金屬材料使用

東漢晚期青銅奔馬（馬踏飛燕）（鑄造于公元九五三年重40噸）滄州鐵獅子上海南浦大橋第八單元金屬和金屬材料課題1金屬材料金屬材料建筑橋梁器械車輛、飛機(jī)、艦艇生活用具其它純金屬合金用途

東漢晚期的青銅奔馬距今約1800年河北滄州鐵獅子，鑄造于公元953年，距今已有1千余年

鋁的應(yīng)用(僅僅100多年的歷史)馬踏飛燕1969年，在甘肅武威出土。中國(guó)雕塑史上的不朽之作。1984年，定為中國(guó)旅游標(biāo)志圖形。2002年，“馬踏飛燕”的仿制品作為國(guó)禮贈(zèng)布什。鐵耙兩漢時(shí)期西漢

農(nóng)具

鐵器時(shí)代一架波音767大型飛機(jī)約由70%的鋁及其合金構(gòu)成。20世紀(jì)，鋁和鋁合金的應(yīng)用應(yīng)用廣泛的金屬材料幾種常見的金屬

銅和鐵是人類使用較早的金屬，我國(guó)勞動(dòng)人民在商代就制造出精美的青銅器，春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就會(huì)冶鐵和煉鋼。鋁的利用要比銅和鐵晚得多，那僅僅是100多年前的事情。但由于鋁的密度小和具有抗腐蝕等優(yōu)良性能，現(xiàn)在世界上鋁的年產(chǎn)量已超過了銅，位于鐵之后，居第二位。青銅器時(shí)代鐵器時(shí)代鋁（商代）（春秋戰(zhàn)國(guó)）（100年前）使用量、產(chǎn)量最高的三種金屬：鐵、鋁、銅銅、鐵、鋁的利用年限：銅6000年鐵2500年鋁100多年這與它們的化學(xué)性質(zhì)最相關(guān)一、幾種常見的純金屬

1、鐵鋁銅（1）世界年產(chǎn)量分別居第一、二、三位（2）鋁具有密度小和優(yōu)良的抗腐蝕性能金屬材料純金屬合金板書青銅器時(shí)代鐵器時(shí)代鋁（商代）（春秋戰(zhàn)國(guó)）（100年前）鐵金銀鋅一、幾種重要的金屬銅鉛鋁汞硬度：是材料抵抗外物刺入的一種能力。脆性：表示金屬容易破裂的性質(zhì),脆性與硬度有密切關(guān)系,硬度高的材料通常脆性亦大。延性：(又稱柔軟性)是金屬受外力永久變形而不碎裂的性質(zhì),延性的金屬可抽拉成細(xì)線。彈性：是金屬受外力變形,當(dāng)外力消除之后又恢復(fù)其原有形狀的一種性質(zhì)。展性：又稱可鍛性,是金屬延性或柔軟性的另一種表示法。展性是金屬接受錘鍛或滾軋而變形時(shí)不致破裂的一種性質(zhì)。韌性：是金屬抵受震動(dòng)或沖擊的能力。韌性與脆性剛好相反。實(shí)驗(yàn)探究

（以鐵、銅、鋁為樣品）1、觀察它們的顏色和光澤。2、感覺一下同體積不同金屬的質(zhì)量大小，由此判斷它們的密度大小。3、試試不同金屬是否容易被彎曲、折斷，并感覺它們硬度是否相同。金屬導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)金屬導(dǎo)熱性實(shí)驗(yàn)4、用電池和小燈泡等試試他們能否導(dǎo)電，并比較燈泡的亮度是否相同。5、用手拿著金屬的一端，在酒精燈火焰上方烘烤它的另一端（注意：時(shí)間不要長(zhǎng)，防止?fàn)C傷），試試它能不能傳熱。

