《金属材料》PPT公开课课件人教版8

颜色、密度、硬度因金属的不同而不同，其中
铜呈紫红色，金呈金黄色。
倍
速 课
下表列出了一些金属物理性质的比较
时
学
练
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物理性质
导电性（以银的
导电性为100作标准）
密度 / (g·cm-3）
物理性质比较 银铜金 铝 锌 铁铅
（优） 100 99 74 61 27 17 7.9 （良）
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四.形状记忆合金简介
有记忆功能的合金材料是在一次实验中偶然发现的。1963
年，美国海军军械实验室的研究人员在一次实验中将一些镍钛
合金丝拉直。实验中，当温度升到一定值的时候，这些已经被
拉直的镍钛合金丝，突然又全部恢复到原来弯曲的形状且和原
课 （2）防盗门
时 学
（3）门锁
（
铁的硬度
）
（ 硬度、耐腐蚀性 ）
练 （4）自行车支架（ 硬度和韧性 ）
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5.科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：
熔点
2500℃
密度
3g / cm3
强度
与刚相似
导电性
良好
导热性
良好
抗腐蚀性
优异
倍
速 这种金属的表面有一层氧化物保护层，设想这种金属
课 时
的可能用途。
学 练
飞机机体——密度小；船体——抗腐蚀性。
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6.天安门城楼的红墙所用的红色颜料是铁红（主 要成分是Fe2O3 ），试计算1000kg铁红中最多含 铁的质量。
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；
倍
速 不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好
课
时 得多．
学
练 含碳量越高，硬度越大 ；含碳量越低，韧性越好 。
石器→青铜器→铁器→铝和铝合金时代→钛和钛合金时代
中国人从商代就开始使用青铜器，春秋时期会冶 倍 铁，战国时期会炼钢，现在大量使用铝合金等材料。
速
课 铝的使用只有100多年的历史。21世纪是钛和钛合金
时
学 时代。目前，年产量居前三位的金属依次是 铁 铝 铜。
练
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_生__铁__，__钢___的含碳量较少，生铁和钢都属于_混__合__物______
时
学
练
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根据表中数据讨论以下问题：
1.为什么菜刀，镰刀，锤子用铁制而不用铝制？ 2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制不用银
制?
3.为什么灯泡里的灯丝用钨制不用锡制？如果用锡的
倍 话，可能会出现什么情况？
速
课 时
4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会
金铅银铜铁锌铝
（大） 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 （小）
熔点/(℃)
钨铁铜金银铝锡
（高） 3410 1535 1083 1064 962 660 232 （低）
倍 速 课
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）
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课题1 金属材料
倍 速 课 时 学 练
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根据你的经验, 说出所知道的常见的金属有哪些? 你说出的这些金属，不是纯金属就是合金。或者
说：金属材料包括两大类：纯金属与合金。人类使用 金属经历了一个漫长的过程：
3.联合国卫生组织经过严密地科学分析，认为我国的铁锅是最
理想的炊具，并向全世界大力推广。其主要原因是（ C ）
A.价格便宜
B.生热慢退热也慢，保温性较好
C.烹饪出的食品含有铁元素 D.铁中含有有机物必含的铁元素
倍 速 课
4.为什么用铁制菜刀、锄头而不用铝？为什么用钨制灯丝而不
用铁丝或铜丝？
答: 铁的硬度比铝大，用它做炊具不易变形。钨的熔点
B.用于制造航天设备
C.用来做保险设备
D.可用来制造人造骨
2.世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一”而加
以控制，在下列使用场合必须加以控制的是（ B ）
倍 ①制电缆 ②制易拉罐 ③制铝锭 ④制牙膏皮 ⑤用明矾
速 课 时
KAl(SO4)2·12H2O净水 ⑥制炊具 ⑦用明矾及小苏打做 食品的膨化剂 ⑧用Al(OH)3 制胃药 ⑨制防锈10制桌
综上所述，合金比组成它们的金属具有更 好的性能：
①合金比其组分金属的颜色鲜艳。
倍 ②合金的硬度大于组成它的金属。
速 课
③合金的熔点低于组成它的金属。
时
学 ④合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的金属。
练
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三、铁合金简介
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％ ．
来一模一样。多次实验，结果都一样。科学家们把这种现象叫
做“形状记忆效应”。目前发现的有记忆的金属都是合金。在这
倍 种金属里，金属原子按一定的方式排列起来，当金属原子受到
速 课
一定外力时,可以离开原来的位置而到另一个地方.金属受热后
时 学
获得,一定能量，金属里的原子又会回到原来的地方。这就是金
练 属具有记忆的原因。
课 观大方。
时
学
②镀金会更好看且更耐腐蚀，但成本高、硬度低易磨损
练
。铬的硬度大，耐磨，保存时间久。
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通过上述讨论，可以得出以下结论：
物质的用途主要由性质决定。但还要考虑价格、 资源、美观、使用是否便利，以及废料是否易于回 收利用和对环境的影响。如制金属币时还应考虑：
资源丰富 ；
耐磨耐腐蚀 ；
倍 速
无毒轻便 ；
课
时 学
美观易加工 。
练
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【科普知识】 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
倍 速
硬度最大的金属—————— 铬 熔点最高的金属—————— 钨
课 时
熔点最低的金属—————— 汞
学
练
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【课堂练习】
