第八章 金属和金属材料要点
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
均可满足），不宜采用上述方法制取的合金是（ BD）
金属 熔点/℃ 沸点/℃
Na 97.5 883
Mg Al Cu Fe 649 660 1083 1535 1090 2467 2576 2750
A. Fe-Cu合金 C. Al-Na合金
B. Mg-Fe合金 D. Cu-Na合金
一、金属与氧气的反应 二、金属与盐酸、稀硫酸的反应 三、金属活动性顺序
2、科学家发现了一种新金属，它的性质如下：
熔点 密度
2500℃ 3g/cm3
强度 与钢相似
导电性
良好
导热性
良好
抗腐蚀性 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。
可用于制造机器零件、炊具、轮船等。
3、将两种或多种金属在同一容器中加热使其熔合，冷
却后得到具有金属特性的熔合物—合金，这是制取合 金的常用方法之一。试根据下表数据判断（其它条件
2、金属材料的选择
① 为什么菜刀，镰刀，锤子等用铁制而不用铝制？ 铁硬度大于铝；若用铝制易变形。
②银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜不用银？ 银含量少，价格昂贵；银密度大，不易架设。
③为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？若用锡？ 钨熔点高且易导电，锡的熔点低。若用锡做灯丝，
导电产生的热量易使灯丝熔断从而影响灯泡的寿命。 ④ 为什么铁制水龙头镀铬？如果镀金怎么样？
大多数金属与O2反应，反应的剧烈程度不同 镁和铝比较活泼、铁和铜次之、金最不活泼
二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
实验
盐酸（或稀硫酸）
现象
反应
Mg 反应最剧烈
放出大量气泡
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
钛合金 二十一世纪的金属材料
熔点高、密度小、抗腐蚀性强 可用于制造火箭、航天飞机等；
钛合金与人体具有很好“相容性” 可用于制造人造骨；
钛-镍合金具有形状记忆功能 可用于制造人造卫星天线；
1、用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？
钢芯镀镍
钢芯镀铜
铝合金
具有一定硬度、耐磨损、抗腐蚀、 密度小、熔点较高、色泽美观
熔点/ ℃
钨铁铜金银铝锡 (高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
硬度(以金刚石的
铬铁银铜 金铝铅
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)
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 目前世界上年产量最高的金属—— 铁 导电、导热性最好的金属—— 银 硬度最大的金属—— 铬 熔点最高的金属—— 钨；最低的金属—— 汞 密度最大的金属—— 锇；最小的金属—— 锂
纯金属内，所有原子大小相同，排列十分规整； 而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属那么整 齐，使得原子之间的相互作用力减小。所以----。
铜合金
青铜我国使用最早的合金
青铜 —— 主要含铜、锡
强度高、塑性好、耐磨、耐腐蚀 用于制机器零件如轴承、齿轮等
黄铜 —— 主要含铜、锌
强度高、塑性好、易加工、耐腐蚀 用于制机器零件、仪表和日用品
灯丝
钨
熔点最高
发动机 排气管
铝合金 不锈钢
密度小，强度大，抗腐蚀力强 抗腐蚀性好
合金与纯金属相比性质有何差异？
[实验8-1]
色泽 硬度 结论
黄铜 铜 焊锡 锡
黄色 紫红色 灰白色 银白色
黄铜比铜硬
焊锡比锡硬
合金的硬度一般大于纯金属
熔点℃ 启示
铅 镉 铋 锡 焊 武德 锡 合金
327 321 271 232 183 70
合金的熔点一般低于各成分
二、合 金
1、概念： 两种或两种以上金属(或金属与非金属)
熔合而成的具有金属特性的物质
2、性能:
⑴合金比其组分金属颜色鲜艳；
⑵合金的硬度一般大于纯金属；
⑶合金的熔点一般低于各组分；
⑷合金的抗腐蚀能力一般增强。
为什么合金具有优良性能？
合金的硬度比纯金属大
合金的熔点比各成分低
白铜 —— 主要含铜、镍
光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 用于制钱币，代替银做饰品
