课题一 金属材料

第八单元 金属和金属材料

课题 1 金属材料

想想议议1. 试从日常生活入手，举出铁、铜、金三种金属的 用途(各任举 2 例)。 2. 用元素符号表示下列物质。 涂在保温瓶胆夹层内的银白色金属是 _________ ; 银

包装糖果、香烟的银白色材料是 _________ ;白炽灯泡 铝内的灯丝通常是由 ________ 制成的；温度计中填充的 钨 汞 金属是__________ 。

东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)

河北沧州的铁狮子

一、几种重要的金属

1. 金属物理性质的相似性： 有光泽、延展性、导热性、导电性等。

物理性质导电性(以银的导电 性为 100 作标准)

一些金属物理性质的比较银 铜 金 铝 锌 铁 铅 (优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良) 金 铅 银 铜 铁 锌 铝 (大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 (小) 钨 铁 铜 金 银 铝 锡(高)3 410 1 535 1 083 1 064 962 660 232 (低)

密度/g

·cm-3

熔点/℃

铬 铁 银 铜 金 铝 铅 硬度(以金刚石的 硬度为 10 作标准) (大)9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5(小)

想想议议根据你的生活经验和上表所提供的信息，分析下列 问题。 1. 为什么菜刀、镰刀、锤子等工具用铁制而不用铅

制？因为铅的硬度比铁的硬度小，而且铅有毒。 2. 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不 用银制？ 因为银的价格昂贵。

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？

因为钨的熔点高，而锡的熔点低。如果用锡制，则很容易被烧断。

4. 为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金 会怎样？ 铁制品在有水的条件下容易生锈，影响美观，而镀 上铬后可以防止铁制品生锈。但黄金的价格昂贵，而且

柔软，镀层容易磨损。

2. 金属物理性质的差异性： 银、铜的导电性最好，而铅最差。 钨的熔点最高，而水银常温下却是液态。

小资料

金 属 之 最

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

二、合金 合金是一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具 有金属特性的物质。

【实验 8-1】

比较合金和纯金属的硬度

性质比较

现黄铜 铜 红色、 有光泽

象焊锡 灰色、 有光泽 锡 银白色、 有光泽

黄色、 光泽和颜色 有光泽

硬度 结论

黄铜硬度比铜大

焊锡硬度比锡大

合金的硬度比组成它的金属要大

想想议议根据下表提供的数据, 你能得到什么启示?

纯金属铅 镉 铋 锡 焊锡

合 金武德合金

熔点/℃启示

327 321 271 232

183

70

合金的熔点比组成金属都低

合金的特性： (1) 合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高。 (2) 多数合金的熔点低于组成它们的纯金属。 (3) 合金具有许多良好的物理、化学和机械性能。

常见合金的主要成分、性能和用途 合 金 主要成分 主要性能机械强度好

主要用途在某些场合可代替钢

球墨铸铁 铁、 碳、 硅、 锰

锰钢不锈钢 黄铜

铁、锰、碳铁、铬、镍 铜、锌

钢轨、挖掘机铲斗、坦 韧性好、硬度大 克装甲、自行车架

抗腐蚀性好

医疗器械、炊具、 容器、反应釜

强度高、可塑性好、 机器零件、仪表、 易加工、耐腐蚀 日用品 强度高、可塑性好、 机器零件如轴承、 耐磨、耐腐蚀 齿轮等

青铜

铜、锡

续表 合 金白铜

主要成分铜、镍 锡、铅

主要性能

主要用途

光泽好、耐磨、 钱币、代替银做饰品 耐腐蚀、易加工

焊锡硬铝

熔点低

焊接金属火箭、飞机、轮船 等制造业金饰品、钱币、 电子元件

铝、 铜、 镁、 硅 强度和硬度好光泽好、耐磨、 易加工 光泽好、耐磨、 易加工

18K黄金 金、银、铜

18K白金 金、 铜、 镍、 锌

金饰品

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