1.金属物理基础
金属的物理化学性质
金属的物理性质1.金属光泽：(1)金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色，如：金(Au)是黄色、铜(Cu)是红色或紫红色、铅(Pb)是灰蓝色、锌(Zn)是青白色等;(2)有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色，如铁(Fe)和银(Ag)在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。
(3)典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜;黄金饰品的光泽也是选择的因素。
2.金属的导电性和导热性：(1)金属一般都是电和热的良好导体。
其中导电性的强弱次序：银(Ag)>铜(Cu)>铝(Al)(2)主要用途：用作输电线，炊具等3.金属的延展性：(1)大多数的金属有延性(抽丝)及展性(压薄片)，其中金(Au)的延展性最好;也有少数金属的延展性很差，如锰(Mn)、锌(Zn)等;(2)典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，金属金打成金箔贴在器物上4.金属的密度：(1)大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠(Na)、钾(K)等能浮在水面上;密度最大的金属──锇，密度最小的金属──锂(2)典型用途：利用金属铝(Al)比较轻，工业上用来制造飞机等航天器5.金属的硬度：(1)有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁(Fe)、铝(Al)、镁(Mg)等都比较质软;硬度最高的金属是铬(Cr);(2)典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等。
6.金属的熔点：(1)有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞(Hg);熔点最高的金属是钨(W);(2)典型用途：利用金属锡(Sn)的熔点比较低，用来焊接金属金属的化学性质1.金属与氧气反应大多数金属在一定条件下，都能与氧气发生反应，生成对应的金属氧化物，也有少数金属很难与氧气发生化合反应。
如：“真金不怕火炼”，就是指黄金很难与氧气反应。
(1)金属镁与氧气发生反应实验现象：在空气中点燃镁带后，镁带剧烈燃烧，发出耀眼白光，放出白烟，生成一种白色固体。
金属的物理性质
第二章镁铝第一节金属的物理性质目标:１,了解金属的分类.２,理解金属晶体的结构特点,金属键的概念.并能解释金属单质的一些特性.３,比较四类晶体在结构,物性上的异同.重点:金属的物理性质.难点:金属键,金属晶体.引入:金属之重要性.新授:(一.)概述一.元素: 占４/５在已发现的一百多种元素里，大约有五分之四是金属元素。
这一章主要学习两种重要的轻金属镁和铝。
二.分类:金属有不同的分类方法。
在冶金工业上，人们常把金属分为黑色金属（包括铁、铬、锰）和有色金属（铁、铬、锰以外的金属）两大类。
人们也常按照密度大小来把金属分类，把密度小于4.5g/cm3的叫做轻金属（如钾、钠、钙、镁、铝等）；把密度大于4.5g/cm3的叫做重金属（如铜、镍、锡、铅等）。
此外，还可把金属分为常见金属（如铁、铝等）和稀有金属（如锆、铪、铌、钼等）。
板书：黑色金属仅: 铁.钴.镍有色金属介绍:铁的外观颜色,(与命名有关)铁与人类历史的发展.轻金属以密度４.５为界重金属介绍:重金属及其盐的毒性,如:铜绿;汽油中的铅; 但注意BaSO4.BaCO３的差别.常见金属稀有金属介绍: 稀有金属元素及其应用前景;我国占有世界上的绝大部分资源.三.通性:金属有许多共同性质，像有金属光泽、不透明、容易导电、导热、有延展性等。
(二.)金属键.金属晶体.一.概念:怎样解释金属的这些共同性质呢？金属（除汞外）在常温下一般都是晶体。
用X射线进行研究发现，在晶体中，金属原子好像硬球，一层一层地紧密堆积着。
数学方法可计算出,一定大小的原子,什么方式堆积是最紧密的堆积。
观察与计算一致.问题:金属原子之间为什么能.且都是紧密的结合在一起呢?假设:因为金属原子的最外层电子易失去,原子失去电子后就成为金属阳离子和很多的电子,称这些电子为自由电子,那么,在金属晶体中,其立体模型想像为:如图:金属离子浸在雾一样的自由电子之中.分析金属阳离子的受力情况,引出如下概念：金属键---------金属晶体中,金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用.金属晶体--------由金属键形成的晶体.二.解释金属的通性.１.导电. 关键词:电场中,自由电子定向运动.２.传热. 关键词:自由电子与金属离子碰撞而交换能量.3、可延展关键词：形变末破坏金属键。
1.金属材料的性能
课外小知识： 1、金属的特性(密度、熔点、硬度等)
物理性质 物理性质比较
银 铜 金 铝 锌 铁 铅 100 99 74 61 27 17 7.9（良） （优） 铅 银 铜 铁 锌 铝 （小） 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 金 银 1064 962 金 铝 660 铝 锡 232（低） 铅
