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初三化学金属材料课件

发布时间:2014-01-16 13:59:49  

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

… …

第八单元 金属和金属材料

课题一 金属材料

金属材料
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纯金属 合 金

建筑 桥梁 器械 车辆、飞机、舰艇 生活用具 其它

金属颜色
黑色金属 有色金属

金属材料对人类的发展起着巨大的推 动作用,甚至人类的发展史都可以用 劳动工具所使用的金属材料来分:青 铜时代,铁器时代。

铜和铁是人类使用较早的金 属,我国劳动人民在商代就制造出 精美的青铜器,春秋战国时期就会 冶铁和炼钢。铝的利用要比铜和铁 晚得多,那仅仅是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。

铝是一种化学性质比较活泼的金属, 十分容易与氧结合.铝的利用要比铜和铁 晚得多,那仅仅是100多年前的事.法 国皇帝拿破仑三世为显示自己的阔绰和尊 贵,命令官员给他制造一顶比黄金更名贵 的王冠.他戴上了新的铝王冠,接受百官 对他的朝拜.他还将他军旗旗头上的鹰换 成了铝鹰.拿破仑三世在举行盛大宴会时 只有王室人员和贵族能荣幸的用铝制的匙、 叉、杯进餐,一般客人只能用普通金制银 制餐具用餐.

司母戊方鼎是商王 朝晚期王室的青铜 祭器。它是世界青 铜文化中最大的一 件青铜器。

金属具有哪些共同性质?

思考:

某校太阳能科技活动小组的同学用口径为1m的铁锅, 内壁贴上表面光亮的铝箔,制成太阳灶。把太阳灶 光亮的 铝箔 正对着太阳,太阳灶能将照射到它上面的光和热集 中在灶前某处,在该处放一盛水的铝壶,就可将壶 将壶中的水加热 中的水加热 (如图所示),但是,在使用的时候要注 不能把太阳灶靠近电源 意,不能把太阳灶靠近电源,否则容易造成危险。 从中你能得出金属铝的 哪些物理性质呢?

金属具有以下共同性质:
常温下金属都是固体(Hg除外), 有金属光泽,大多数是电和热的良 导体,有延展性,密度较大,熔点较 高。

金属的延性是指能拉成细丝,金属的展性 是指能展成薄片.

银具有很好的延展性,一克银 可以拉成2公里的银丝,比人的 头发丝还细.用纯银可以碾成 0.0003毫米的透明的银箔. 黄金的延展性最好,一克黄金 可以拉成3公里的金丝,可以碾 成0.00001毫米的半透明的金 箔.

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

金属除具有共同的性质外,还具有各 自的特性.铁、铝通常为银白色,铜为紫红 色,金为金色;常温下绝大多数金属是固体, 汞是液体。金属在导电、导热性、密度、 熔点、硬度、延展性上有较大差异。

物理性质 导电性(以银的
导电性为100作标准)

物理性质比较

银 铜 金 铝 锌 铁 铅
优 100 99 74 61 27 17 7.9 良

密度 (g· cm-3) 熔点(℃) 硬度(以金刚石的
硬度为10作标准)

金 铅 银 铜 铁 锌 铝
大 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 小

钨 铁 铜 金 银 铝 锡
高 3410 1535 1083 1064 962 大

660

232 低

铬 铁 银 铜 金 铝 铅
9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5 小

1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?
铁的硬度大,铅的硬度小

2、银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银
制? 银的价格比铜高许多

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? 钨的熔点高,锡的熔点低。锡丝熔断

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)可增加水龙头的硬度,使其不易变形; (2)不易生锈

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?

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 ……

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。

2、合金与组成它们的金属的性质比较
【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光 泽和颜色;将它们互相刻划,比较它们的硬度
性质 现象 黄铜 铜 焊锡 锡

比较
光泽 和颜色

硬度
结论

比较下表,你能得到什么启示 纯金属
铅 熔点 327 镉 321 铋 271 锡 232

合金
焊锡 武德 合金 183 70

3、合金比纯金属具有更广泛的用途
表 8-2 合金 球墨铸铁 锰钢 不锈钢 黄铜 青铜 白铜 焊锡 硬铝 18K ① 黄金 18K 白金 常见合金的主要成分、性能和用途 主要性能 机械强度好 韧性好、硬度大 抗腐蚀性好 主要用途 在某些场合可代替钢 钢轨、挖掘机铲斗、 坦克 装甲、自行车架 医疗器械、 炊具、容器 、 反应釜 主要成分 铁、碳、硅、锰 铁、锰、碳 铁、铬、镍 铜、锌 铜、锡 铜、镍 锡、铅 铝、铜、镁、硅 金、银、铜 金、铜、镍、锌

强度高、可塑性好、 机器零件、仪表、 日用品 易加工、耐腐蚀 强度高、可塑性好、 机器零件如轴承、 齿轮等 耐磨、耐腐蚀 光泽好、耐磨、耐 腐蚀、易加工 熔点低 强度

和硬度好 光泽好、耐磨、易 加工 光泽好、耐磨、易 加工 金饰品 焊接金属 火箭、飞机、 轮船等制造 业 金饰品、钱币、 电子元件 钱币、代替银做饰品

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

制造飞机的材料中为什么大 量使用铝合金而不用纯铝?

生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合 金.生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的 含碳量为0.03%~2%.除含碳外,生 铁中还含有硅、锰等,钢如不锈钢中还 含有铬、镍等.由于在纯金属铁中熔合 了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等,这 种组成的改变,使得合金性能也随之发 生改变.例如,纯铁较软,而生铁比纯 铁硬;不锈钢不仅比纯铁硬,而且其抗 锈蚀性能也比纯铁好得多.

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

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。

低温下

用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线

世界铝的年产量仅次于铁,居第二位。铝有较 好的延展性可制成0.01mm的铝箔,用于包装香烟、 糖果;铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能,铝及 其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业有广 泛的用途

1.铝

几种常见的金属

铝具有银白色金属光泽,密度为2.7g/cm3,熔点660℃

沸点2200℃。具有良好的延展性、导电性和导热性。在
空气中,铝的表面能形成一层致密的氧化物薄膜,可阻止 铝进一步氧化。铝对浓硝酸等有耐腐蚀性能。 铝在高温时还原性很强,可用来冶炼高熔点金属。 铝的导电性仅次于银和铜,常用于制造电线和电缆。

铝合金轻而坚韧,可作汽车、飞机、火箭的材料。
在建筑行业中,铝门窗、铝梁也应用得十分广泛,日用器 皿也有许多是用铝制成的。

2. 铜 铜具有紫红色金属光泽,密度为8.9g/cm3,熔点1083℃,

沸点2595℃。具有良好的延展性、导电性和导热性。
铜在干燥的空气中化学性质不活泼,在潮湿的空气中,表面 可生成碱式碳酸铜(铜绿)。 铜的导电性在金属中仅次于银,因此铜广泛地应用于制造电 线、电缆和各种电器。

铜和铜合金在机械、仪器

仪表行业中, 常用于制造各种零件;
在国防工业中用于制造炮弹、枪炮;在化学工业中用于制造各 种器材。

3. 锌 锌具有青白色金属光泽,密度为7.14g/cm3, 熔点419.4℃,沸点907℃。 锌在空气中比较稳定,能在表面形成一层致 密的氧化物薄膜。所以常将锌镀在铁的表面, 以保护铁不受腐蚀。 锌还常用于电镀、制造铜合金和干电池。

学完本课题你应该知道 1.金属具有很多共同的物理性质。例如,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。


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