金屬的物理性質(zhì)（共性）：

①常溫下金屬大都是固體（汞除外）；②有金屬光澤；③大多數(shù)金屬都是電和熱的良導(dǎo)體（導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性）；④有延展性（既可以展成薄片，又可以拉成細(xì)絲）；⑤有韌性（能夠彎曲）。汞，又稱水銀，是在正常大氣壓以及常溫下唯一以液態(tài)存在的金屬。熔點(diǎn)-38.87℃，沸點(diǎn)356.6℃，密度13.59g/cm3，為銀白色液體金屬。汞蒸氣有劇毒，可溶于硝酸和熱濃硫酸，但與稀硫酸、鹽酸、堿都不起反應(yīng)。能溶解許多金屬。金屬雖然都有光澤，但卻各不一樣，如鐵、鋁為銀白色，銅為紫紅色，金為黃色等。金屬在常溫下的存在狀態(tài)也不一樣，大多數(shù)金屬為固體，但汞卻為液體。梳理與歸納根據(jù)下面的圖片，你能說出金屬的用途嗎？從中你又可以總結(jié)出金屬具有哪些物理性質(zhì)？有金屬光澤良好的導(dǎo)電性良好的導(dǎo)熱性良好的延展性（能拉成細(xì)絲）延展性（展成薄片）能夠彎曲2、金屬的物理性質(zhì)(1)有金屬光澤：大多數(shù)為銀白色,(銅紫紅色，金黃色)鐵粉黑色(2)狀態(tài)：常溫下多為固體（汞為液體）(3)良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性(4)良好的延展性物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性（以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)）密度（g·cm-3）熔點(diǎn)(℃)硬度（以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)）銀銅金鋁鋅鐵鉛10099746127177.9優(yōu)良金鉛銀銅鐵鋅鋁19.311.310.58.927.867.142.70大小高低鎢鐵銅金銀鋁錫3410153510831064962660232大小鉻鐵銀銅金鋁鉛94～52.5～42.5～32.5～32～2.91.5一些金屬其他物理性質(zhì)的比較：導(dǎo)電性（以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)）銀銅金鋁鋅鐵鉛（優(yōu)）10099746127177.9（良）密度/（g·cm-3）金鉛銀銅鐵鋅鋁（大）19.311.310.58.927.867.142.70（小）熔點(diǎn)/℃鎢鐵銅金銀鋁錫（高）3410153510831064962660232（低）硬度（以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)）鉻鐵銀銅金鋁鉛（大）94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5（小）不同金屬也有本身的特性但是，不同金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)差別也較大。例如大多數(shù)金屬都是銀白色的，但銅卻呈

，金呈

。在常溫下，大多數(shù)金屬是固態(tài)，但汞是

。紫紅色黃色液態(tài)根據(jù)銅的導(dǎo)電性，可以用作電線、電路板；根據(jù)銅的導(dǎo)熱性，可以制造壓縮機(jī)散熱管。金屬銅燒水的水壺、洗菜的菜盆，很大一部分都是鋁制品。鋁還可以制作粉末涂料、油墨、仿金卡、金膠片等。金屬鋁幾種常見金屬的用途：最大用途是用于煉鋼；也大量用來制造鑄鐵和煅鐵。鐵和其化合物還用作磁鐵、染料和磨料。還原鐵粉大量用于冶金。制造各種輕質(zhì)合金，廣泛運(yùn)用汽車工業(yè)和國(guó)防工業(yè)。制造門窗，家具和炊具等。也大量用來制作電線和電纜。金屬鐵

課題1金屬材料討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息，并查閱有關(guān)資料分析下列問題。物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn))銀銅金鋁鋅鐵鉛(優(yōu))10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金鉛銀銅鐵鋅鋁(大)19.311.310.58.927.867.142.7(小)熔點(diǎn)/℃鎢鐵銅金銀鋁錫(高)3410153510831064962660232（低)硬度(以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn))鉻鐵銀銅金鋁鉛(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5(小)1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？答：因?yàn)殍F的硬度比較大，而鉛的硬度較小，并且鉛有毒會(huì)對(duì)人體造成危害，不適于用來制造菜刀、鐮刀等物品。

課題1金屬材料討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息，并查閱有關(guān)資料分析下列問題。物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn))銀銅金鋁鋅鐵鉛(優(yōu))10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金鉛銀銅鐵鋅鋁(大)19.311.310.58.927.867.142.7(小)熔點(diǎn)/℃鎢鐵銅金銀鋁錫(高)3410153510831064962660232(低)硬度(以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn))鉻鐵銀銅金鋁鉛(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5(小)2.銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？銀的價(jià)格昂貴，而且銀的密度大，不易架設(shè)。

課題1金屬材料討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息，并查閱有關(guān)資料分析下列問題。物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn))銀銅金鋁鋅鐵鉛(優(yōu))10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金鉛銀銅鐵鋅鋁(大)19.311.310.58.927.867.142.7(小)熔點(diǎn)/℃鎢鐵銅金銀鋁錫(高)3410153510831064962660232(低)硬度(以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn))鉻鐵銀銅金鋁鉛(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5(小)3.為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？鎢的熔點(diǎn)高而錫的熔點(diǎn)低；若用錫燈絲則很容易熔斷。