1.1金属材料的物理性能和化学性能
载荷是指零件或构件工作时所承受的 外力。 载荷的分类: 不随时间变化或变化较缓慢的载荷 称为静载荷， 如重力，锅炉中的压力，螺栓拧紧后 载 荷 受到的拉力; 随时间变化的栽荷称为冲击载荷， 如内燃机活塞杆受到的力，机器中的 齿轮受到的力等。 在工作过程中受到大小、方向随时 间呈周期性变化的载荷作用，这种载 荷称为交变载荷。 有许多机械零件，如轴、齿轮、连杆 和弹簧等，
1 耐腐蚀性 金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他 化学介质腐蚀作用的能力，称为耐腐蚀 性。 常见的钢铁生锈，就是腐蚀现象。 2 抗氧化性 金属材料抵抗氧化作用的能力，称为抗氧 化性。 金属材料在加热时，氧化作用加速，
3 化学稳定性 化学稳定性是金属材料的耐腐蚀性和抗 氧化性的总称。 热稳定性 金属材料在高温下的化学 稳 定性。 制造在高温下工作的零件的 金属材料，要有良好的热稳定性。
一、金属材料的物理性能
2.熔点 定义 金属从固体状态向液体状态转变时的温度称为熔 点。熔点一般用摄氏温度（℃）表示。各种金属都有 其固定熔点。如铅的熔点为323 ℃，钢的熔点为１５ ３８ ℃。 分类 低熔点金属——熔点低于 １０００ ℃， 中熔点金属——熔点在１０００～２０００ ℃， 高熔点金属——熔点 高于２０００ ℃。
金属材料性能的基础知识
金属材料性能的基础知识金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。
金属材料的性能主要分为四个方面，即：机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。
一.机械性能（一）应力的概念物体内部单位截面积上承受的力称为应力。
由外力作用引起的应力称为工作应力，在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力（例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…等等）。
（二）机械性能金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能（也称为力学性能）。
金属材料承受的载荷有多种形式，它可以是静态载荷，也可以是动态载荷，包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力，以及摩擦、振动、冲击等等，因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项： 1.强度这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力，可分为抗拉强度极限（σb）、抗弯强度极限（σbb）、抗压强度极限（σbc）等。
由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循，因而通常采用拉伸试验进行测定，即把金属材料制成一定规格的试样，在拉伸试验机上进行拉伸，直至试样断裂，测定的强度指标主要有：（1）强度极限：材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力，一般指拉力作用下的抗拉强度极限，以σb表示，如拉伸试验曲线图中最高点b对应的强度极限，常用单位为兆帕（MPa），换算关系有：1MPa=1N/m2=-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2= σb=P b/F o式中：P b–至材料断裂时的最大应力（或者说是试样能承受的最大载荷）；F o–拉伸试样原来的横截面积。
（2）屈服强度极限：金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时，虽然应力不再增加，但是试样仍发生明显的塑性变形，这种现象称为屈服，即材料承受外力到一定程度时，其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。
产生屈服时的应力称为屈服强度极限，用σs表示，金属材料的拉伸试验曲线相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。
金属物理教案高中必修一
金属物理教案高中必修一
教学目标：
1. 了解金属的基本性质和金属结构；
2. 掌握金属的导电性、导热性和塑性等特性；
3. 了解金属熔化和凝固的过程；
4. 了解金属的相变和晶体缺陷；
5. 认识金属的应用领域和未来发展方向。
教学重点：
1. 金属的结构和性质；
2. 金属的导电性、导热性和塑性；
3. 金属的相变和晶体缺陷。
教学难点：
1. 金属的晶体结构；
2. 金属的晶体缺陷。
教学准备：
1. 教材：《物理》高中第一册；
2. 多媒体设备：投影仪；
3. 实验设备：金属样品、电热炉、显微镜等。
教学过程：
一、引入：
1. 通过展示金属制品，引导学生思考金属是什么，有什么特点；
2. 引导学生讨论金属的常见应用领域。
