九年級(jí)化學(xué)金屬材料1

第八章金屬和金屬材料

課題1金屬材料主講：徐秋芳引言人類從石器時(shí)代進(jìn)入青銅器時(shí)代，繼而進(jìn)入鐵器時(shí)代，銅和鐵作為金屬材料一直被廣泛地應(yīng)用著。鋁的利用要比銅和鐵晚得多，至今僅100多年的歷史，但由于鋁具有許多優(yōu)良的性能，鋁年產(chǎn)量已超過了銅，位于鐵之后，居世界第二位。金屬和非金屬的比較金屬原子易失去電子成為陽離子，而非金屬原子則易得電子成為陰離子。金屬：常溫時(shí)除汞是液態(tài)外，其余都是固體。有金屬光澤。大多數(shù)是熱和電的良導(dǎo)體。大多數(shù)具有延展性。固態(tài)時(shí)大多為金屬晶體。蒸氣分子大多數(shù)是單原子的。非金屬：常溫時(shí)，除溴是液體，氫氣、氮?dú)?、氧氣、氟氣、氯氣是氣體外，其余是固體。大多數(shù)沒有金屬光澤。大多數(shù)不是熱和電的良導(dǎo)體。大多數(shù)不具有延展性。固態(tài)時(shí)大多為分子晶體。蒸氣（或氣體）分子大多數(shù)是雙原子或多原子的。金屬的一些物理性質(zhì)思考幾個(gè)問題分析書本中的元素周期表的插圖，金屬元素在所有元素中大約占幾分之幾？你知道燈絲是用哪種金屬制成的嗎？能用錫制的嗎？銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？為什么菜刀、鐮刀、錘子用鐵制而不用鉛制？為什么有些鐵制品如自行車的鋼圈、水龍頭要鍍鉻？如果鍍金怎么樣？參考答案金屬元素約占4/5。燈絲是用鎢絲制成的。因?yàn)樗娜埸c(diǎn)很高（3410℃）。而錫的熔點(diǎn)是232℃。銀導(dǎo)電性雖然比銅好，但是價(jià)格高。鐵制品硬度大而銅的硬度小。另外金的硬度小，易劃痕，且金的價(jià)格昂貴。實(shí)驗(yàn)1：合金和組成它們的純金屬的性質(zhì)比較比較銅片、黃銅片和白銅片、焊錫和錫的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬度。銅片：紫紅色，光澤黃銅：黃色白銅：銀白色，光澤焊錫：暗白色錫：銀白色，光澤硬度比較：黃銅＞白銅＞銅；焊錫＜錫說明：合金的硬度與組成它們的純金屬不同，有的合金硬度增大，而有的合金硬度減小。實(shí)驗(yàn)2：比較焊錫、錫、鉛的熔化溫度的高低將一塊鐵片放在鐵架臺(tái)的鐵圈上，將綠豆粒大小的焊錫、錫和鉛放置在鐵片上構(gòu)成正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，加熱鐵片的中心部分，觀察它們?nèi)刍南群箜樞?。得出結(jié)論：合金的熔點(diǎn)與組成它們的純金屬不同合金的概念合金是由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬跟非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。上述實(shí)驗(yàn)中的黃銅、白銅、焊錫都是合金。日常生活中，生鐵、鋼、不銹鋼、鋁合金等都是合金。物質(zhì)組成的改變會(huì)使其性能發(fā)生改變。合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，合金更容易適合于不同的用途。鈦合金鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因具有比強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。世界上許多國家都認(rèn)識(shí)到鈦合金材料的重要性，相繼對(duì)其進(jìn)行研究開發(fā)，并得到了實(shí)際應(yīng)用。第一個(gè)實(shí)用的鈦合金是1954年美國研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐熱性、強(qiáng)度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好，而成為鈦合金工業(yè)中的王牌合金，該合金使用量已占全部鈦合金的75％～85％。其他許多鈦合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。鈦合金20世紀(jì)50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)用的高溫鈦合金和機(jī)體用的結(jié)構(gòu)鈦合金，70年代開發(fā)出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強(qiáng)鈦合金得到進(jìn)一步發(fā)展。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。