金屬材料的物理特性

1、劉云剛劉云剛第六章第六章 金金 屬屬6.1 金屬材料的物理特性學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 認(rèn)識(shí)金屬材料與人類生活和社會(huì)發(fā)展的密切認(rèn)識(shí)金屬材料與人類生活和社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系。關(guān)系。 了解常見金屬的物理性質(zhì)及合金的特點(diǎn)了解常見金屬的物理性質(zhì)及合金的特點(diǎn) 。學(xué)習(xí)運(yùn)用比較、分析、歸納等方法對獲取的學(xué)習(xí)運(yùn)用比較、分析、歸納等方法對獲取的信息進(jìn)行加工。信息進(jìn)行加工。 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對生活中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對生活中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。和探究欲，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 鍋鍋 碗碗 瓢瓢 盆盆 叮叮 當(dāng)當(dāng) 響響穿穿 金金 戴戴 銀銀 新新 時(shí)時(shí) 尚尚高高 樓樓 大大 廈廈 立

2、立 如如 林林神神 舟舟 飛飛 天天 祖祖 國國 強(qiáng)強(qiáng)一、金屬的物理性質(zhì)一、金屬的物理性質(zhì)1 1、金屬有哪些共同的物理性質(zhì)？、金屬有哪些共同的物理性質(zhì)？2 2、不同的金屬哪些物理性質(zhì)差異較大？、不同的金屬哪些物理性質(zhì)差異較大？3 3、金屬性質(zhì)如何決定各自用途？、金屬性質(zhì)如何決定各自用途？4 4、搶答、搶答“金屬之最金屬之最”閱讀討論閱讀討論具有金屬光澤具有金屬光澤具有導(dǎo)電性具有導(dǎo)電性具有導(dǎo)熱性具有導(dǎo)熱性烙鐵烙鐵鐵鍋鐵鍋具有延展性具有延展性大多數(shù)為銀白色，少數(shù)如大多數(shù)為銀白色，少數(shù)如金為金為金黃色金黃色銅為銅為紫紅色紫紅色金屬的顏色金屬的顏色1、金屬的共性、金屬的共性 共性：大多數(shù)的金屬一般都是

3、銀白色共性：大多數(shù)的金屬一般都是銀白色的具有的具有_，具有，具有_性，性，_性等性質(zhì)。性等性質(zhì)。金屬光澤金屬光澤延展延展導(dǎo)電性、導(dǎo)熱導(dǎo)電性、導(dǎo)熱某些金屬的特性：某些金屬的特性：銅是紫紅色的；金是黃色銅是紫紅色的；金是黃色的；金屬汞常溫下是液態(tài)的的；金屬汞常溫下是液態(tài)的；鐵、鈷、鎳可；鐵、鈷、鎳可以被磁鐵所吸引；熔點(diǎn)最高的金屬是鎢；硬以被磁鐵所吸引；熔點(diǎn)最高的金屬是鎢；硬度最大的金屬是鉻。度最大的金屬是鉻。金屬的熔沸點(diǎn)金屬的熔沸點(diǎn)常溫下呈液態(tài)的常溫下呈液態(tài)的金屬：水銀（汞）金屬：水銀（汞）熔點(diǎn)最高的金熔點(diǎn)最高的金屬：鎢屬：鎢硬度 鉻 鐵 銀 銅 金 鋁 鉛大 9 4-5 2.5-4 2.5-3

4、2.5-3 2-2.9 1.5 小金屬的硬度金屬的硬度2、金屬的特性(密度、熔點(diǎn)、硬度等)物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性導(dǎo)電性（以（以銀的導(dǎo)電性為銀的導(dǎo)電性為100作作標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)）密度密度（gcm-3）熔點(diǎn)熔點(diǎn)()硬度硬度（以金剛以金剛石的硬度為石的硬度為10作作標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)）銀銅 金 鋁 鋅鐵 鉛10099746127177.9（優(yōu)）（良）金 鉛 銀 銅 鐵 鋅 鋁 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 （大）（小）鎢 鐵 銅 金 銀 鋁 錫 3410 1535 1083 1064 962 660 232 （高）（低）鉻 鐵 銀 銅 金 鋁 鉛9

