金属材料课件2

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。 属于混合物。

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 生铁 钢
含碳量
其他元素
2％～4.3％
还含有 硅、锰等
0.03％～2％
人类广泛制造和使用金属工具——铁器时代
2、当今几种重要的金属
Fe 目前世界年产量最高的金属。
Al 的利用仅有100多年，由于它密度小、 延展性好、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。
Cu 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。
7. 实验室使用的还原性铁粉和活性炭粉末都 是黑色的，请设计实验鉴别。 实验步骤
①取样，分别加入稀盐酸
实验结论
放出气体的是铁粉。 能析出红色固体的是铁粉。 固体减少的是炭粉。
②取样，分别加入CuSO4 溶液 ③取样，分别在空气中加 热
④取样，分别用磁铁吸引
能被吸引的固体是铁粉。
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。
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 （B ） A. 延展性 B. 导电性 C. 弹性 D. 导热性
5. 填空： 常用作干电池电极的金属是 锌 ； 生铁和钢是哪种金属的合金 铁 ； 包装糖果、香烟的银白色金属材料是 铝 ； 常用于制造电线和电缆的金属是铜 铝 ； 常用于航空工业作制造飞机等材料的金属 是钛 铝 ； 热水瓶内胆涂有一层 银 金属； 温度计内装的金属是 汞 。
考虑物质的用途时， 首先要考虑物质的 性质 ， 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 的应用较多要从多角度考虑） ①资源：铁元素在地壳中的含量居第四位， 资源丰富。 ②价格：钢铁的价格相对其他金属较便宜。 ③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。 ④外观：钢色泽美观。 ⑤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。
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哪些因素关 系密切（ AB ） 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
铝箔 导热性
延展性
铝制 电缆
密度较小
导电性

4、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
如不锈钢中 还含有铬、镍等
钢
品种 低碳钢
主要合金元素 碳低于0.3%
主要特性 韧性好 韧性好
用途 机械零件 机械零件
碳 素 中碳钢 碳0.3%-0.6% 钢 高碳钢 碳0.6%-2% 锰钢 合 金 钢 硅钢 钨钢 不锈钢 锰 硅 钨 铬、镍
硬度大
刀具，模具
韧性好硬度大 钢轨，轴承 导磁性好 耐高温硬度大 抗腐蚀性好 发电机铁芯 刀具 医疗器械
6．铝及其合金具有很多优良的性能：①延展性 ②导热 性 ③导电性 ④硬度大 ⑤密度小 ⑥抗腐蚀性强（表面 易形成一层致密氧化膜） ⑦银白色 ⑧化学性质 a. 制烧水壶等炊具 ②④ ； b. 作糖纸、易拉罐等包装材料 ①⑥ ； c. 作电缆 ③⑤⑥ ； d. 作飞机外壳 ④⑤ ； e. 作铝合金门窗 ①④⑥ ； f. 作银色漆颜料 ⑦ ； g. 用氢氧化铝制胃舒平治疗胃酸过多 ⑧ ； h. 用含铝元素的明矾作炸油条的膨化剂 ⑧ ； 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 。

P3 讨论 1. 铅的硬度小，而铁的硬度大。 2. 银的价格比铜高许多。 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。
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，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”，因此可 用来制造人造骨。
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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
性质 比较 光泽 颜色 硬度
黄铜 黄色 有光泽
铜 紫红色 有光泽
黄铜硬度大于铜
焊锡
锡
光泽 颜色 硬度
深灰色 有光泽
银白色 有光泽
焊锡硬度大于锡
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。
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，近 80% 的是金属元素。
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？
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、金属材料使用的历史
人类从制造工具开始——石器时代
人类开始制造金属工具——青铜器时代
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
物理性质 状态 密度 导电性 导热性 延展性 金属 非金属 常温下， 常温下， 除汞是液体外， 有固、液、气三态 其余都是固体 一般较大 一般较小 能导电 一般， 能导热 不导电、不导热 有 没有
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
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
耐磨耐腐蚀
美观、易加工
练习
1. 下列物质属于金属材料的是（ AB ） 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（ C ） 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