二、讲授金属的结构和性质：
1. 介绍金属的晶体结构和晶格；
2. 讲解金属的导电性、导热性和塑性等特性。
三、探究金属的相变和晶体缺陷：
1. 进行实验，观察金属的熔化和凝固过程；
2. 探讨金属的相变现象和晶体缺陷对金属性质的影响。
四、总结金属的应用领域和未来发展：
1. 综合讨论金属在航空、汽车、电子等领域的应用；
2. 探讨金属在新能源领域和生物医学领域的发展前景。
五、作业布置：
1. 完成教材上相关的练习题；
2. 撰写关于金属性质和应用的小论文。
教学反思：
通过本节课的教学，学生能够深入了解金属的结构和性质，加深对金属的理解和认识，激发学生对金属物理的兴趣和求知欲。
在今后的教学中，可以结合实验和案例分析，进一步拓展学生对金属物理的认识。
金属的物理性质和化学性质
金属的物理性质和化学性质
【教学目标】
1.认识金属的物理性质和化学性质。
2.通过科学探究，认识金属活动性顺序及其探究方法。
3.提高设计实验、动手操作、观察、交流和归纳的能力。
【实验准备】
物品准备：镁带、铝片（或铝丝）、锌片、铁钉（或铁丝、片）、铜片（或铜丝）、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硫酸铝溶液、酒精灯、火柴、废液缸、污物杯、抹布。
【教学过程】
（2）金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
在三支试管里分别放入经砂纸打磨过的铝片、铁片、铜片，分别加入约3ml
稀盐酸（稀硫酸）→ + 。
从上述探究实验现象，你得出的结论是：。
（3）金属与金属化合物溶液的反应
把经砂纸打磨过的铝片（或铝丝）、铁钉（或铁丝、片）分别浸入硫酸铜溶液中，把经砂纸打磨过的铜片（或铜丝）浸入硫酸铝溶液中，观察现象，并
较不活泼金属化合物溶液→ + 。
结论与解释：。
从上述探究实验的结果，你可以得出的结论：
上述金属的活动性顺序为。
金属的物理性质与化学性质
金属的物理性质与化学性质金属是一类常见的物质，具有独特的物理性质和化学性质。
本文将从这两个方面来探讨金属的性质。
一、金属的物理性质1. 密度和重量金属具有相对较高的密度，例如铁和铜的密度分别为7.87g/cm³和8.96g/cm³。
因此，金属材料通常比较重。
2. 导电性金属是优良的导电体，能够自由传导电流。
这是由于金属内部的电子形成了“海洋模型”，电子可以自由地在金属中移动。
3. 导热性金属具有优良的导热性能。
当金属被加热时，内部的金属离子会迅速传递热量，使整个金属均匀地升温。
4. 可塑性和延展性金属可以通过加热和机械加工来改变其形状。
这是由于金属的结晶结构具有较强的连续性，金属离子可以轻松地重新排列。
5. 磁性一些金属具有磁性，例如铁、镍和钴。
它们可以被磁场吸引，并能够产生磁场。
二、金属的化学性质1. 与酸的反应大部分金属在与酸发生反应时会释放氢气。
例如，铜与酸反应会产生氢气和铜(II)盐。
2. 与氧的反应金属与氧气反应会生成金属氧化物。
不同金属的氧化物的性质不同，一些金属氧化物具有特殊的颜色。
3. 与水的反应一些金属在与水反应时会产生氢气，并且形成金属氢氧化物。
例如，钠与水反应会迅速起火放出氢气。
4. 与非金属元素的反应金属可以与非金属元素形成化合物，例如氧化物、硫化物等。
这些化合物往往具有不同于金属本身性质的特点。
总结：金属的物理性质和化学性质使其在日常生活和工业生产中发挥重要作用。
通过了解金属的这些特性，我们可以更好地理解金属的性质，应用于材料科学、能源产业和工程技术等领域，并推动科学技术的发展。
参考文献：- Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. (2007). Fundamentals of materials science and engineering. Wiley.- Ashley, P. M. (2010). Introduction to mass spectrometry: Instrumentation, applications, and strategies for data interpretation. Wiley.注：上述文章仅供参考，具体撰写时还需根据实际情况进行修改和完善。
八年级物理四科材料知识点
八年级物理四科材料知识点
在八年级物理学习中，材料知识点占据非常重要的位置。
通过
学习材料知识点，可以帮助我们更好地理解物理现象和实验结果。
下面将介绍八年级物理四科的材料知识点。
第一部分：固体材料
1. 金属材料
金属材料具有良好的导电性和热导性，可以被加工成各种形状，适用于制作电线、电器、汽车等产品。
金属材料的性质受到晶粒
大小、金属纯度等因素的影响。
2. 非金属材料
非金属材料具有较好的绝缘性能和耐腐蚀性能，适用于制作管道、容器、绝缘板等产品。
3. 合金
合金是由两种或两种以上金属元素混合而成的物质，具有更好的力学性能和耐腐蚀性能，适用于制作飞机、汽车、工具等。
第二部分：流体材料
1. 水
水是一种无色、无味、无臭的液体，具有较大的比热和热膨胀系数，适合作为冷却介质和加热介质。
2. 油
油具有较好的润滑性能和抗氧化性能，适用于制作机械设备和润滑油。
3. 气体
气体具有压缩性和黏度小的特点，可以被用于制作压缩空气工具和气体燃料。
