第六章-金屬-第1節(jié)《金屬材料的物理特性》

1、第六章 金屬純金屬純金屬和它們的和它們的合金合金統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為金屬材料金屬材料。6.1 金屬材料的物理特性金屬材料的物理特性司母戊鼎司母戊鼎“青銅之冠青銅之冠”-秦陵銅車秦陵銅車馬馬馬踏飛燕馬踏飛燕 司母戊鼎是中國目前司母戊鼎是中國目前已發(fā)現(xiàn)的最重的青銅已發(fā)現(xiàn)的最重的青銅器。司母戊鼎含銅器。司母戊鼎含銅84.7784.77、錫、錫11.6411.64、鉛鉛27.927.9。充分顯示。充分顯示出商代青銅鑄造業(yè)的出商代青銅鑄造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平。生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平。 秦陵銅車馬嚴(yán)格按真車馬的制作秦陵銅車馬嚴(yán)格按真車馬的制作 。造型精美，比例恰當(dāng)，裝飾華麗，工藝造型精美，比例恰當(dāng)，裝飾華麗，工藝精

2、湛，形體龐大，所以很多專家學(xué)者把精湛，形體龐大，所以很多專家學(xué)者把它稱之為它稱之為“青銅之冠青銅之冠”。 馬踏飛燕馬踏飛燕 19691969年，在甘肅武威出土。年，在甘肅武威出土。中國雕塑史上的不朽之作。中國雕塑史上的不朽之作。 19841984年，定為中國旅游標(biāo)志年，定為中國旅游標(biāo)志圖形。圖形。 20022002年，年， “ “馬踏飛燕馬踏飛燕”的仿的仿制品作為國禮贈(zèng)布什。制品作為國禮贈(zèng)布什。鐵耙鐵耙一架波音一架波音767767大型大型飛機(jī)約由飛機(jī)約由70%70%的鋁的鋁及其合金構(gòu)成。及其合金構(gòu)成。20世紀(jì)，鋁和世紀(jì)，鋁和鋁合金的應(yīng)用鋁合金的應(yīng)用二十一世紀(jì)的金屬材料二十一世紀(jì)的金屬材料鈦和鈦

3、合金鈦和鈦合金可作人造骨的鈦合金可作人造骨的鈦合金1、了解人類社會(huì)使用材料的歷史、了解人類社會(huì)使用材料的歷史石器時(shí)代石器時(shí)代青銅器時(shí)代青銅器時(shí)代鐵器時(shí)代鐵器時(shí)代鋁的利用鋁的利用鈦的利用鈦的利用這是什么這些東西有哪些相似的物理性質(zhì)？這些東西有哪些相似的物理性質(zhì)？一、一、金屬的物理性質(zhì)金屬的物理性質(zhì) 課本課本 P165 1.常溫下金屬都是固體（汞除外），常溫下金屬都是固體（汞除外）， 2.有金屬光澤，有金屬光澤， 3. 密度、硬度較大，密度、硬度較大， 4. 熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高， 5.有延展性，有延展性， 6.大多數(shù)金屬都導(dǎo)電、導(dǎo)熱大多數(shù)金屬都導(dǎo)電、導(dǎo)熱,不同金屬也有本身的特性，因此用

4、途也不不同金屬也有本身的特性，因此用途也不同，你了解多少？同，你了解多少？課本課本P165金屬的特性與應(yīng)用金屬的特性與應(yīng)用: 不同金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬不同金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬度等度等物理性質(zhì)物理性質(zhì)差別也較大。差別也較大。 例如大多數(shù)金屬都是銀白色的，但銅卻例如大多數(shù)金屬都是銀白色的，但銅卻呈呈 ，金呈，金呈 。做裝飾品做裝飾品 （表8-1）根據(jù)上表的信息可以知道：根據(jù)上表的信息可以知道：最難熔的金屬是最難熔的金屬是_; _; 最易熔的金屬是最易熔的金屬是_;_;最重的金屬是最重的金屬是_; _; 最輕的金屬是最輕的金屬是_;_;最硬的金屬是最硬的金屬是_; _