1.下列金属中导电性最好的是（ D）
A. Cu
B. Al C. Fe D. Ag
2.科学家预言：到21世纪，用途仅次于铁和铝的第三大金属是
（C）
A. 铜 B. 铬 C. 钛 D. 金
时 高达3410℃而铁铜比钨低2000℃，高温下易熔化形成
学 练
断路。
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请欣赏下列图片：
倍
速
课 时
嫦娥2号
学 练
你知道它们是用什么材料制成的吗？
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二、合金
定义：一种金属与其他金属或非金属熔合在一起 而成的具有金属特性的物质。 如：钢铁、铝合金、 黄铜 焊锡等。 思考：生活中不用纯铝做门窗而用铝合金？
一、 金属的物理性质
老师这里有些纯金属，观察后大家描述一下它们的物理性质。
倍 速 课 时 学 练
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Hg 银白色液体
Au 金黄色固体
Ag 银白色固体 Cu 紫红色固体 Fe 银白色固体 Sn 银白色固体
大多数金属，常温下为 固体（汞为液体）,有金 属光泽 。
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【实验探究2】比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅熔 化的温度。
【实验步骤】 取绿豆粒大小的焊锡、锡、铅放在铁 片上进行熔化，比较它们的熔点高低
金属材料 主要成分 熔化速 数据熔点
率
/℃
结论
纯铅
铅
慢
327
焊锡< 锡 <
纯锡 倍
锡
中
232
铅
速 焊锡（合金） 铅、锡
快
183
解：设含铁的质量为x
Fe2O3
2Fe
160 1000kg
=
2×56 x
倍
x=700kg
速
课 时
答：--------。
学
练
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【能力提高与历史回顾】
1.目前世界上使用最多的金属材料是_钢__铁__。生铁和钢都是__铁__
的合金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是
2.分别举出铁、铜、金的几种用途，这些用途各利用
了它们的什么性质？
铁：架桥—硬度 ；铜：火锅—良好的导热性 ；
金：饰品—金属光泽。
3.用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？
资源丰富 ；耐磨耐腐蚀 ；无毒轻便 ；美观易加工.
4.你将选用哪种合金来制造下列物品，说明理由。
倍 速
（1）外科手术刀（
耐腐蚀性 ）
合金与组成它们的金属有什么不同？
【实验探究1】探究一些合金材料与纯金属材料在物
倍
理性质上的差异
速 【实验 步骤】 （1）比较黄铜片（铜和锌的合金）
课 时 学
和铜片；硬铝片（ 铝合金）和铝片的光泽和颜色 （2）将黄铜片和铜片，焊锡和锡互相刻划，比较它
练
们的硬度。
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学椅
练
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3.下列金属材料中，不属于合金的是（ C ）
A.硬铝 B.生铁
C.三氧化二铁 D.青铜
4.现代建筑的门窗框架常用铝制造，硬铝的成分是（ D）
A.Al－Mg 合金 C.Al－C 合金
B.表面有Al2O3 的铝板 D.Al－Cu－Mg－Si 合金
学 练
怎样？
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讨论答案
•1.铝的硬度小
•2.①银在自然界的含量少，价格高；
②银的密度大，不易架线。
3.钨有较高的熔点且易导电。锡的熔点较低，导电产生的
热，易使灯丝熔断影响灯泡寿命。
倍 速
•4. ①增加水龙头的硬度使其不易变形，不易生锈，变得美
金属材料 黄铜片（合金） 铜片（纯铜）
主要成分 光泽和颜色 硬度大小对 比
铜锌
黄色 黄铜片>铜片
铜 （紫）红色
硬铝（铝合金） 铝片（纯铝）
铝和铜 铝
银白色 银白色
硬铝>铝
倍
速 课
合金比其组分金
ห้องสมุดไป่ตู้
合金的硬度大于
时 学
【结论】（1）属的颜色鲜艳
。 （2）组成它们的金属 。
练
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课
时 学
【结论】（3）合金的熔点低于组成其的金属。如：
练
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纯金属
合金
铅 镉 铋 锡 武德合金（保险 丝）
熔点／ 327 321 271 232
70
℃
结论 武德合金的熔点比组分金属的熔点都低
倍
速 小结：当电路发生故障时，产生的热量首先使保险丝
5.不锈钢餐具锃光发亮，长期使用不会生锈，原因是在
炼钢过程中加入了下列物质中的 （ C ）
A.铬、锰
B.铬、硅
C.铬、镍 D.铬、碳
【基础训练】1.铝与铁相比，具有哪些优良的性质？
倍 速
密度小，抗腐蚀性能强，良好的导电性和导热性，较
课 好的延展性等。
时
学
练
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请根据这些金属的用途，说出它们的物理性质？
有金属光泽 良好的导电性
良好的导热性
良
倍 速
｝ 良好的展性
好 的
良好的延性 延
课
展
时
性
学
练
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综上所述，金属具有这样的物理性质
常温下为固态（除汞外），有金属光泽、有
良好的导电性、导热性和延展性，熔点比较高，
课 时
熔断、切断电路，避免电路事故发生。
学
练
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下图的船就是合金制成的，说明什么？
倍 速 课 时 学 练
【结论】合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。
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生活小常识：菜刀是不锈钢作的；铝合金比铝耐腐蚀； 黄铜比纯 铜具有更好的抗海水腐蚀能力。
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【课堂练习】
1.钛和钛合金是21世纪的重要材料,他们具有优良的性 能,如钛熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗 腐蚀能力强，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据 它们的主要性能，不合实际的用途是（ C）
A.用于核潜艇设备的制造