《金属和金属材料》ppt课件.ppt

课题1 金属材料,图81 东汉晚期的青铜奔马,图82 河北沧州的铁狮子,金 银 铜 铁 锡,黄色,铝 锌 汞（水银） 镁 钨,液 体,根据生活经验，你所知道的金属有哪些？,紫红色,根据生活经验，你见过哪些金属制品？,校 园 所 见,根据生活经验，你见过哪些金属制品？,交 通 工 具,根据生活经验，你见过哪些金属制品？,现 代 厨 房,问：请根据你的经验, 说出你所知道最常见的金属有哪些?,铁Fe 铜Cu 铝Al 金Au 银Ag,它们都是金属材料由纯金属或者合金制成,1、了解人类社会使用材料的历史？,2、目前，产量居前三位的金属依次是 。,石器时代青铜器时代铁器时代铝的利用钛的利用,铁 铝 铜,请根据这些物质的用途说出它们的性质？,戒指,灯泡和电线,高压锅,铜片,铜丝,铁夹,金属共同的物理性质,常温下它们都是固体（汞除外）,有金属光泽,大多数为电和热的优良导体,有延展性,密度较大,熔点较高,一、几种重要的金属,问：请说出你是如何分辨出电线中的铜丝和铝丝?,铜呈紫红色，铝呈银白色,不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质 差别也较大。例如大多数金属都是银白色的， 但铜却呈 ，金呈 。在常温下，大多数金属是固态，但汞是 。,紫红色,黄色,液体,（P4资料）地壳中含量最高的金属元素 铝Al人体中含量最高的金属元素 钙Ca目前世界年产量最高的金属 铁Fe导电、导热性最好的金属 银Ag硬度最高的金属 铬Cr 熔点最高的金属 钨W 熔点最低的金属 汞Hg 密度最大的金属 锇Os密度最小的金属 锂Li,讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。,1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？,答：因为铁的硬度比较大，而铅的硬度较小，并且铅有毒会对人体造成危害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。,讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。,2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？,银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。,讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。,3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？,钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。,讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。,4 .为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？,镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。,通过以上讨论，请说出你得到的结论：,考虑物质的用途时，首先要考虑物质的 ，还需要考虑那些因素？,性质,1、价格，2、资源，3、是否美观，4、是否便利，5、废料是否易于回收，6、对环境的影响,请问：用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？,资源丰富,无毒轻便,耐磨耐腐蚀,美观易加工,熔点最高的金属人体含量最高的金属元素导电导热性最好的金属密度最大的金属熔点最低的金属地壳中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属密度最小的金属硬度最高的金属,资料库,铝,铬,银,钨,锇,汞,钙,锂,铁,就是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。,合金,制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？,生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金生铁的含碳量为24.3，钢的含碳量为0.032除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多,【实验8-1】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、焊锡（锡铅合金）和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度。,有光泽黄色,有光泽紫红色,有光泽灰白色,有光泽银白色,黄铜比铜硬,焊锡比锡软,合金与组分金属的物理性质有差异,注意：合金的硬度一般大于其组分金属,【实验8-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度,焊锡,锡,铅,合金与组成它们的金属的性质比较,焊锡（锡铅合金）和武德合金（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？,合金的性能与组成它们的纯金属不同，通过改变组成和含量，可以使合金具有许多良好的物理、化学和机械加工性能，适合于不同的用途；等等。,焊锡主要用于焊接金属等；武德合金（组成金属的质量分别为50%铋、25%铅、13%锡和12%镉）可用于制电路保除丝等。,结论：合金与纯金属相比,1、 更大的硬度 2、 较低的熔点 3、 更高的强度(韧性好、耐拉伸、耐弯曲) 4、更好的抗腐蚀性能 所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。,常见合金的主要成分、性能和用途,K是表示金的纯度的指标。24K表示含金量达100%，18k表示含金量达75%，14K表示含金量达58.5%。,主要性能,主要用途,主要成分,合金,K金是金(Au)混合其他金属而成的合金。加入了其他金属后，金便改变了本来的结构，以至不容易扭曲。,金十分柔软。而一些价钱比金便宜的K金，为什么比金还要“坚硬”呢？,金的纯度可以用百分比来表示；譬如九九金表示金的纯度达99.9%。另一种表示纯度的方法：纯金24K。这些比金还要“坚硬”的18K金里，只有75%是金，而其余25%则是银和铜。