Biblioteka Baidu 铁合金
生铁——含碳 2%-4.3%
硬度大、抗压性强、性脆 用于制造机座、管道等
球墨铸铁
钢 ——含碳0.03%-2%
延展性、机械性能好 用于制造机械和交通工具
钢是用量最大、用途最广的合金
锰钢 不锈钢
铝合金
硬 铝 ——含铝、铜、镁、锰、硅
课题1 金属材料 课题2 金属的化学性质 课题3 金属资源的利用和保护
一、几种重要的金属 二、合金
一、几种重要的金属
马 踏 飞 燕
五千年前人类 进入青铜时代
三千年前人类 进入铁器时代
20世纪铝成为产量 仅次于铁的金属
1、金属的物理性质
大多数金属呈银白色（除铜、金） 常温大多数金属是固体（除汞）
镀铬：增加硬度，不易变形；不易生锈；美观大方
结论：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，
但不是唯一的决定因素，还需要考虑------
下列汽车配件使用了哪些材料？原因？
汽车配件 金属或合金
使用原因
电线芯
铜
导电性好，价格便宜
车外壳
软钢
价格便宜，硬度和强度较小，
（低碳钢） 可塑性好，加工成型性和焊接性好
有金属光泽、导电、导热、延展性
一些金属的物理性质
物理性质
物理性质比较
导电性(以银导电
银铜金铝锌铁铅
性为100作标准) (优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良)
密度/ (g·cm-3)
金铅银铜铁锌铝 (大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小)
强度大、硬度好 用于制造火箭、飞机、轮船
泡沫铝 ——含铝、添加剂
易于加工、隔热、隔音 用于制造飞机的内壁
金合金
黄金
白金
黄金——的特点之一就是柔软，
人们常在黄金中加入银、铜、锌 等以增加黄金的强度和韧性。
黄金的纯度通常用K表示。
Au % = K / 24 × 100% ，
即1K = 4.166%
如18K（75%）、24K（100%）
一、金属与氧气的反应
常温 Na 4Na + O2＝2Na2O Mg 生成致密氧化膜 Al 生成致密氧化膜 Fe 几乎不反应
Cu 几乎不反应 Au 不反应
加热 2Na + O2 ＝△ Na2O2 2Mg + O2点＝燃2MgO
4Al+3O2 ＝ 2Al2O3
3Fe + 2O2点＝燃 Fe3O4
2Cu+O2 ＝ 2CuO 不反应
金属 熔点/℃ 沸点/℃
Na 97.5 883
Mg Al Cu Fe 649 660 1083 1535 1090 2467 2576 2750
A. Fe-Cu合金 C. Al-Na合金
B. Mg-Fe合金 D. Cu-Na合金
一、金属与氧气的反应 二、金属与盐酸、稀硫酸的反应 三、金属活动性顺序
2、科学家发现了一种新金属，它的性质如下：
熔点 密度
2500℃ 3g/cm3
强度 与钢相似
导电性
良好
导热性
良好
抗腐蚀性 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。
可用于制造机器零件、炊具、轮船等。
3、将两种或多种金属在同一容器中加热使其熔合，冷
却后得到具有金属特性的熔合物—合金，这是制取合 金的常用方法之一。试根据下表数据判断（其它条件
2、金属材料的选择
① 为什么菜刀，镰刀，锤子等用铁制而不用铝制？ 铁硬度大于铝；若用铝制易变形。
②银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜不用银？ 银含量少，价格昂贵；银密度大，不易架设。
③为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？若用锡？ 钨熔点高且易导电，锡的熔点低。若用锡做灯丝，
导电产生的热量易使灯丝熔断从而影响灯泡的寿命。 ④ 为什么铁制水龙头镀铬？如果镀金怎么样？
大多数金属与O2反应，反应的剧烈程度不同 镁和铝比较活泼、铁和铜次之、金最不活泼
二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
实验
盐酸（或稀硫酸）
现象
反应
Mg 反应最剧烈
放出大量气泡
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
钛合金 二十一世纪的金属材料
熔点高、密度小、抗腐蚀性强 可用于制造火箭、航天飞机等；
钛合金与人体具有很好“相容性” 可用于制造人造骨；
钛-镍合金具有形状记忆功能 可用于制造人造卫星天线；
1、用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？