第三部分：半导体材料
1. 硅
硅是一种半导体材料，由于其电阻率介于导体和绝缘体之间，可以被用于制作电子元器件，例如晶体管、集成电路等。
2. 锗
锗是一种半导体材料，与硅类似，可以用于制作电子元器件。
第四部分：纳米材料
纳米材料具有较大比表面积和量子尺寸效应，因此具有独特的电学、光学、力学等性质，可以被用于制作高性能电子器件、传感器、医疗材料等。
总之，材料知识点是八年级物理学习中不可缺少的部分。
通过认真学习和理解这些知识点，我们可以更深入地了解并应用于实际问题中。
人教版九年级下册化学第八单元实验活动-4-金属的物理性质-
2.假黄金(Cu、Zn合金)外形与黄金相似,请你根据金属的化学性质,用 三种不同的方法鉴别。 提示:方法一:灼烧,若表面变黑,则为假黄金;若表面不变化,则为真黄金。 方法二:放入稀硫酸中,若表面冒气泡,则为假黄金;若表面无变化,则为 真黄金。 方法三:放入CuSO4溶液中,若表面变红色,则为假黄金,否则为真黄金。
实验活动 4 金属的物理性质 和某些化学性质
1
实验目的
1.巩固和加深对金属性质的认识。 2.培养实验设计能力。
2
实验用品
实验器材:试管、试管夹、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、 火柴。 实验药品:镁条、锌粒、铝片、铁片、铁粉、铜片、黄铜片(或白铜 片)、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。 你还需要的实验用品:锤子、铝丝、铁丝、铜丝、硫酸亚铁溶液、铅 蓄电池、导线、电键、小灯泡。
17
5.要除去银粉中含有的少量铜粉,可加入下列试剂中的
()
A.硝酸汞溶液
B.硝酸银溶液
C.硫酸锌溶液
D.稀硫酸
【解析】选B。由于铜的金属活动性比银强,因此铜可以和硝酸银溶液
反应生成金属银和硝酸铜溶液,这样就可以把铜除去,故选B。
18
6.如图为某学习小组探究金属化学性 质时所做的四个实验,仔细分析后回答下列问题:
>
<
4
(3)金属导电性的实验设计。 ①操作:将铝丝、铁丝、铜丝、黄铜片分别接入如图所示的 装置中,闭合开关。 ②现象:灯泡发光,说明以上金属具有_______导。电性
5
(4)金属导热性的实验设计。 ①操作:分别用坩埚钳夹持铝丝、铁丝、铜丝、黄铜片的一 端,放在酒精灯上加热一会儿,然后用手触摸一下另一端。 ②现象:会感觉___热,说明金属具有导热性。 (5)金属延展性的实验设计。 ①操作:用锤子反复敲打铝片、铁片、铜片、黄铜片。 ②现象:会发现金属片_____,说明金属和合金具有延展性。
金属的物理性质与化学性质教案
教案一、学习目标：1.了解金属的物理性质与化学性质；2.理解金属的导电性、热传导性以及其他物理性质；3.掌握金属氧化反应、金属与非金属反应等基本化学性质。
二、课前预习：1.了解金属的格结构、电子结构及性质；2.了解金属的分类及其特点；3.了解金属的电子排布及导电性、热传导性；4.了解金属的化学反应性能及其与非金属反应。
三、教学过程：1.引入：教师介绍金属与非金属的区别，引出本节课的内容。
2.金属的物理性质：教师介绍金属的晶格结构、电子排布及导电性、热传导性等物理特性，引导学生深入了解金属的物理属性。
3.金属的化学性质：教师介绍金属的化学反应性能及其与非金属反应的特点，引导学生学习金属的化学特性。
4.实验操作：通过实验操作的方式，让学生亲身体验金属的性质。
如导电性、热传导性实验等。
5.讲解：通过教师对实验结果的讲解，帮助学生更加深入地理解金属的物理与化学性质。
6.提问：教师可以提问学生，帮助学生回顾课堂所学的知识点，帮助学生更好地巩固学习成果。
四、教学目标达成检验：通过课堂测验的方式，测试学生对金属物理与化学性质的理解程度。
五、课后作业：1.整理课堂笔记，巩固所学知识点；2.阅读相关文章，进一步了解金属物理及化学性质的相关知识；3.练习相关题目，检验自己在学习过程中的掌握程度。
六、教学总结：通过本节课的学习，学生了解了金属的物理与化学性质，掌握了金属的导电性、热传导性等物理特性，以及金属氧化反应、金属与非金属反应等基本化学性质。
通过实验操作等方式，帮助学生亲身感受金属的性质，强化了学生对知识点的掌握。
金属材料基础知识
G、按冶炼方法分类 ：
平炉钢 、转炉钢 、电炉钢
金属材料基础知识
H、综合分类: 在实际中按其化学成分、质量、用途
进行综合分类。
(1)普通钢 a.碳素结构钢，b.低合金结构钢 ，c.特定用 途的普通结构钢 。
(2)优质钢（包括高级优质钢）
a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c) 弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢； (f)特定用途 优质结构钢。
金属材料基础知识
3、金属晶格的类型 1）体心立方晶格 它的晶胞是一个立方体，
原子位于立方体的八个顶角上和立方体的中 心，属于这种晶格类型的金属有铬（Cr）、 钒（V）、钨（W）、钼（Mo）、及a-铁（aFe）等金属。
金属材料基础知识
2）面心立方晶格 它的晶胞也是一个立方体 ，原子位于立方体的八个顶角和立方体六个 面的中心，属于这种晶格类型的金属有铝（ Al）、铜（Cu）、铅（Pb）、镍（Ni）及r铁（r-Fe）等金属。
