課題一金屬和金屬材料

1、知識(shí)目標(biāo)： （1）認(rèn)識(shí)金屬材料的使用歷史； （2）掌握金屬的物理性質(zhì)； （3）知道物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決 定了物質(zhì)的用途； （4）掌握合金與組成金屬性質(zhì)的差異以及合金的用途； 課 題 1 金 屬 材 料問：?jiǎn)枺赫?qǐng)根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)請(qǐng)根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn), 說出你所知道最常見的金屬說出你所知道最常見的金屬有哪些有哪些? 鐵鐵Fe 銅銅Cu 鋁鋁Al 金金Au 銀銀Ag 它們都是金屬材料它們都是金屬材料由由純金屬純金屬或者或者合金合金制成制成 課 題 1 金 屬 材 料學(xué)生閱讀課本學(xué)生閱讀課本P2的第一、二自然段，思考：的第一、二自然段，思考：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？2、

2、目前，產(chǎn)量居前三位的金屬依次是、目前，產(chǎn)量居前三位的金屬依次是 。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鐵鐵 鋁鋁 銅銅請(qǐng)根據(jù)這些物質(zhì)的用途說出它們的性質(zhì)？請(qǐng)根據(jù)這些物質(zhì)的用途說出它們的性質(zhì)？戒指戒指燈泡和電線燈泡和電線高壓鍋高壓鍋銅片銅片銅絲銅絲鐵夾鐵夾金屬共同的物理性質(zhì)金屬共同的物理性質(zhì)常溫下它們都是固體（汞除外）常溫下它們都是固體（汞除外）有金屬光澤有金屬光澤大多數(shù)為電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體大多數(shù)為電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體有延展性有延展性密度較大密度較大熔點(diǎn)較高熔點(diǎn)較高一、幾種重要的金屬一、幾種重要的金屬 課 題 1 金 屬 材 料問：?jiǎn)枺赫?qǐng)說出你是如何分辨

3、出電線中的銅絲和鋁絲請(qǐng)說出你是如何分辨出電線中的銅絲和鋁絲? 銅呈紫紅色銅呈紫紅色，鋁呈銀白鋁呈銀白色色不同金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬度等不同金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬度等物理性物理性質(zhì)質(zhì) 差別也較大。例如大多數(shù)金屬都是銀白色的，差別也較大。例如大多數(shù)金屬都是銀白色的， 但銅卻呈但銅卻呈 ，金呈，金呈 。在常溫下，大多數(shù)金屬是固態(tài)，但汞是在常溫下，大多數(shù)金屬是固態(tài)，但汞是 。紫紅色紫紅色黃色黃色液體液體（P P4 4資料資料）地殼中含量最高的金屬元素）地殼中含量最高的金屬元素 鋁鋁Al人體中含量最高的金屬元素人體中含量最高的金屬元素 鈣鈣Ca目前世界年產(chǎn)量最高的金屬目前世界

4、年產(chǎn)量最高的金屬 鐵鐵Fe導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬 銀銀Ag硬度最高的金屬硬度最高的金屬 鉻鉻Cr 熔點(diǎn)最高的金屬熔點(diǎn)最高的金屬 鎢鎢W 熔點(diǎn)最低的金屬熔點(diǎn)最低的金屬 汞汞Hg 密度最大的金屬密度最大的金屬 鋨鋨Os密度最小的金屬密度最小的金屬 鋰鋰Li 課 題 1 金 屬 材 料討論：討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和課本表格所提供的信息，并查根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和課本表格所提供的信息，并查閱有關(guān)資料分析下列問題。閱有關(guān)資料分析下列問題。1 . 為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？不用鉛制？答：因?yàn)榇穑阂驗(yàn)殍F的硬度比較大，而鉛的硬鐵的硬度比較大，而

5、鉛的硬度較小度較小，并且鉛有毒會(huì)對(duì)人體造成危，并且鉛有毒會(huì)對(duì)人體造成危害，不適于用來制造菜刀、鐮刀等物害，不適于用來制造菜刀、鐮刀等物品。品。 課 題 1 金 屬 材 料討論：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？制而不用銀制？銀的價(jià)格昂貴，而且銀的密度銀的價(jià)格昂貴，而且銀的密度大，大，不易不易架設(shè)。架設(shè)。 課 題 1 金 屬 材 料討論：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

6、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)什么制？如果用錫制的話，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？情況？鎢的熔點(diǎn)高而錫的熔點(diǎn)鎢的熔點(diǎn)高而錫的熔點(diǎn)低；低；若若用錫燈絲則很容易熔斷。用錫燈絲則很容易熔斷。 課 題 1 金 屬 材 料討論：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？為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會(huì)怎樣？如果鍍金會(huì)怎樣？鍍鉻：鉻的硬