钢芯镀镍
钢芯镀铜
铝合金
具有一定硬度、耐磨损、抗腐蚀、 密度小、熔点较高、色泽美观
熔点/ ℃
钨铁铜金银铝锡 (高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
硬度(以金刚石的
铬铁银铜 金铝铅
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)
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 目前世界上年产量最高的金属—— 铁 导电、导热性最好的金属—— 银 硬度最大的金属—— 铬 熔点最高的金属—— 钨；最低的金属—— 汞 密度最大的金属—— 锇；最小的金属—— 锂
纯金属内，所有原子大小相同，排列十分规整； 而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属那么整 齐，使得原子之间的相互作用力减小。所以----。
铜合金
青铜我国使用最早的合金
青铜 —— 主要含铜、锡
强度高、塑性好、耐磨、耐腐蚀 用于制机器零件如轴承、齿轮等
黄铜 —— 主要含铜、锌
强度高、塑性好、易加工、耐腐蚀 用于制机器零件、仪表和日用品
灯丝
钨
熔点最高
发动机 排气管
铝合金 不锈钢
密度小，强度大，抗腐蚀力强 抗腐蚀性好
合金与纯金属相比性质有何差异？
[实验8-1]
色泽 硬度 结论
黄铜 铜 焊锡 锡
黄色 紫红色 灰白色 银白色
黄铜比铜硬
焊锡比锡硬
合金的硬度一般大于纯金属
熔点℃ 启示
铅 镉 铋 锡 焊 武德 锡 合金
327 321 271 232 183 70
合金的熔点一般低于各成分
二、合 金
1、概念： 两种或两种以上金属(或金属与非金属)
熔合而成的具有金属特性的物质
2、性能:
⑴合金比其组分金属颜色鲜艳；
⑵合金的硬度一般大于纯金属；
⑶合金的熔点一般低于各组分；
⑷合金的抗腐蚀能力一般增强。
为什么合金具有优良性能？
合金的硬度比纯金属大
合金的熔点比各成分低
白铜 —— 主要含铜、镍
光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 用于制钱币，代替银做饰品
Biblioteka Baidu 铁合金
生铁——含碳 2%-4.3%
硬度大、抗压性强、性脆 用于制造机座、管道等
球墨铸铁
钢 ——含碳0.03%-2%
延展性、机械性能好 用于制造机械和交通工具
钢是用量最大、用途最广的合金
锰钢 不锈钢
铝合金
硬 铝 ——含铝、铜、镁、锰、硅
课题1 金属材料 课题2 金属的化学性质 课题3 金属资源的利用和保护
一、几种重要的金属 二、合金
一、几种重要的金属
马 踏 飞 燕
五千年前人类 进入青铜时代
三千年前人类 进入铁器时代
20世纪铝成为产量 仅次于铁的金属
1、金属的物理性质
大多数金属呈银白色（除铜、金） 常温大多数金属是固体（除汞）
镀铬：增加硬度，不易变形；不易生锈；美观大方
结论：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，
但不是唯一的决定因素，还需要考虑------
下列汽车配件使用了哪些材料？原因？
汽车配件 金属或合金
使用原因
电线芯
铜
导电性好，价格便宜
车外壳
软钢
价格便宜，硬度和强度较小，
（低碳钢） 可塑性好，加工成型性和焊接性好
有金属光泽、导电、导热、延展性
一些金属的物理性质
物理性质
物理性质比较
导电性(以银导电
银铜金铝锌铁铅
性为100作标准) (优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良)
密度/ (g·cm-3)
金铅银铜铁锌铝 (大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小)
强度大、硬度好 用于制造火箭、飞机、轮船
泡沫铝 ——含铝、添加剂
易于加工、隔热、隔音 用于制造飞机的内壁
金合金
黄金
白金
黄金——的特点之一就是柔软，
人们常在黄金中加入银、铜、锌 等以增加黄金的强度和韧性。
黄金的纯度通常用K表示。
Au % = K / 24 × 100% ，
即1K = 4.166%
如18K（75%）、24K（100%）
一、金属与氧气的反应
常温 Na 4Na + O2＝2Na2O Mg 生成致密氧化膜 Al 生成致密氧化膜 Fe 几乎不反应
Cu 几乎不反应 Au 不反应
加热 2Na + O2 ＝△ Na2O2 2Mg + O2点＝燃2MgO
4Al+3O2 ＝ 2Al2O3
3Fe + 2O2点＝燃 Fe3O4
2Cu+O2 ＝ 2CuO 不反应