另外，测量陶瓷、铸铁或工具钢等脆性材料的冲击吸收功 时，常采用10mm×l0mm×10mm的无缺口冲击试样。
金属材料基础知识
4.金属的工艺性能
工艺性能是指金属材料对不同加工工艺方法的 适应能力。它包括铸造性能、锻压性能、焊 接性和切削加工性能等。
金属材料基础知识
三、金属的结构与结晶
不同的金属材料具有不同的力学性能，即使是 同一种金属材料，在不同的条件下其力学性 能也是不同的。金属力学的这些差异，从本 质上来说，是由其内部结构所决定的。
机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金 组成物，虽然是两种晶体，却是一种组成成 分，具有独立的机械性能。
⑴．固溶体
合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且 结构与组元之一相同的固相。
金属所有知识点总结
金属所有知识点总结一、金属的基本性质1. 金属的结构和成分金属的晶体结构通常是紧密堆积的球形原子构成的各向同性结构。
金属的晶体结构通常是面心立方结构（如铝、铜、铂等金属）、体心立方结构（如铁、钒、钽等金属）或者简单立方结构（如钾、银、钠等金属）。
2. 金属的物理性质金属的物理性质主要包括金属的硬度、导电性、导热性、光泽和延展性。
金属通常具有较好的硬度和刚性，同时具有良好的导电导热性能。
此外，金属通常具有光泽并且可以被延展成薄片并制成不同形状。
3. 金属的化学性质金属的化学性质主要包括金属的化学活性、与其他物质的反应性以及在化学反应中的离子性等特点。
大部分金属具有较强的还原性，可以与非金属元素形成氧化物或盐等化合物。
同时，金属通常在化学反应中以正离子的形式存在。
4. 金属的熔点和沸点金属的熔点和沸点是金属固态、液态和气态状态的转变温度。
金属通常具有较高的熔点和沸点，能够在一定的温度下形成稳定的固态结构。
二、金属的种类根据金属的晶体结构和性质，可以将金属分为不同的类别，主要包括有色金属、贵金属、稀有金属、黑色金属等不同类别。
1. 有色金属有色金属是指具有明显颜色的金属，包括铜、铝、镍、锌、铅等。
有色金属通常具有良好的导电导热性能，并且在电子工业、建筑工业和航空航天等领域有广泛的应用。
2. 贵金属贵金属是指珍贵且稀有的金属，包括金、银、铂、钯、铱等。
贵金属通常具有良好的稳定性和化学反应性，因此被广泛用于首饰、电子产品、化工催化剂等方面。
3. 稀有金属稀有金属是指地壳中含量较少的金属，包括钨、锆、铌、钽等。
稀有金属通常具有高熔点和高硬度，被广泛应用于合金、耐磨材料、电子器件等方面。
4. 黑色金属黑色金属主要指铁、锰、铬、钴等。
黑色金属具有较高的熔点和较好的磁性，广泛应用于冶金、机械加工、建筑结构等领域。
三、金属的应用领域金属在现代社会的生产生活中有着广泛的应用。
1. 金属材料金属材料是工程技术中使用最广泛的材料之一，用于制造机械设备、汽车船舶、建筑结构等。
1—2金属的物理性能与化学性能
第二节金属的物理性能与化学性能♦金属物理性能——是指金属在重力、电磁场、热力（温度）等物理因素作用下，其所表现出的性能或固有的属性。
它包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。
♦金属的化学性能——是指金属在室温或高温时抵抗各种化学介质作用所表现出来的性能，它包括耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。
一、金属物理性能1♦金属的密度——是指单位体积金属的质量。
一般将密度小于5×103kg/m3的金属称为轻金属，密度大于5×103kg/m3的金属称为重金属。
2．♦金属和合金从固态向液态转变时的温度称为熔点。
纯金属都有固定的熔点。
合金的熔点决定于它的化学成分，如钢和生铁虽然都是铁和碳的合金，但由于其碳的质量分数不同，其熔点也不同。
熔点高的金属称为难熔金属(如钨、钼、钒等)，可以用来制造耐高温零件。
熔点低的金属称为易熔金属(如锡、铅等)，可以用来制造保险丝(铅、锡、铋、镉的合金)3♦金属传导热量的能力称为导热性。
金属导热能力的大小常用热导率(亦称导热系数)λ表示。
金属材料的热导率越大，说明其导热性越好。
一般说来，金属越纯，其导热能力越大。
合金的导热能力比纯金属差。
金属的导热能力以银为最好，铜、铝4♦金属能够传导电流的性能，称为导电性。
金属导电性的好坏，常用电阻率ρ表示。
取长1m、截面积为1mm2的物体，在一定温度下所具有的电阻数，称为电阻率，单位是Ω·m。
电阻率导电性和导热性一样，是随合金化学成分的复杂化而降低的，因而纯金属的导电性总比合金好。
5♦金属材料随着温度变化而膨胀、收缩的特性称为热膨胀性。
一般来说，金属受热时膨胀而且体积增大，冷却时收缩而且体积缩小。
热膨胀性的大小用线胀系数αl和体胀系数αv6♦金属材料在磁场中被磁化而呈现磁性强弱的性能称为磁性。
铁磁性材料──在外加磁场中，能强烈地被磁化到很大程度，如铁、顺磁性材料──在外加磁场中呈现十分微弱的磁性，如锰、铬、钼抗磁性材料──能够抗拒或减弱外加磁场磁化作用的金属，如铜、二、金属的化学性能1.♦金属材料在常温下抵抗氧、水及其它化学介质腐蚀破坏作用的能力，称为耐腐蚀性。
金属的物理性质.
