注： （1）合金属于混合物 （2）合金必须具有金属特性 （3）日常所用的金属多数为合金 （4）合金中并非都是金属，组成合金的元素中可能有非金属
几种常见的合金
（1）铁合金 生铁 2%~4.3%，硬而脆，可铸不可锻 含碳量不同 钢0.03%~2%，硬而韧，可铸可锻可压延
（2）铝合金：密度小，强度高。可用于制造 飞机、汽车、做建筑材料等。 （3）青铜：人类使用最早的金属材料（锡铜合金） （4）钛合金：21世纪重要的金属材料。（“人造骨头”）
第八单元 金属和金属材料
课题一 金属材料
人类生活离不开金属材料
军事与科技也需要大量的金属材料
课题1 金属材料
概念：纯金属和它们的合金 统称为金属材料。
一、几种重要的金属
生活中常见的金属有哪些？
铜、铁、铝、金等
金属使用的历史是怎样的？（P2）
材料使用的历史
人类从制造工具开始——石器时代
人类开始制造金属工具——青铜器时代
是铋、铅、锡和镉的合金，可用于制电路保险丝等。根
据下表提供的信息，你能获得什么启示？
纯金属 铅 熔点/℃ 启示 镉 铋 锡 焊锡 183 合金 武德合金 70
327 321 271 232
合金的熔点比组成它的纯金属的熔 点都低
7、结论：合金与纯金属相比
更大的硬度
较低的熔点
更高的强度(韧性好,弹性好，耐拉伸、耐弯曲、耐压打)
地壳中含量最高的金属元素──铝 人体中含量最高的金属元素──钙 目前世界年产量最高的金属──铁 导电、导热性最好的金属──银 延展性最好的金属──金 硬度最高的金属──铬 熔点最高的金属──钨 熔点最低的金属──汞 密度最大的金属──锇 密度最小的金属──锂 展性最好的金属——金 延性最好的金属——铂 最贵的金属──锎
钛金属腕表
钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨
熔点高、密 度小、可塑 性好
易于加工 机械性能 好
与人体有很 好的相容性
抗腐蚀性 非常强
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
金属之最
……
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
考虑物质的用途时，首 性质， 先要考虑物质的_____ 还需要考虑那些因素？
问：钢铁是一种物质吗？ “百炼成钢” 蕴涵的化学原理是什么？
制造飞机的材料中为什么大 量使用铝合金而不用纯铝？
7、合金：在金属中加热熔合某些金属或者非 金属 ，而制得具有金属特征的物质。
99 74 61 27 17
铅
7.9 (良)
金 钨
铅 铁
银 铜
铜 金
铁 银
锌 铝
铝 锡
(大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小) (高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
铬 铁 银 铜 金4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5 (小) 度为10作标准)
【实验8-1】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝（和 铝的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度。
性质 现 象
比较
光泽 和 颜色 硬度
黄铜
铜
硬铝
铝
有光泽 黄色
有光泽 紫红色
有光泽 有光泽 银白色 银白色 硬铝比铝硬
黄铜比铜硬
结论
合金硬度比组成它纯金属硬度大
焊锡是锡和铅的合金，主要用于焊接金属等；武德合金
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 合金 球墨铸铁 锰钢 不锈钢 黄铜 青铜 白铜 焊锡 硬铝 18K ① 黄金 18K 白金 主要成分 铁、碳、硅、锰 铁、锰、碳 铁、铬、镍 铜、锌 铜、锡 铜、镍 锡、铅 铝、铜、镁、硅 金、银、铜 主要性能 机械强度好 韧性好、硬度大 抗腐蚀性好 强度高、可塑性好、 易加工、耐腐蚀 强度高、可塑性好、 耐磨、耐腐蚀 光泽好、耐磨、耐 腐蚀、易加工 熔点低 强度和硬度好 主要用途 在某些场合可代替钢 钢轨、挖掘机铲斗、坦克 装甲、自行车架 医疗器械、炊具、容器、 反应釜 机器零件、仪表、日用品 机器零件如轴承、齿轮等 钱币、代替银做饰品 焊接金属 火箭、飞机、轮船等制造业