醫(yī)用鈦合金鈦無毒、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且具有優(yōu)良的生物相容性，是非常理想的醫(yī)用金屬材料。目前，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣泛使用的仍是Ti-6Al-4VELI合金。但后者會(huì)析出極微量的釩和鋁離子，降低了其細(xì)胞適應(yīng)性且有可能對(duì)人體造成危害，這一問題早已引起醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。美國早在20世紀(jì)80年代中期便開始研制無鋁、無釩、具有生物相容性的鈦合金，將其用于矯形術(shù)。日本、英國等也在該方面做了大量的研究工作，并取得一些新的進(jìn)展。例如，日本已開發(fā)出一系列具有優(yōu)良生物相容性的α+β鈦合金。黃金金是一種貴重金屬，是人類最早發(fā)現(xiàn)和開發(fā)利用的金屬之一。它是制作首飾和錢幣的重要原料，又是國家的重要儲(chǔ)備物資，素以"金屬之王"著稱。它不僅被視為美好和富有的象征，而且還以其特有的價(jià)值，造福于人類。隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，黃金在宇宙航行、醫(yī)學(xué)、電子學(xué)和其它工業(yè)部門，日益發(fā)揮著重要的作用。黃金的用途越來越廣，消耗量也越來越大，因而引起世界各國對(duì)黃金的格外關(guān)切和濃厚的興趣。黃金黃金的延展性好，一兩純金錘成萬分之一毫米厚的金葉，可以貼滿九平方米的面積。金葉透明，陽光通過時(shí)，可呈現(xiàn)綠光。50克純金可抽絲8000米，比毛發(fā)還細(xì)。黃金的揮發(fā)性小，一般情況下熔化揮發(fā)量微不足道，在煤氣中蒸發(fā)金的損失量為在空氣中的6倍，在一氧化碳中金的損失量為在空氣中的2倍，黃金的揮發(fā)速度與其雜質(zhì)含量有很大關(guān)系。黃金黃金具有良好的導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能。黃金的導(dǎo)電率僅次于銀和銅，在金屬中居第三位，導(dǎo)熱率為銀的74%。金的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，在低溫或高溫時(shí)都不會(huì)被氧直接氧化。常溫下，黃金與單獨(dú)的無機(jī)酸(如鹽酸、硝酸、硫酸)均不起作用，但混酸，如王水(三份鹽酸和一份硝酸)以及氰化物溶液都能很好地溶解金。金的熔點(diǎn)為1064℃。如果將黃金加熱到近于熔點(diǎn)，黃金就可以象鐵一樣熔接，細(xì)細(xì)的金粒可熔結(jié)成塊，而金粉在溫度較低的情況下，必須加壓方能熔接在一起。黃金可與其他金屬組成合金，如金銀合金、金銅合金、金銀銅合金。K金K金的“K”是外來語“Karat”一詞的縮寫，完整的表示法是這樣的:Karatgold（即K黃金），1K金的計(jì)量方法是：純金為24K（即100％含金量），1K的含金量約是4.166％。用“K”來計(jì)算黃金含量的方法出于地中海沿岸的一種角豆樹。角豆樹開淡紅色的花，結(jié)的豆莢長約15厘米，豆仁呈褐色，可制膠。這種樹無論長在何處，所結(jié)的豆仁大小都完全一樣，所以，古時(shí)候人們把它作為測定重量的標(biāo)準(zhǔn)。久而久之，它便成了一種重量單位，以用來測量珍貴、細(xì)微的物品。那時(shí)鉆石和黃金的計(jì)量也使用這一單位，也就是“Karat”。K金直到1914年，國際上才把“Karat”規(guī)定為現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)。K金除含黃金外，其余主要成分是銀和銅。K金飾品往往鐫刻有K數(shù)，計(jì)算其含金量，可以K數(shù)乘以4.1666％即可。例如，18K含金量為18×4.1666％＝75％。大家了解了K金的含義和計(jì)算方法，那么也就不難知道K金有多少種了，按國際標(biāo)準(zhǔn)，K金分為24種，即1K到24K。目前，世界各國采用的首飾材料都不低于8K。這樣，實(shí)際上真正做首飾用的K金種類是17種。白金白金是黃金和其它金屬熔煉而成的白色合金。由于鉑金產(chǎn)出稀少，價(jià)格昂貴，加上熔點(diǎn)高，所以一般國家很少用鉑金來生產(chǎn)真正的K白金。目前，為了迎合廣大消費(fèi)者對(duì)鉑金的需求，則選用黃金和鈀金或鎳、銀、銅、鋅等金屬熔煉成一種白色的合金，稱之為“K白金”。K白金的成色與K黃金一樣，質(zhì)量為24，黃金在其中所占質(zhì)量的份數(shù)，則為“K白金”的K數(shù)。如18K白金、14K白金，其中黃金的含量分別為75％和58.5％。