主要性能
熔点低
光泽好、耐磨、 易加工 光泽好、耐磨、 易加工
主要用途
焊接金属
金饰品、 钱币、 电子元件 金饰品
18K黄 金、银、 金 铜 18K白 金、铜、 金 镍、锌 武德 合金 铋、铅、 锡、镉
熔点低
制电路保险 丝、自动灭 火和防爆安 全装置等
合金 主要成分 黄铜 铜、锌
主要性能
主要用途
合金 主要成分
球墨 铸铁 铁、碳、 硅、锰 铁、锰、 碳 主要性能 机器强度 好 韧性好、 硬度大
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
锰钢 不锈 钢
硬铝
铁、铬、 镍
铝、铜、 镁、硅
抗腐蚀 性好
强度和硬 度好
医疗器械、炊具、 容器、反应釡
火箭、飞机、轮船 等制造业
合金 主要成分
（2）典型用途：利用金属锡（Sn）的熔点 比较低，用来焊接金属,保险丝
1. 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁 制而不用铅制？ 2. 银的导电性比铜好，为什么电线 一般用铜制而不用银制？ 3. 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不 用锡制？如果用锡制，可能出现 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？
硬铝 硬度大 强度高 密度小
4 .钛和钛的合金
• • • • • • 储量丰富 高于铜、锌、锡铅等金属 机械性能好 可塑性好，易于加工 强度高 是不锈钢的3.5倍，铝合金的1.3倍。 耐腐蚀 在空气中非常稳定，对海水特别稳定 密度小 4.51g/cm3 耐热耐低温 在-200℃——600℃ 都有较好的 性能 • 与人体组织有较好的相容性。
二.合金
1.合金：由一种金属和其他金属
化学金属细节知识点总结
化学金属细节知识点总结金属元素的特性1. 金属元素的晶体结构：金属元素通常具有紧密的结晶结构，其原子之间通过金属键相互连接。
金属键是一种特殊的化学键，是由金属原子之间的电子云共享形成的。
金属键的存在使得金属元素具有良好的导电性和导热性，因为电子在金属中可以自由流动。
2. 金属元素的物理性质：金属元素通常具有良好的延展性和韧性。
这是由于金属元素的结晶结构和金属键的存在使得金属元素可以在受力作用下发生塑性变形，而不易断裂。
此外，金属元素的延展性还使得金属可以被拉成细丝或者轧制成薄片。
3. 金属元素的化学性质：金属元素通常具有较强的还原性，能够失去电子形成阳离子。
此外，金属元素在化学反应中通常是电负性较低的，因此通常表现出氧化性。
金属元素的化学反应1. 金属的氧化反应：金属在空气中与氧气发生氧化反应，产生金属氧化物。
金属氧化物通常是碱性或者弱碱性的，可以与酸发生中和反应，生成盐和水。
2. 金属的酸反应：金属与酸发生反应，生成氢气和相应的盐。
3. 金属的碱反应：金属与碱发生反应，生成氢气和相应的盐。
4. 金属的还原反应：金属在一些化学反应中可以发生还原反应，失去电子形成阳离子。
例如，金属可以与一些金属离子发生置换反应，生成新的金属和金属离子。
金属元素的应用1. 电工材料：金属元素具有良好的导电性和导热性，因此广泛应用于电线、电缆、电路板等电器材料中。
2. 结构材料：金属元素通常具有较好的机械性能，因此广泛应用于建筑结构、汽车、航空航天器等领域。
3. 金属合金：金属元素可以与其他元素合金化，形成具有特定性能的金属合金。
金属合金具有较好的性能，广泛应用于各种领域。
4. 化学催化剂：一些金属元素及其化合物具有较好的催化活性，被广泛应用于化学反应中。
总之，金属元素是化学中重要的一类元素，具有独特的物理化学性质及广泛的应用价值。
对金属元素的深入了解不仅有助于深入理解化学原理，同时也能够为金属材料的应用提供理论指导。
金属的物理性质和某些化学性质课件