人类广泛制造和使用金属工具——铁器时代
铁器时代
河北沧州铁狮子， 铸造于953年， 距今已有1000余 年历史，狮高5.3 米，长6.5米，高 3米，重约40吨。
铝的利用仅有100多年，由于它 密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现 在世界上铝的年产量已超过了铜，位 于铁之后，居第二位。
20世纪，铝和铝合金的应用
不同金属的物理性质差别也较大。例如: ①铁、铝等大多数金属都呈_____ ____色，金呈___ 银白 色，铜呈紫红 黄 色；
②常温下大多数金属都是固体，汞却是液体；
物理性质 导电性(以银的导电 性为100作标准) 密度/(g· cm-3) 熔点/℃ 银
(优) 100
物理性质比较 铜 金 铝 锌 铁
一架波音767大型飞机约由 70%的铝及其合金构成。
2、了解人类社会使用材料的历史 石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的利用→钛 的利用
3、地壳中含量居前4位的元素
氧、硅、铝、铁
。
4、目前，世界年产量居前三位的金属依次 铁、铝、铜 。 ____________
二、金属有什么样的物理性质？
观察下面的纯金属图片，观察后描述一下它们的物理性质 Au 金黄色固体 Ag 银白色固体 Cu 紫红色固体 Fe 银白色固体 Sn 银白色固体 Hg 银白色液体
青铜器时代
• 司母戊鼎是中国目前已 发现的最重的青铜器。 司母戊鼎含铜84.77％ 还含有锡、铅等。充分 显示出商代青铜铸造业 的生产规模和技术水平。
马踏飞燕
• 1969年，在甘肃武威出土。 中国雕塑史上的不朽之作。
• 1984年，定为中国旅游标志 图形。 • 2002年， “马踏飞燕”的仿 制品作为国礼赠布什。
硬，但较脆
回火：用镊子夹住另一根淬火后的钢针，放 回火焰上微热片刻(不要使钢针烧红)，然后放 在空气中(最好放在炉灰中)待其自然冷却，再 试能否将其弯曲．
可克服脆性
思考：钢铁比其他金属更易生锈，为什么钢 铁的应用远比其他金属广泛呢？（提示：钢 铁的应用较多要从多角度考虑） ①资源：铁元素在地壳中的含量居第四位， 资源丰富。 ②价格：钢铁的价格相对其他金属较便宜。 ③性质：纯铁可以制成性能各异的钢，钢的 性能多种多样，可以根据需要加工。 ④环境：少量的铁元素对人体有益，不会污 染环境，且便于回收利用。
常温下为固体（除汞外） 有颜色和光泽
请根据这些金属的用途，说出它们的物理性质？ 有金属光泽 良好的导电性 良好的导热性 良好的展性
良好的延性
｝
良 好 的 延 展 性
5、金属的物理通性
①大多数金属都呈银白色具有金属光泽，不透明；
②在室温下除汞为液体，其余金属均为固体；
③具有良好的导电性和导热性； ④有良好的延展性(可以拉成细丝，可以展成薄片)； ⑤密度较大，熔点较高。
光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件
金、铜、镍、锌
光泽好、耐磨、易 加工
金饰品
①K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%。
钛合金
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，即 使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮 如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，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
用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
淬火和回火是金属热处理中常用的两种方 法．例如，经过淬火后的钢，其硬度和耐磨性 增强，塑性和韧性却降低．淬火后的钢再经回 火后，其韧性可部分恢复． 淬火：取两根缝衣钢针，用镊子夹住放在火 焰上烧至红热后，立即放入冷水中．冷却后取 出其中的一根，试验能否将其弯曲．