5、; 最軟的金屬是最軟的金屬是 _鎢鎢汞汞鋨鋨鋰鋰鉻鉻銫銫金屬的其他化學(xué)之最人類最早發(fā)現(xiàn)和冶煉的金屬人類最早發(fā)現(xiàn)和冶煉的金屬目前世界年產(chǎn)量最高的金屬目前世界年產(chǎn)量最高的金屬地殼中含量最高的金屬元素地殼中含量最高的金屬元素人體中含量最高的金屬元素人體中含量最高的金屬元素導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的金屬導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的金屬延性最好的金屬延性最好的金屬展性最好的金屬展性最好的金屬銅銅鐵鐵鋁鋁鈣鈣銀銀鉑鉑金金1、哪些金屬可用來打造首飾？為什么？、哪些金屬可用來打造首飾？為什么？金、鉑可用來打造首飾，原因是它們具有永恒而美麗金、鉑可用來打造首飾，原因是它們具有永恒而美麗的光澤的光澤2、哪些金屬可用來制造電線，

6、為什么？、哪些金屬可用來制造電線，為什么？銅可以用來制造電線是因?yàn)樗讓?dǎo)電銅可以用來制造電線是因?yàn)樗讓?dǎo)電3、哪些金屬可用來制造炊具，為什么？、哪些金屬可用來制造炊具，為什么？鐵可以可用來制造炊具是因?yàn)樗鼈鳠峥臁⒀a(bǔ)鐵鐵可以可用來制造炊具是因?yàn)樗鼈鳠峥?、補(bǔ)鐵4、哪些金屬可拉成細(xì)絲或壓成薄片，為什么？、哪些金屬可拉成細(xì)絲或壓成薄片，為什么？金、銀、銅、鋁可拉成細(xì)絲或壓成薄片，這是由于它金、銀、銅、鋁可拉成細(xì)絲或壓成薄片，這是由于它們有延展性，容易加工們有延展性，容易加工討論：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。關(guān)資料分析

7、下列問題。1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？答：因?yàn)榇穑阂驗(yàn)殍F的硬度比較大，而鉛的硬度較小鐵的硬度比較大，而鉛的硬度較小，并且鉛有毒，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。會(huì)對(duì)人體造成危害，不適于用來制造菜刀、鐮刀等物品。討論：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。關(guān)資料分析下列問題。2.銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？制？銀的價(jià)格昂貴，而且銀的密度大，不易架設(shè)。銀的價(jià)格昂貴，而且

8、銀的密度大，不易架設(shè)。討論：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。關(guān)資料分析下列問題。3.為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制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？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。鎢的熔點(diǎn)高而錫的熔點(diǎn)低；若用錫燈絲則很容易熔斷。討論：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。關(guān)資料分析下列問題。4.為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會(huì)怎為什

9、么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會(huì)怎樣？樣？鍍鉻：鉻的硬度大，耐磨，保存時(shí)間長；鉻耐腐蝕，可防鐵制鍍鉻：鉻的硬度大，耐磨，保存時(shí)間長；鉻耐腐蝕，可防鐵制品生銹；鍍鉻也使水龍頭美觀大方。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。鍍金：更美觀，更耐腐蝕，但金價(jià)格昂貴，硬度小，易磨損。 考慮物質(zhì)的用途時(shí)，性質(zhì)不考慮物質(zhì)的用途時(shí)，性質(zhì)不是唯一因素，還需要考慮什么因素？是唯一因素，還需要考慮什么因素？是否美觀是否美觀價(jià)格價(jià)格廢料是否廢料是否易于回收易于回收使用使用是否便利是否便利資源資源對(duì)環(huán)境的對(duì)環(huán)境的影響影響用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？用來

10、鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？資源豐富資源豐富無毒輕便無毒輕便耐磨耐腐蝕耐磨耐腐蝕美觀、易加工美觀、易加工問題探究二問題探究二1、什么是合金？、什么是合金？2、合金與其對(duì)應(yīng)金屬相比，合金的優(yōu)良、合金與其對(duì)應(yīng)金屬相比，合金的優(yōu)良性能是什么？性能是什么？3、有重要應(yīng)用的合金有哪些？有什么用？、有重要應(yīng)用的合金有哪些？有什么用？課本課本P56二、二、1、定義：、定義：2、組成：金屬與金屬、金屬與非、組成：金屬與金屬、金屬與非金屬組成的金屬組成的混合物混合物課本實(shí)驗(yàn)結(jié)論：課本實(shí)驗(yàn)結(jié)論：合金與其組成的合金與其組成的純金屬相比純金屬相比3、性能、性能更大的硬度更大的硬度較低的熔點(diǎn)較低的熔點(diǎn)更高的強(qiáng)度