鉑金鉑金（英文Platinum縮寫Pt）早在公元前700年就在人類文明史上閃出耀眼的光芒。公元前100年，南美印第安人成功的掌握了鉑金的加工工藝，制成不同款式的鉑金首飾。18世紀(jì)，法國國王路易十六特別偏愛鉑金，稱鉑金為“唯一與國王稱號(hào)相匹配的貴金屬”。鉑金稀有，是因?yàn)殂K金的儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于黃金。至今全球的鉑金儲(chǔ)量加在一起也只夠裝滿一個(gè)中等大小的房間。而一盎司鉑金需從10噸鉑金礦石中歷經(jīng)5個(gè)月才能提煉出來。鉑金鉑金純凈，是因?yàn)殂K金首飾通常含有90%的純鉑金。相比之下，18K的白色K金僅含75%的純黃金，而且鉑金的白色光澤自然天成，長期佩帶也不會(huì)褪色。鉑金堅(jiān)硬，是因?yàn)殂K金的密度高，強(qiáng)度幾乎是黃金的2倍。鉑金的延展性也好，一克鉑金可以拉出2公里長的細(xì)絲。課堂練習(xí)“垃圾是放錯(cuò)了位置的資源”，應(yīng)該分類回收。生活中廢棄的鐵鍋、鋁制易拉罐、銅導(dǎo)線，可歸為同一類回收，它們屬于（）A.金屬或合金B(yǎng).氧化物C.非金屬D.白色垃圾課堂練習(xí)下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.金屬材料包括純金屬和它們的合金B(yǎng).金屬在常溫下都是固體C.物質(zhì)的用途完全由其性質(zhì)決定，與其他因素?zé)o任何關(guān)系D.合金是金屬與金屬或非金屬熔合在一起制成的。分析：常溫下汞是液體。物質(zhì)的用途涉及價(jià)格、資源、美觀、便利、對(duì)環(huán)境的影響等因素?？伎寄阌行┎环ǚ肿映３Ｒ渣S銅冒充黃金進(jìn)行詐騙活動(dòng)，因?yàn)辄S銅（銅、鋅合金）單純從顏色、外形上看，與黃金極為相似，所以很難區(qū)分，你能想辦法用簡易的方法鑒別嗎？參考方案把黃金樣品浸入AgNO3溶液中，若表面有銀白色物質(zhì)出現(xiàn)，則該樣品是假黃金。因?yàn)殂~、鋅的活動(dòng)性比銀強(qiáng)，而金的活動(dòng)性比銀弱。把黃金樣品進(jìn)入稀鹽酸中，如果有氣體產(chǎn)生，則該樣品為假黃金。若沒有氣泡產(chǎn)生，則該樣品為黃金。取黃金樣品，用天平稱量，用量筒測其體積，計(jì)算出樣品的密度，與黃金密度值對(duì)照，若密度差值較大，則為黃銅。其他方法：試硬度（黃銅較硬，黃金較軟）。真金不怕火煉，加熱后黃銅變黑，黃金不變色。再見再見；/b2b平臺(tái)jor937fhl來，暮笙飛身向上，用劍刺向了火龍的頭部，另一條火龍迅速裹住暮笙的腰，緊緊地抓住暮笙的腰，暮笙的衣服全部燒焦，露出了整個(gè)身體他的身體全是紋身，有和山神一樣的麒麟，有鳳凰，有青龍，全都像真的一樣盤踞在暮笙的身上。冒著黑煙。暮笙左肩的鳳凰開始變成火紅色泛著黃紅色的光，真的從他的左肩里飛出來了，火紅色的鳳凰有一米多高，全身都燃燒著火紅色的火焰，鳳凰飛出來站在暮笙的頭頂，的皮膚開始泛紅隨后開始像鳳凰一樣的燃燒，頃刻間暮笙變成了一只比剛才大出一倍的鳳凰，暮笙飛向應(yīng)龍所在的地方，應(yīng)龍的火是黃色，暮笙的火是紅色，兩種火焰糾纏在一起，暮笙拿著黑劍，黑劍也開始燃燒著黑藍(lán)色的火焰，鳳凰飛到應(yīng)龍的頭頂，鳳爪抓住應(yīng)龍的犄角，應(yīng)龍?jiān)噲D將鳳凰甩出去，可怎么甩鳳凰牢牢的抓住，鳳凰翅膀上火紅色的羽毛變成鋒利的匕首，插向應(yīng)龍的身體。暮笙飛到應(yīng)龍后面拉住應(yīng)龍的尾巴，黑劍從尾巴穿插而過，刺入地下深處，應(yīng)龍被固定在了地面上。漸漸地紅色的火焰越來越多把黃色的火焰也給壓下去了，幾個(gè)小時(shí)之后，大火終于滅了，應(yīng)龍的身體開始一片焦黑，瞬間鱗片變成了鋼鐵，像鎧甲一樣閃著光澤。應(yīng)龍不見了。暮笙恢復(fù)了剛才的模樣。草原又變成了古宅的模樣。大火持續(xù)了這么久，古宅依然完好無損，這古宅究竟是什么做的這么厲害。經(jīng)歷了這樣的事情居然沒少一塊磚，沒缺一個(gè)口，不禁讓我心生敬佩。暮笙卻消失在了我的視野中。從那以后媽媽隱姓埋名生活在人間，開了一家茶館。媽媽豎起了頭發(fā)，穿上了男人的衣服，英姿颯爽，有種別樣的味道，在明朝，媽媽讓我稱他為父親。我終于明白母親說的我是你，你也是我，我并不是她生的，而是有她和暮笙的精血再加上上古神獸和妖精鬼怪的法力而成。原來有些事情，有些命運(yùn)從一開始就已經(jīng)注定。4面具下的臉孔|這個(gè)龍形手鐲跟這件事有什么關(guān)系，揭開面具的那一瞬間，感覺時(shí)間靜止了。我現(xiàn)在都現(xiàn)象的到我的臉色有多難看。頓時(shí)五雷轟頂，又好像被人從頭到腳澆了一盆涼水。我下意識(shí)的咬緊了牙。只覺得腦袋被撕裂了。不