7、度大，耐磨，保存時(shí)間長(zhǎng)；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；鍍鉻也使水鉻耐腐蝕，可防鐵制品生銹；鍍鉻也使水龍頭美觀大方。龍頭美觀大方。鍍金：更美觀，更耐腐蝕，但金價(jià)格昂貴，鍍金：更美觀，更耐腐蝕，但金價(jià)格昂貴，硬度小，易磨損。硬度小，易磨損。 課 題 1 金 屬 材 料通過以上討論，請(qǐng)說出你得到的結(jié)論：通過以上討論，請(qǐng)說出你得到的結(jié)論：考慮物質(zhì)的用途時(shí)，首先要考慮物質(zhì)的考慮物質(zhì)的用途時(shí)，首先要考慮物質(zhì)的 ，還需要考慮那些因素？還需要考慮那些因素？性質(zhì)性質(zhì)1、價(jià)格，、價(jià)格，2、資源，、資源，3、是否美觀，、是否美觀，4、是否便利，、是否便利，5、廢料是否易于回收，、廢料

8、是否易于回收，6、對(duì)環(huán)境的影響、對(duì)環(huán)境的影響請(qǐng)問：用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？請(qǐng)問：用來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二合金二合金定義：是一種金屬與其他金屬（或非金屬）定義：是一種金屬與其他金屬（或非金屬）熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。（合金是混合物）（合金是混合物） 課 題 1 金 屬 材 料【實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)8-18-1】比較黃銅片（銅鋅合金）和銅片、硬鋁和鋁比較黃銅片（銅鋅合金）和銅片、硬鋁和鋁的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬度。的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬

9、度。性質(zhì)性質(zhì)比較比較現(xiàn)現(xiàn) 象象黃銅黃銅銅銅硬鋁硬鋁鋁鋁光澤光澤和和顏色顏色硬度硬度結(jié)論結(jié)論有光澤有光澤黃色黃色有光澤有光澤紫紅色紫紅色有光澤有光澤銀白色銀白色有光澤有光澤銀白色銀白色黃銅比銅黃銅比銅硬硬硬鋁比鋁硬鋁比鋁硬硬合金與組分金屬的物理性質(zhì)有差合金與組分金屬的物理性質(zhì)有差異，一般合金的硬度大于其組分異，一般合金的硬度大于其組分金屬的硬度金屬的硬度 課 題 1 金 屬 材 料討論：討論：查閱資料，了解查閱資料，了解焊錫焊錫（錫鉛合金）和（錫鉛合金）和武德合金武德合金（鉛、（鉛、鉍、錫、鎘組成的合金）的用途。根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，鉍、錫、鎘組成的合金）的用途。根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，你能得到什么啟

10、示？你能得到什么啟示？純金屬純金屬合金合金鉛鉛鎘鎘鉍鉍錫錫焊錫焊錫武德合金武德合金熔點(diǎn)熔點(diǎn)/32732127123218370啟示啟示注意：合金的熔點(diǎn)一般小于組成它的純金屬注意：合金的熔點(diǎn)一般小于組成它的純金屬合金的性能與組成它們的純金屬不同，通過改變組成和含量，可以合金的性能與組成它們的純金屬不同，通過改變組成和含量，可以使合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械加工性能，適合于不同的使合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械加工性能，適合于不同的用途；等等。用途；等等。焊錫主要用于焊錫主要用于焊接金屬焊接金屬等；武德合金（組成金屬的質(zhì)量分等；武德合金（組成金屬的質(zhì)量分別為別為50%鉍、鉍、25%鉛、鉛

11、、13%錫和錫和12%鎘）可用于制鎘）可用于制電路保電路保除絲除絲等。等。二、合金二、合金 合金與組成它們的金屬的性質(zhì)的差異：合金與組成它們的金屬的性質(zhì)的差異：（1）合金的硬度大于組成它們的金屬；）合金的硬度大于組成它們的金屬； （2）合金的熔點(diǎn)低于組成它們的金屬；）合金的熔點(diǎn)低于組成它們的金屬； （3）合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于各組分金屬。）合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于各組分金屬。合金與純金屬比較的優(yōu)點(diǎn)：熔點(diǎn)更低硬度更大耐腐蝕性增強(qiáng) 學(xué) 生 練 習(xí)1鋁與鐵相比，具有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？鋁與鐵相比，具有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？（從熔點(diǎn)、硬度、密度、強(qiáng)度、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和抗腐蝕性來考慮）密度小，具有抗腐蝕性能，良好

12、的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，密度小，具有抗腐蝕性能，良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，較好的延展性等。較好的延展性等。2你將選用哪種合金來制造下列物品？說明理由。你將選用哪種合金來制造下列物品？說明理由。物品物品選用材料選用材料理由理由外科手術(shù)刀防盜門門鎖自行車支架不銹鋼不銹鋼硬硬 鋁鋁青青 銅銅錳錳 鋼鋼抗腐蝕性能好抗腐蝕性能好硬度大，耐腐蝕硬度大，耐腐蝕可塑性好，易加工，耐腐蝕可塑性好，易加工，耐腐蝕韌性好，易加工韌性好，易加工 課 題 1 金 屬 材 料3科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新金屬，它的一些性質(zhì)如下：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新金屬，它的一些性質(zhì)如下：熔點(diǎn)熔點(diǎn)2500密度密度3g/cm3強(qiáng)度強(qiáng)度與鋼相似與鋼相似導(dǎo)電性導(dǎo)電性良好良好