11、更高的強(qiáng)度(韌性好韌性好,耐拉伸、耐彎曲、耐壓打耐拉伸、耐彎曲、耐壓打)更好的抗腐蝕性能更好的抗腐蝕性能所以，盡管目前人類已制得的純金屬只有所以，盡管目前人類已制得的純金屬只有90余余種種，但人們?yōu)檫m用各種用途而將這些純金屬，但人們?yōu)檫m用各種用途而將這些純金屬按一定組成和質(zhì)量比按一定組成和質(zhì)量比制得的制得的合金合金已達(dá)已達(dá)幾千種幾千種比較純金屬與合金的硬度大小比較純金屬與合金的硬度大小黃銅是銅與鋅的合金黃銅是銅與鋅的合金比較純金屬與合金的熔點(diǎn)高低比較純金屬與合金的熔點(diǎn)高低現(xiàn)象：最先熔化的是焊錫，現(xiàn)象：最先熔化的是焊錫，其次是錫，最后熔化的是鉛。其次是錫，最后熔化的是鉛。說明：制成合金之后，焊錫

12、說明：制成合金之后，焊錫的熔點(diǎn)低于兩種純金屬的熔點(diǎn)。的熔點(diǎn)低于兩種純金屬的熔點(diǎn)。結(jié)論：由于物質(zhì)的組成的改變，結(jié)論：由于物質(zhì)的組成的改變，其性能也發(fā)生了改變。其性能也發(fā)生了改變。錫熔點(diǎn)為錫熔點(diǎn)為232.1 鉛熔點(diǎn)為鉛熔點(diǎn)為327.7 焊錫熔點(diǎn)為焊錫熔點(diǎn)為183例例1 1、小明同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：用黃銅片和銅片小明同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：用黃銅片和銅片相互刻劃，用錫和焊錫相互刻劃比較；將綠豆粒大相互刻劃，用錫和焊錫相互刻劃比較；將綠豆粒大小的焊錫、錫和鉛放置在鐵片上小的焊錫、錫和鉛放置在鐵片上( (呈三角形擺放呈三角形擺放) )，加，加熱鐵片的中心部分熱鐵片的中心部分( (使三種金屬材料溫度同步上升使三種

13、金屬材料溫度同步上升) )。觀察比較：觀察比較：(1)(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^_和和_性質(zhì)。性質(zhì)。(2)(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅、錫上留下明顯的劃痕；焊實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅、錫上留下明顯的劃痕；焊錫稍加熱即熔化，繼續(xù)加熱錫熔化，鉛最后熔化。錫稍加熱即熔化，繼續(xù)加熱錫熔化，鉛最后熔化。(3)(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_合金合金組成它的純金屬組成它的純金屬 合金的性能與純金屬不同，合金的硬度比合金的性能與純金屬不同，合金的硬度比組成它的純金屬大，合金的熔點(diǎn)比組成它的純金屬低組成它的純金屬大，合金的熔點(diǎn)比組成它的純金屬低 練習(xí)：焊錫是錫鉛合金，把鉛加入錫中制成合金的練習(xí)：焊錫是錫鉛合金，把鉛加入錫中制成

14、合金的主要目的是主要目的是( () )A A增加強(qiáng)度增加強(qiáng)度B B降低熔點(diǎn)降低熔點(diǎn)C C增加延展性增加延展性D D增強(qiáng)抗腐蝕性增強(qiáng)抗腐蝕性B 4、典型的合金的組成、與性能、典型的合金的組成、與性能 1）銅合金銅合金：黃銅（：黃銅（Cu、Zn合金）、合金）、青銅（青銅（Cu、錫合金）、錫合金）4）鐵合金鐵合金：生鐵和鋼（：生鐵和鋼（Fe、C合金）、不合金）、不銹鋼（鐵、鉻、鎳合金）。生鐵和鋼主要銹鋼（鐵、鉻、鎳合金）。生鐵和鋼主要不同：不同：含碳量不同、（見下表）有無韌性含碳量不同、（見下表）有無韌性2）鋁合金鋁合金（Mg、Al合金），性能：強(qiáng)度合金），性能：強(qiáng)度硬比鋁、鎂大，仍有金屬光澤，耐腐