5、 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 （大）（?。┑貧ぶ泻孔罡叩慕饘俚貧ぶ泻孔罡叩慕饘偃梭w中含量最高的金屬人體中含量最高的金屬熔點(diǎn)最大的金屬熔點(diǎn)最大的金屬熔點(diǎn)最低熔點(diǎn)最低密度最大密度最大密度最小密度最小硬度最大硬度最大導(dǎo)電導(dǎo)熱性最好的金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱性最好的金屬鎢鎢汞汞鋨鋨鋰鋰鉻鉻銀銀鋁鋁鈣鈣世界年產(chǎn)量最高的金屬世界年產(chǎn)量最高的金屬鐵鐵3 3、金屬之最、金屬之最金銀打造首飾美麗的金屬光澤鐵制造炊具導(dǎo)熱性金銀壓成片銅銀拉成細(xì)絲延延展性銅制成導(dǎo)線導(dǎo)電性性質(zhì)在很大程度上決定物質(zhì)的用途，但還需考慮性質(zhì)在很大程度上決定物質(zhì)的用途，但還需考慮價(jià)格、儲(chǔ)量、生產(chǎn)加工，使用是否便利、回收、價(jià)格

6、、儲(chǔ)量、生產(chǎn)加工，使用是否便利、回收、環(huán)境影響等因素。環(huán)境影響等因素。4、用途物理性質(zhì) 用途 討論并回答下列問題：討論并回答下列問題：1、為什么菜刀，鐮刀，錘子等用鐵制而不用、為什么菜刀，鐮刀，錘子等用鐵制而不用鉛制？鉛制？2、銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅、銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅而不用銀制？而不用銀制？3、為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？、為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？4、為什么有的鐵制品如水龍頭等鍍鉻？如果、為什么有的鐵制品如水龍頭等鍍鉻？如果鍍金怎么樣？鍍金怎么樣？1 1、什么是合金？、什么是合金？2 2、合金與組成它的金屬相比，性、合金與組成它的金屬相比，

7、性質(zhì)有何變化？質(zhì)有何變化？3 3、我們常用的合金有哪些？、我們常用的合金有哪些？閱讀討論閱讀討論二、合金二、合金一種金屬與其他一種金屬與其他金屬金屬或或非金屬非金屬熔合而成的具有熔合而成的具有金屬特征金屬特征的的混合物混合物。1、合金2、合金與組成它的金屬性質(zhì)的比較硬度增大、熔點(diǎn)降低，有的合金還有強(qiáng)度大、耐腐蝕、強(qiáng)磁性等特性。表表 8-2 常常見見合合金金的的主主要要成成分分、性性能能和和用用途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

8、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)18K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 鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨 鈦和鈦合金鈦和鈦合金被認(rèn)為是被認(rèn)為是2121世紀(jì)的世紀(jì)的重要材料，它具有強(qiáng)度高、耐腐重要材料，它具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐熱性和生物相容性等特點(diǎn)。蝕、耐熱性和生物相容性等

9、特點(diǎn)。因此被廣泛因此被廣泛用于航空工業(yè)、醫(yī)用用于航空工業(yè)、醫(yī)用金屬材料等金屬材料等鈦金屬腕表 世界鋁的年產(chǎn)量僅次于鐵，居第二位。鋁有較好的延展性可制成0.01mm的鋁箔，用于包裝香煙、糖果；鋁的密度小和具有抗腐蝕等優(yōu)良性能，鋁及其合金在電線電纜工業(yè)、飛機(jī)、汽車等制造業(yè)有廣泛的用途1.地殼中含量最多的兩種金屬元素是地殼中含量最多的兩種金屬元素是 () A.鎂、鋁鎂、鋁B.鋁、銅鋁、銅C.鈣、鈉鈣、鈉D.鋁、鐵鋁、鐵2.人類使用金屬的歷史，由早到晚的順序是人類使用金屬的歷史，由早到晚的順序是() A.鐵鐵銅銅鋁鋁B.鋁鋁銅銅鐵鐵C.銅銅鐵鐵鋁鋁D.銅銅鋁鋁鐵鐵3.下列有關(guān)合金的說法正確的是下列有關(guān)

10、合金的說法正確的是() A.合金屬于化合物合金屬于化合物B.合金不能導(dǎo)電、傳熱合金不能導(dǎo)電、傳熱 C.合金沒有延展性合金沒有延展性D.合金的很多性能與組成他們的純金屬不同合金的很多性能與組成他們的純金屬不同4.下列物質(zhì)中不屬于合金的是下列物質(zhì)中不屬于合金的是() A.水銀水銀 B.青銅青銅C.18K白金白金D.焊錫焊錫5.下列有關(guān)合金的敘述：合金中至少有兩種金屬；合金中元素以化合物形式存下列有關(guān)合金的敘述：合金中至少有兩種金屬；合金中元素以化合物形式存在；合金中一定含有金屬；合金一定為混合物；生鐵是含雜質(zhì)較多的鐵合在；合金中一定含有金屬；合金一定為混合物；生鐵是含雜質(zhì)較多的鐵合金；生鐵可完全溶

