第八单元 金属和金属材料
课题一 金属材料
金属材料 纯金属
合金
建筑 桥梁 器械 车辆、飞机、舰艇 生活用具 其它
根据生活经验，你所知道的金属有 哪些？你见过哪些金属制品？
我所知道的 金属
铜铁 银金 镁 钨锌
……
我所见过的 金属制品
Байду номын сангаас
刀门电 厨轮 汽 导 具窗扇 具船 车 线
铁稳定；金的价格贵。)
考虑物质的用途时， 首先要考虑物质的___性质 __， 还需要考虑那些因素？
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
1、制造飞机和制造机器底座，对所用 金属的密度和硬度会有什么要求？
密度
硬度
制造飞机
小
大
制造机器底座
大
大
2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为 它利用了钨的哪些性质？
导电性、导热性、熔点高
制造飞机的材料中为什么大 量使用铝合金而不用纯铝？
阅读课本P4合金的内容，思考
什么是合金？ 合金的性质与其组分金属有何不同？ 合金的应用范围怎样？ 我们常用的合金有哪些？ 哪些合金最有前途？
合金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。
2、合金与组成它们的金属的性质比较
【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光 泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度
性质
现象
比较 黄铜 铜 焊锡 锡
光泽 暗、 亮、 暗、 亮、 和颜色 黄色 紫红色 灰白色 银白色
硬度 黄铜比铜硬 焊锡比锡软
结论 合金与纯金属有不同的性质
2、合⑴合金金与的组硬成度它大们于的组金成它属们的的性金质属比；较
⑵合金的熔点【低实于验组8-成2】它将们绿的豆金大属的；焊锡、
⑶合金焊锡的抗腐锡蚀和能铅力放一置般在强铁于片组上成，它加们热的铁
金锡属。
铅
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
现象 焊锡最先熔化， 锡次之，铅最后熔化
合金和组成它的 结论 纯金属熔点不同
钛金属腕表
钛和钛合金被认为是21世纪的重
医疗器械
不锈钢容器
随堂检测：
钛和钛合金被认为是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（ ） C
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.
1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？
（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄
铁有良好的导热性
（2）铁块可以制成铁丝或铁片
铁具有延展性
（3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易 发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链
铁具有导电性
2、在铁、铝、铜、锌、钛五种金属中： 常用于电镀和作干电池电极的金属是＿锌 生铁和钢是哪种金属的合金＿铁＿＿ 包装糖果、香烟的银白色金属材料＿铝＿ 常用于制造电线和电缆的金属＿铜＿＿铝
讨论：
1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用 铅制？ (铁的硬度比铅大,铅有毒。)
2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜 制而不用银制？ (银比铜贵。)
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？
(钨的熔点比锡高;用锡易熔断)
4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀 铬？如果 镀金会怎样？ (防止铁生锈，铬的化学性质比
……
铜和铁是人类使用较早的金 属，我国劳动人民在商代就制造出 精美的青铜器，春秋战国时期就会 冶铁和炼钢。铝的利用要比铜和铁 晚得多，那仅仅是100多年前的事 情。但由于铝的密度小和具有抗腐 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。
一、金属共有的物理性质
常温下金属大都是固体 有金属光泽，密度较大，熔点较高，硬度较大 大多数金属都是电和热的良导体（导电导热性） 有韧性(能够弯曲） 有延展性（可以拉成细丝，可以展成薄片）
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
用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
世界铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较 好的延展性可制成0.01mm的铝箔，用于包装香烟、 糖果；铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，铝及 其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业有广 泛的用途
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
钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨
形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金，被
常用于航空工业作制造飞机等材料
的金属＿钛＿＿铝＿
4、科学家发现了一种新金属，它的一些 性质如下：
熔点
2500℃
密度
3g/cm3
强度
与钢相似
导电性
良好
导热性
良好
抗腐蚀性
优异
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。
学完本课题你应该知道 1．金属具有很多共同的物理性质。例如，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。 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。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，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具 有更广泛的用途。
不同金属也有本身的特性
大多数金属都是银白色的，但铜却 呈 紫红色 ，金呈 黄色 。
在常温下，大多数金属是固态，但汞是 液态 。
另外不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、 硬度等物理性质差别也较大。
（表8-1）
物理性质
物理性质比较
导电性（以银的 银 铜 金 铝 锌 铁 铅
导电性为100作标准） 优 100 99 74 61 27 17 7.9
良
密度
金 铅 银 铜 铁锌 铝
（g·cm-3） 大 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 小
熔点(℃)
钨铁铜金银铝锡
高 3410 1535 1083 1064 962 660 232 低
硬度（以金刚石的
铬铁银铜金铝铅
大
硬度为10作标准）
9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5 小