13、導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性良好良好抗腐蝕性抗腐蝕性優(yōu)異優(yōu)異這種金屬的表面有一層氧化這種金屬的表面有一層氧化物保護(hù)層，試設(shè)想這種金屬物保護(hù)層，試設(shè)想這種金屬的可能用途。的可能用途。用于航空航天，制造火箭、飛用于航空航天，制造火箭、飛機(jī)等；作船舶外殼；機(jī)等；作船舶外殼；作通訊設(shè)備；制廚房設(shè)備等。作通訊設(shè)備；制廚房設(shè)備等。4人類利用金屬的歷史經(jīng)歷了從青銅器時(shí)代到鐵器時(shí)代，人類利用金屬的歷史經(jīng)歷了從青銅器時(shí)代到鐵器時(shí)代，再到鋁合金大量使用的過程。這一事實(shí)與下列因素有關(guān)再到鋁合金大量使用的過程。這一事實(shí)與下列因素有關(guān)的是（的是（ ） A、地殼中金屬元素的含量、地殼中金屬元素的含量 B、金屬的延展性、金屬的延展性 C、

14、金屬的導(dǎo)電性、金屬的導(dǎo)電性 D、金屬冶煉的水平、金屬冶煉的水平D密度密度硬度硬度制造飛機(jī)制造飛機(jī)制造機(jī)器底座制造機(jī)器底座導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熔點(diǎn)高導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熔點(diǎn)高小小大大大大大大 鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨 3、鈦和鈦合金，新型金屬材料、鈦和鈦合金，新型金屬材料 鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，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，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)船舶、化工和通訊設(shè)備等鈦金屬腕表鈦金屬腕表用用鈦鈦-鎳鎳形狀記憶合金

15、制成的人造衛(wèi)星天線形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線 形狀記憶合金形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金被廣泛用是具有形狀記憶效應(yīng)的合金被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動(dòng)控制開關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料電的自動(dòng)控制開關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料低溫下低溫下1、以下鐵的用途，涉及了那些鐵的性質(zhì)？、以下鐵的用途，涉及了那些鐵的性質(zhì)？（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）鐵塊可以制成鐵絲或鐵片）鐵塊可以制成鐵絲或鐵片（3）油罐車行駛時(shí)罐內(nèi)石油振蕩產(chǎn)生靜電，易）油罐車行

16、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發(fā)生火險(xiǎn)，因此，車尾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)電性前進(jìn) 課 題 1 金 屬 材 料學(xué)完本課題你應(yīng)該知道學(xué)完本課題你應(yīng)該知道1.金屬具有很多共同的物理性質(zhì)。例如，常金屬具有很多共同的物理性質(zhì)。例如，常溫下（除汞外）均為固體；有金屬光澤，大溫下（除汞外）均為固體；有金屬光澤，大多數(shù)為電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體，有延展性，密度多數(shù)為電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體，有延展性，密度較大，熔點(diǎn)較高。較大，熔點(diǎn)較高。2.物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，但這不是

17、唯一的決定因素。我們?cè)诳紤]途，但這不是唯一的決定因素。我們?cè)诳紤]物質(zhì)的用途時(shí)，還需要考慮價(jià)格、資源、是物質(zhì)的用途時(shí)，還需要考慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對(duì)環(huán)境的影響等多種因素?；厥蘸蛯?duì)環(huán)境的影響等多種因素。 3.金屬材料包括鐵、鋁、銅等金屬材料包括鐵、鋁、銅等純金屬純金屬和合金和合金。在金屬中加熱熔合某些金。在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的合金，其性能屬或非金屬而制得的合金，其性能會(huì)發(fā)生改變。合金的強(qiáng)度和硬度一會(huì)發(fā)生改變。合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的純金屬更高，抗腐般比組成它們的純金屬更高，抗腐蝕性能會(huì)更好，因此

18、，合金具有更蝕性能會(huì)更好，因此，合金具有更廣泛的用途。廣泛的用途。練習(xí)：1、下列不屬于合金的是、下列不屬于合金的是 （ ） A、生鐵、生鐵 B、不銹鋼、不銹鋼 C、四氧化三鐵、四氧化三鐵 D、球墨鑄鐵、球墨鑄鐵2、下列各項(xiàng)比較中正確的是、下列各項(xiàng)比較中正確的是 （ ） A、含碳量：生鐵、含碳量：生鐵鋼鋼 B、含鐵量、含鐵量: 生鐵生鐵鋼鋼 C、地殼中含量、地殼中含量: Al鋼鋼3、用鋁合金制作門窗是利用鋁合金的（、用鋁合金制作門窗是利用鋁合金的（ ） A、不易腐蝕、不易腐蝕 B、硬度較大、硬度較大 C、熔點(diǎn)較低、熔點(diǎn)較低 D、導(dǎo)熱良好、導(dǎo)熱良好4、導(dǎo)致老年人骨質(zhì)疏松的主要原因是人體骨骼中缺少下、導(dǎo)致老年人骨質(zhì)疏松的主要原因是人體骨骼中缺少下列元素的列元素的 （ ） A、Ca B、 Na C、Fe D、 K CABA5、（10肇