5．某工厂排放的废液中含有Zn(NO3)2和AgNO3，为回收金 属Ag，设计了如图所示方案：
A是_Z__n__，B中含有__Z_n__(_N_O__3_)_2，C是__H__2_S_O__4， 操作2是__过__滤___。
随堂检测
1.不能用金属跟酸直接反应得到的是( D )
A．AlCl3 C．ZnCl2
B．FeCl2 D．FeCl3
2．有甲、乙、丙、丁四种金属，将它们分别投入到相同的 稀盐酸中，只有丙、丁的表面有气泡产生，且丙产生气泡的 速率比丁快；再将乙投入到甲的盐酸盐溶液中，乙的表面有 甲析出。则四种金属的活动性顺序正确的是( B ) A．甲＞乙＞丙＞丁 B．丙＞丁＞乙＞甲 C．丙＞丁＞甲＞乙 D．无法判断
硬度大于铝；铜片与黄铜片互刻，铜片上痕迹深、
说明合金的硬度一般大于组成它。的成分
(3)设计实验，证明金属具有导电性。 __略__。
2．金属的化学性质 (1)用坩埚钳夹取一块铜片，放在酒精灯火焰上加热，观察铜 片表面的变化。 现象： 铜表面变黑 。 化学反应方程式：2Cu＋O2==△===2CuO。
盐酸 铝 量气泡，铝逐渐溶 [2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋
解，试管外壁发热 3H2↑] 铜 无明显现象
学生通过自己观察实验现象，说一说这几种金属
的活动性强弱： 镁>铝>锌>铁>铜。
(3)请你设计并进行实验，比较铁、铜、银的金属活动性强弱。 实验步骤现 象结 论
略
问题与交流：铁是银白色金属。在上述实验中，你观察到的 铁丝和铁粉是什么颜色的？你有什么问题？查阅资料，与同 学交流。 铁丝是银白色，铁粉是灰黑色的。
酸或
盐酸 反应比较剧烈，产 锌 生大量气泡，锌逐
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◆ 特征 ◆ 性能
（1）具有一定的化学成分。（2） 与任一组元成分不同。（3）熔 点高脆性大硬度高。
σ、HB↗↗，δ、ak↘↘，脆性大
铁碳合金中的化合物： 渗碳体(单相组织) ：它是铁与碳形成的金属化合物，含碳
量为6.69%,一般用Fe3C表示,它的晶体结构较复杂；渗碳体 的性能：硬度很高，但其塑性极差，几乎为0。在室温平衡 状态下，铁碳合金中的碳基本上是以Fe3C的形式存在。
位错：晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的 错排现象。
理想晶体
含有位错的晶体
位错运动使塑性变形容易
P’ P
Q’
Q
位错虽然移动了一 个原子间距，但位 错中心附近的少数 原子只作远小于一 个原子间距的弹性 偏移，而其他区域 的原子仍处于正常 位置，所以这样的 位错运动只需一个 很小的切应力即可 实现，故，实测的 τK 远小于理论的τK 。
同时，由于金属塑性变形后性能提高，在相同服役条件 下，零件的截面可以减小。
材料利用率高
金属塑性成形主要靠金属的体积转移来获得一定的形状 和尺寸，无切削，只有少量的工艺废料，因此材料利用率高， 一般可达75%～85%，最高可达98%以上。
尺寸精度高
精密锻造、精密挤压、精密冲裁零件，可以达到不需机 械加工就可以使用的程度。
特点：具有溶剂的晶体结构
◆ 概念：溶质原子溶入溶剂晶格中所形成的一种均 匀固体。如；糖水 水பைடு நூலகம்溶剂，糖—溶质。
◆ 分类： 按溶质原子在溶剂中分布情况不同， 分 置换固溶体和间隙固溶体两类
①置换固溶体——溶质原子替换晶格上的原子 ②间隙固溶体——溶质原子溶入晶格原子间隙
a)置换固溶体
b间隙固溶体
特征：晶格类型不变，化学成分有限，性能发生变化
外力
内部应力
原子位移
变形
低位能的 平衡位置
返回倾向
高位能不 稳定位置
弹性变形：外力停止后，变形 随之消失
塑性变形：外力停止后，变形 不消失
二、金属塑性变形的机理
晶内变形的主要方式为滑移和孪生，其中滑移是主要的.
