐用、 美观

电饭锅内胆



制造飞机的材料中为什么大 量使用铝合金而不用纯铝?

2 合金和纯金属性质的对比
金属材料 主要 光泽和颜色 硬度大小对 成分 比 黄铜片(合金) 铜锌 黄色 铜片(纯铜) 焊锡(合金) 铜 铅锡

(紫)红色 银白色 银白色

黄铜片>铜片

锡(纯锡)



焊锡>锡

通过以上对比实验,可得出什么结论? (从颜色,硬度方面)?

合金和纯金属熔点大小的对比
金属材料 主要 熔化速 成分 度对比 慢 铅(纯铅) 铅 锡(纯锡) 锡 焊锡(合金)铅锡




通过以上对比实验,可得 出什么结论?

钛和钛合金 被认为是21世纪的重

钛金属腕表

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

钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可用来制造人造骨

二、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。

2、性质(与组成成分对比) 熔点低,密度小,强度和硬度大, 更具抗腐蚀性能。 3、为什么日常使用的金属材料,大多数都属于合金?
因为合金比纯金属的熔点要低,但硬度要 大,而且更耐腐蚀,更美观。

基础知识:
1、地球中含量最多的金属元素是 铝 其次的金属 是 铁 。 2、你知道灯泡中的金属是 钨 ,用它做发热丝的原 因是 钨是熔点最高的金属 。 3、用铁锅煮饭,炒菜是利用 铁的导热性能好 。 4、很多地方的导线都用铝,是因为铝具有导电 性, 铜的导电性比铝好,少用铜的原因 是 铝的价格要比铜的价格低得多 。 5、菜刀,镰刀不用纯铁,而用的是 生铁 ,其原因 是 生铁的硬度比纯铁要大。用铁接近磁铁时发 被吸引 现 ,说明铁具有 铁磁 性,这 性质是其他金属少有的。

[能力拓展]
11、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 TiO2+2C+Cl2 高温 TiCl2+2CO 。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 TiCl2+Mg 加热 TI+MgCl2 。 12、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 是 CuS+O2 硫杆菌CuSO4 。 方案2:2CuS + 3O2 高温2CuO + 2SO2 。 CuO + H2SO4===CuSO4 + H2O,从环保角度考虑, 选择方案 1 更合理,其理由 是 。 方案1不会产污染空气的二氧化硫

科学家发现了一种新金属,它的一些性质如下: 熔点 2500℃

密度
强度 导电性 导热性 抗腐蚀性

3g/cm3
与钢相似 良好 良好 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。


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