11、解于稀鹽酸中。正確的是金；生鐵可完全溶解于稀鹽酸中。正確的是 () A.B.C.D.隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)DCDAD6.金屬鈦（金屬鈦（Ti）是航空、宇航、軍工、電子等方面的必需原料。在生產(chǎn)鈦的過）是航空、宇航、軍工、電子等方面的必需原料。在生產(chǎn)鈦的過程中可用鎂在加熱條件下與程中可用鎂在加熱條件下與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：反應(yīng)制得金屬鈦，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。該反應(yīng)屬于。該反應(yīng)屬于 ( ) A.化合反應(yīng)化合反應(yīng)B.分解反應(yīng)分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)置換反應(yīng)D.都不是都不是7.我國在春秋戰(zhàn)國時(shí)期就開始將生鐵經(jīng)高溫鍛打處理得到相當(dāng)于鑄鋼的器具我國在春秋戰(zhàn)國時(shí)期就開始將生鐵經(jīng)高溫鍛打處理得

12、到相當(dāng)于鑄鋼的器具（如鋒利的寶劍），這一技術(shù)比歐洲早了近（如鋒利的寶劍），這一技術(shù)比歐洲早了近2000年。高溫鍛打生鐵的主要作用年。高溫鍛打生鐵的主要作用是是() A.除硫、磷雜質(zhì)除硫、磷雜質(zhì)B.適當(dāng)降低含碳量適當(dāng)降低含碳量 C.摻進(jìn)合金元素?fù)竭M(jìn)合金元素D.改善表面的結(jié)構(gòu)性能改善表面的結(jié)構(gòu)性能8.鈦和鈦合金是鈦和鈦合金是21世紀(jì)的重要金屬材料，它們具有優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高，密世紀(jì)的重要金屬材料，它們具有優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高，密度小，可塑性好，機(jī)械性能好，抗腐蝕能力強(qiáng)，鈦合金與人體很好的度小，可塑性好，機(jī)械性能好，抗腐蝕能力強(qiáng)，鈦合金與人體很好的“相容相容性性”。根據(jù)它們的主要性能，不合實(shí)際的用

13、途是。根據(jù)它們的主要性能，不合實(shí)際的用途是 ( ) A.用于核潛艇設(shè)備的制造用于核潛艇設(shè)備的制造B.用于制造航天設(shè)備用于制造航天設(shè)備 C.用來做保險(xiǎn)絲用來做保險(xiǎn)絲D.可用來制造人造骨可用來制造人造骨CBC9.(1)白磷和紅磷都是由磷元素組成的單質(zhì)，其中著火點(diǎn)較低的是白磷和紅磷都是由磷元素組成的單質(zhì)，其中著火點(diǎn)較低的是_。 金剛石和石墨都是由金剛石和石墨都是由_元素組成的單質(zhì)，能導(dǎo)電的是元素組成的單質(zhì)，能導(dǎo)電的是_；兩者比較，兩者比較，_硬度大。這四種物質(zhì)都是硬度大。這四種物質(zhì)都是_(填填“純凈物純凈物”或或“混合混合物物”) (2)生鐵和鋼都是鐵的合金，區(qū)別在于含碳量不同，其中含碳量較高的是生

14、鐵和鋼都是鐵的合金，區(qū)別在于含碳量不同，其中含碳量較高的是_。 (3)在使用體溫計(jì)測量體溫時(shí)，若不慎將體溫計(jì)打破，散落出來的汞產(chǎn)生的汞蒸在使用體溫計(jì)測量體溫時(shí)，若不慎將體溫計(jì)打破，散落出來的汞產(chǎn)生的汞蒸汽會(huì)對人體產(chǎn)生危害。此時(shí)可以撒一些硫粉在上面，使硫與汞發(fā)生化合反應(yīng)生成汽會(huì)對人體產(chǎn)生危害。此時(shí)可以撒一些硫粉在上面，使硫與汞發(fā)生化合反應(yīng)生成固體（固體（HgS）。寫出硫和汞反應(yīng)的化學(xué)方程）。寫出硫和汞反應(yīng)的化學(xué)方程_。白磷白磷碳碳石墨石墨金剛石金剛石純凈物純凈物生鐵生鐵Hg + S =HgS6.1 6.1 金屬材料的物理特性金屬材料的物理特性一、金屬一、金屬1 1、金屬的共性：、金屬的共性：大多數(shù)金屬為銀白色、固體、有光澤、能導(dǎo)電導(dǎo)大多數(shù)金屬為銀白色、固體、有光澤、能導(dǎo)電導(dǎo)熱、有延展性熱、有延展性二、合金二、合金3 3、用途：考慮物質(zhì)用途時(shí)考慮多種