单晶体塑性变形机理：滑移
τ τ
τ
τ
冷塑性变形主要是以“滑移”的方式进行。原子相对移 动距离超过了晶格中的原子间距，使原子失去恢复到原始 状态的能力。
合金：由两种或两种以上的金属构成，按组织特征分为
单相合金（以基体金属为基的单相固溶体组织）和多相合 金（除基体外，还有第二相）。
多晶体：由许多大小、形状和位向都不同的晶粒组成，
晶粒之间存在晶界 。变形的不均匀性和各晶粒变形的相互 协调性是其变形的主要特点。
晶界：晶粒之间为晶界，晶界表现出许多与晶粒内部
1 滑移
滑移： 晶体的一部分沿着一定的晶面和 晶向相对于另一部分作相对的滑动。
纯锌单晶体滑移变形示意图
（a）在正应力作用下的变形
（b）在切应力作用下的变形
滑移面上应力分解示意图
单晶体试样拉伸变形示意图
滑移的位错机制
依靠晶体整体滑移的塑性变形模型 实际金属单晶体滑移所需的
力仅是理想晶体的百分之一到 千分之一，为什么？
第五章 金属塑性变形的物理基础
第一节 金属的塑性变形机理及特点
一、概述
金属的塑性
材料在外力的作用下产生一定的永久 变形而不破坏其完整性的能力。
金属塑性加工
利用金属在外力作用下所产生的塑性变形， 来获得具有一定形状、尺寸和机械性能的 原材料、毛坯或零件的生产方法，也称为 压力加工。
塑性加工包括： 轧制、 挤压、拉拔、锻造、冲压等方法。
3、机械混合物
由结晶过程所形成的两相混合物；
铁碳合金中的机械混合物：
①珠光体P： F+ Fe3C ②莱氏体Ld：A+ Fe3C
低温莱氏体Ld’： P+ Fe3C
渗碳体 Fe33C
γα--FFee
混混
莱珠氏光体体LPd
合合
溶 入溶 入
奥铁氏素体体AF
CC
珠光体 铁素体
奥氏体
金属塑性变形时，形状和尺寸的不可逆变化是通过原子的定 向位移来实现的，因此塑性变形时所施加的力和能，应足以 克服壁垒，使大量的原子群能多次地、定向地由一个平衡位 置移动到另一个平衡位置，由此产生宏观塑性变形。
◆ 特征： （1）晶格仍保持原晶格（溶剂）。 （2）化学成分在一定范围内可改变。 （3）性能随化学成分改变而逐渐变化。
◆性能：
造成晶格畸变，强度、硬度上升。这种现象 称固溶强化。
若溶质原子质量分数（含量）适当，其力学性能高。
铁碳合金中的固溶体：
①铁素体F(单相组织)
它是碳在α-Fe中的间隙固溶体，最大溶碳量仅 0.0218%(在727℃时实现的),在室温下一般为 0.008%以下。
性能特点：强度、硬度低，塑性、韧性好
α-Fe
溶 入
C
铁素体F
②奥氏体A(单相组织) ： 它是碳在γ-Fe中的间隙固溶体，最大溶解度为
2.11%(在1148 ℃时实现的)。如图所示；
性能特点：强度、硬度不高，但塑性优良； （塑性变形一般加热到奥氏体状态）
γ-Fe
溶 入
C
奥氏体A
2、金属化合物 compound ◆ 概念：合金元素之间发生相互作用而生成的一种
不同的性质；如：
室温时晶界的强度和硬度高于晶内，高温时则相反； 晶界中原子的扩散速度比晶内原子快得多； 晶界的熔点低于晶内；晶界容易被腐蚀等。
晶粒
晶界
合金的相结构
1、固溶体 solid solution
合金的组元之间以不同的比例相互混合，混合后 形成的固相的晶体结构与组成合金的某一组元的相 同，这种相就称为固溶体。这种组元叫做溶剂，其 它组元叫做溶质；
轧轧制制
挤压
拉拔
锻造
冲压
轧制
挤压
拉拔
自由锻
闭式模锻
开式模锻
冲裁
拉深
➢金属塑性成形的特点
生产效率高，适用于大批量生产
冲硅钢片的高速冲床的速度可达2000次/min; 锻造一根汽车发动机曲轴只需要40s； M12螺栓的冷锻 210件/ min。
改善了金属的组织和结构和性能
钢锭内部的组织缺陷，如疏松、晶粒粗大，经塑性变形 后，组织变得致密，夹杂物被击碎； 与机械加工相比，金属的纤维组织不会被切断，因而结构 性能得到提高。
➢塑性成形工艺的分类
• 体积成形
锻造 挤压
自由锻造
模 锻
轧制
拉拔
• 板料成形
分离工序 成形工序
本章的任务
目的：
科学系统地阐明金属塑性成形的基础和规律， 为合理制订塑性成形工艺奠定理论基础。
任务：
掌握塑性成形时的金属学基础，以便使工件在 成形时获得最佳的塑性状态，最高的变形效率和 优质的性能；
金属的晶体结构和组织