,你知道18K金是什么意思吗？,黄铜,白铜,青铜,铜合金,铝合金,铝镁合金,钛铝钒合金,铁铬镍合金,铁锰碳合金,钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨,钛和钛合金 被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等,钛金属腕表,用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线,形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料,低温下,1.金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下（除汞外）均为固体；有金属光泽，大多数为电和热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。2.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。我们在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 3.金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能会更好，因此，合金具有更广泛的用途。,学完本课题你应该知道,阅读与思考,1、目前世界上使用最多的金属材料是_。生铁和钢都是_的合金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是_，_的含碳量较少，生铁和钢都属于_（填“纯净物或混合物”）。 2、如果在金属中加热熔合某些_或_，就可以制得具有金属特征的物质，即合金。3、纯铁较_，而生铁比纯铁_； 不锈钢不仅比纯铁_，而且其_性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是_，而是它们的_。 4、尽管目前已经制得的纯金属只有_多种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达_种。,钢铁,铁,生铁,钢,混合物,非金属,金属,软,硬,硬,抗锈蚀,纯金属,合金,90,几千,1、制作电线的金属材料一般是 ( ) A.铁 B.铜 C.银 D.镁2、下列各组中的两种物质都属于混合物的是 ( ) A.钢 不锈钢 B.铜 青铜 C.铁 生铁 D.锡 焊锡3、下列有关合金的说法正确的是 ( ) A.合金缺少金属光泽 B.合金种类只有90余种 C.合金属于化合物 D.合金的很多性能比它的纯金属优异,B,A,D,巩固与提高：,4、下列对金属的性质描述正确的是 （ ） A.金属在常温下都是固体 B.金属的熔点都比较低 C.金属大多为电和热的优良导体 D.金属缺乏延展性5、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？,C,资源丰富,无毒轻便,耐磨耐腐蚀,美观、易加工,6.钛和钛合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与人体很好的“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（） A用于核潜艇设备的制造 B用于制造航天设备 C用来做保险丝 D可用来制造人造骨,c,1. Fe Cu 2. Mg Al3. Al Fe 4. Na- Cu,7.制取合金的方法是将两种或两种以上的金属(或金属与非金属)加热到某一温度使其熔化，再冷却成为合金。试根据下表的数据(其它条件均能满足)判断下列合金中不宜用上述方法制取的是：( ),4,8.关于合金的说法正确的是： ( ) A、合金是一种纯净物 B、合金中只含有金属元素 C、合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好。 D、铁锈是一种合金,C,9铝与铁相比，具有哪些优良的性质？（从熔点、硬度、密度、强度、导电、导热性和抗腐蚀性来考虑）,密度小，具有抗腐蚀性能，良好的导电导热性，较好的延展性等。,10你将选用哪种合金来制造下列物品？说明理由。,不锈钢,硬 铝,青 铜,锰 钢,抗腐蚀性能好,硬度大，耐腐蚀,可塑性好，易加工，耐腐蚀,韧性好，易加工,11科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：,这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属的可能用途。,用于航空航天，制造火箭、飞机等；作船舶外壳；作通讯设备；制厨房设备等。,12人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是（ ） A、地壳中金属元素的含量 B、金属的延展性 C、金属的导电性 D、金属冶炼的水平,D,131989年，世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一而加以控制使用。铝在下列应用中：制铝合金；制导线；制炊具；银色漆颜料；明矾净水明矾与苏打制食品膨胀剂；制易拉罐；胃舒平药品；包装糖果和小食品。应加以控制的是（ ） A、 B、 C、 D、 ,D,14.下列物质中，属于金属材料的是 （ ）A.钢B.铜C.氧化铁D.碳15.下列各组物质中属于纯净物的是 （ ） A.24K金 B.不锈钢、黄铜 C.生铁、钢 D.钱币、铜钟,AB,A,合金的形成条件：当两种金属形成合金时，其中任一金属的_不能高于另一金属的_。,熔点 沸点,16.制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属与非金属）加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。根据下表中的数据判断（其他条件均满足），表中合金不宜采用上述方法制取的是（ ）,A、Fe Cu合金 B、Mg Cu合金 C、Na Al 合金 D、Na Fe 合金,D,17.工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其融合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物合金。是根据下表所列金属的熔点和沸点的数据（其他条件均已满足），判断不能制得的合金是（ ）,AKNa合金 BKFe合金CNaAl合金 DFeCu合金,B,