課題1金屬材料討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息，并查閱有關(guān)資料分析下列問題。物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn))銀銅金鋁鋅鐵鉛(優(yōu))10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金鉛銀銅鐵鋅鋁(大)19.311.310.58.927.867.142.7(小)熔點(diǎn)/℃鎢鐵銅金銀鋁錫(高)3410153510831064962660232(低)硬度(以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn))鉻鐵銀銅金鋁鉛(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5(小)4.為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？鍍金會(huì)怎樣？鍍鉻：鉻的硬度大，耐磨，保存時(shí)間長(zhǎng)；鉻耐腐蝕，可防鐵制品生銹；鍍鉻也使水龍頭美觀大方。鍍金：更美觀，更耐腐蝕，但金價(jià)格昂貴，硬度小，易磨損。1、為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？2、銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？3、為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？鐵的硬度大，鉛的硬度小銀的價(jià)格比銅高許多鎢的熔點(diǎn)高，錫的熔點(diǎn)低。錫絲熔斷4、為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻?如果鍍金怎么樣?鉻的硬度大，且耐腐蝕。鍍金價(jià)格太高。使用是否便利資源廢料是否易于回收價(jià)格是否美觀對(duì)環(huán)境的影響

3、物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途但不是唯一決定因素考慮物質(zhì)的用途時(shí)，首先要考慮物質(zhì)的_____，還需要考慮那些因素？性質(zhì)金屬之最（重要）地殼中含量最高的金屬元素──目前世界年產(chǎn)量最高的金屬──導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬──人體中含量最高的金屬元素──硬度最高的金屬──熔點(diǎn)最高的金屬──你知道嗎？熔點(diǎn)最低的金屬──密度最大的金屬──密度最小的金屬──……鋁鈣鐵銀鉻鎢汞鋨鋰我們知道，制造飛機(jī)的材料中大量使用的是鋁合金而不用純鋁！1、定義：在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬形成的具有金屬特征的物質(zhì)。二、合金板書混合物幾種常見的合金生鐵和鋼就是含碳量不同的鐵的兩種合金．生鐵的含碳量為2％～4.3％，鋼的含碳量為0.03％～2％．除含碳外，生鐵中還含有硅、錳等，鋼如不銹鋼中還含有鉻、鎳等．這種組成的改變，使得合金性能也隨之發(fā)生改變．例如，純鐵較軟，而生鐵比純鐵硬；不銹鋼不僅比純鐵硬，而且其抗銹蝕性能也比純鐵好得多．生活中的鋼1).鐵的合金生鐵：含碳2%~4.3%鋼：含碳0.03%~2%相同點(diǎn)：主要成分都是鐵。不同點(diǎn)：含碳量不同不銹鋼除含鐵、碳、還含鉻和鎳,硬度和抗腐蝕性都比純鐵好。2).黃銅(銅鋅合金),外觀像金3).焊錫(錫鉛合金)4).18K黃金(含金量75%)板書2.幾種常見的合金【實(shí)驗(yàn)8-1】比較黃銅片和銅片、焊錫和錫的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬度性質(zhì)比較現(xiàn)象黃銅銅焊錫錫光澤和顏色硬度結(jié)論合金與組成它們的金屬的性質(zhì)比較黃色亮紅銀白銀白黃銅硬度大焊錫硬度大合金的硬度比組成其純金屬大合金與組成它們的金屬的性質(zhì)比較純金屬合金鉛鎘鉍錫焊錫武德合金熔點(diǎn)/oC32732127123218370啟示合金的熔點(diǎn)比其純金屬要低合金比純金屬具有更廣泛的用途表8-2常見合金的主要成分、性能和用途合金主要成分主要性能主要用途球墨鑄鐵鐵、碳、硅、錳機(jī)械強(qiáng)度好在某些場(chǎng)合可代替鋼錳鋼鐵、錳、碳韌性好、硬度大鋼軌、挖掘機(jī)鏟斗、坦克裝甲、自行車架不銹鋼鐵、鉻、鎳抗腐蝕性好醫(yī)療器械、炊具、容器、反應(yīng)釜黃銅銅、鋅強(qiáng)度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕機(jī)器零件、儀表、日用品青銅銅、錫強(qiáng)度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕機(jī)器零件如軸承、齒輪等白銅銅、鎳光澤好、耐磨、耐腐蝕、易加工錢幣、代替銀做飾品焊錫錫、鉛熔點(diǎn)低焊接金屬硬鋁鋁、銅、鎂、硅強(qiáng)度和硬度好火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)18K①黃金金、銀、銅光澤好、耐磨、易加工金飾品、錢幣、電子元件18K白金金、銅、鎳、鋅光澤好、耐磨、易加工金飾品總結(jié)：合金比組成它們的純金屬硬度和強(qiáng)度要大，熔點(diǎn)要低，抗腐蝕性能更好。板書

鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨骼

鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它具