15、蝕硬比鋁、鎂大，仍有金屬光澤，耐腐蝕3）鈦合金鈦合金。耐高溫耐腐蝕，強(qiáng)度高。耐高溫耐腐蝕，強(qiáng)度高鐵的合金-生鐵和鋼的比較鈦合金與人體有很好的鈦合金與人體有很好的“相容性相容性”，因此可用來制造，因此可用來制造人造骨人造骨 鈦和鈦合金鈦和鈦合金被認(rèn)為是被認(rèn)為是2121世紀(jì)的重世紀(jì)的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼

16、，因此如新，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工和通訊設(shè)備等化工和通訊設(shè)備等鈦金屬腕表用鈦用鈦-鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線練習(xí)練習(xí)1、以下鐵的用途，涉及了那些鐵的性、以下鐵的用途，涉及了那些鐵的性質(zhì)？質(zhì)？（1 1）燒菜用的鏟子是鐵制的，一般都要裝上木柄）燒菜用的鏟子是鐵制的，一般都要裝上木柄（2 2）鐵塊可以制成鐵絲或鐵片）鐵塊可以制成鐵絲或鐵片（3 3）油罐車行駛時(shí)罐內(nèi)石油振蕩產(chǎn)生靜電，易發(fā)）油罐車行駛時(shí)罐內(nèi)石油振蕩產(chǎn)生靜電，易發(fā)生火險(xiǎn)，因此，車尾有一條拖地的鐵鏈生火險(xiǎn)，因此，車尾

17、有一條拖地的鐵鏈鐵有良好的導(dǎo)熱性鐵有良好的導(dǎo)熱性鐵具有延展性鐵具有延展性鐵具有導(dǎo)電性鐵具有導(dǎo)電性合金的形成條件：當(dāng)兩種金屬形成合金時(shí)，其中合金的形成條件：當(dāng)兩種金屬形成合金時(shí)，其中任一金屬的任一金屬的_不能高于另一金屬的不能高于另一金屬的_。熔點(diǎn)熔點(diǎn) 沸點(diǎn)沸點(diǎn)1、制取合金常用的方法是將兩種或多種金屬（或非金、制取合金常用的方法是將兩種或多種金屬（或非金屬與非金屬）加熱到某一溫度，使其全部熔化，再冷卻屬與非金屬）加熱到某一溫度，使其全部熔化，再冷卻成為合金。根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)判斷（其他條件均滿足），成為合金。根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)判斷（其他條件均滿足），表中合金表中合金不宜不宜采用上述方法制取的是（采用

18、上述方法制取的是（）A、FeCu合金合金B(yǎng)、MgCu合金合金C、NaAl合金合金D、NaFe合金合金DA.A.當(dāng)熔點(diǎn)較高的鐵開始熔化時(shí)，銅也處于液體狀態(tài)。則溫當(dāng)熔點(diǎn)較高的鐵開始熔化時(shí)，銅也處于液體狀態(tài)。則溫度高于度高于15351535而低于而低于25672567時(shí)，可利用此法制取時(shí)，可利用此法制取Fe-AlFe-Al合金，合金，2 2、工業(yè)生產(chǎn)中常將兩種金屬在同一容器中加熱使其融合，冷工業(yè)生產(chǎn)中常將兩種金屬在同一容器中加熱使其融合，冷凝后得到具有金屬特性的熔合物凝后得到具有金屬特性的熔合物合金。是根據(jù)下表所列合金。是根據(jù)下表所列金屬的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的數(shù)據(jù)（其他條件均已滿足），判斷不能制金屬的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的數(shù)據(jù)（其他條件均已滿足），判斷不能制得的合金是（得的合金是（ ）A AKNaKNa合金合金 B BKFeKFe合金合金C CNaAlNaAl合金合金 D DFeCuFeCu合金合金B(yǎng)3.3.關(guān)于合金的說法正確的是：關(guān)于