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 1引言人類(lèi)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(guò)了銅，位于鐵之后，居世界第二位。2金屬和非金屬的比較金屬原子易失去電子成為陽(yáng)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(méi)有金屬光澤。大多數(shù)不是熱和電的良導(dǎo)體。大多

2、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。3金屬的一些物理性質(zhì) 4思考幾個(gè)問(wèn)題分析書(shū)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(xiàn)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(chē)的鋼圈、水龍頭要鍍鉻？如果鍍金怎么樣？5參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。6實(shí)驗(yàn)1：合金和組成

3、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(shuō)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。7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8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)

4、。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。9鈦合金 鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)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(guó)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(kāi)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(guó)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

5、7585。其他許多鈦合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。10鈦合金20世紀(jì)5060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(kāi)發(fā)出一批耐蝕鈦合金，80年代以來(lái)，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600650。 11醫(yī)用鈦合金 鈦無(wú)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-4V ELI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(wèn)題早已引起醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。美國(guó)早在20世紀(jì)80年代中期便開(kāi)始

6、研制無(wú)鋁、無(wú)釩、具有生物相容性的鈦合金，將其用于矯形術(shù)。日本、英國(guó)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(kāi)發(fā)出一系列具有優(yōu)良生物相容性的+鈦合金。 12黃 金 金是一種貴重金屬，是人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)利用的金屬之一。它是制作首飾和錢(qián)幣的重要原料，又是國(guó)家的重要儲(chǔ)備物資，素以金屬之王著稱(chēng)。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(lèi)。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(mén)，日益發(fā)揮著重要的作用。黃金的用途越來(lái)越廣，消耗量也越來(lái)越大，因而引起世界各國(guó)對(duì)黃金的格外關(guān)切和濃厚的興趣。13黃 金黃金的延展性好，一兩純金錘成萬(wàn)分之

7、一毫米厚的金葉，可以貼滿(mǎn)九平方米的面積。金葉透明，陽(yáng)光通過(guò)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。14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(wú)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

8、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。15K 金 K金的“K”是外來(lái)語(yǔ)“Karat” 一詞的縮寫(xiě)，完整的表示法是這樣的:Karat gold（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(lái)計(jì)算黃金含量的方法出于地中海沿岸的一種角豆樹(shù)。角豆樹(shù)開(kāi)淡紅色的花，結(jié)的豆莢長(zhǎng)約15厘米，豆仁呈褐色，可制膠。這種樹(shù)無(wú)論長(zhǎng)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(cè)定重量的標(biāo)準(zhǔn)。久而久之，它便成了一種重量單位

9、，以用來(lái)測(cè)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”。16K 金直到1914年，國(guó)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184.166675。 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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，K金分為24種，即1K到24K。目前，世界各國(guó)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(lèi)是 17種。17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

10、一般國(guó)家很少用鉑金來(lái)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(chēng)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 。18鉑 金 鉑金（英文Platinum縮寫(xiě)Pt）早在公元前700年就在人類(lèi)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(guó)國(guó)王路易十六特別偏愛(ài)鉑金，稱(chēng)鉑金為“唯一與國(guó)王稱(chēng)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

11、金。至今全球的鉑金儲(chǔ)量加在一起也只夠裝滿(mǎn)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(lái)。19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(zhǎng)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(zhǎng)的細(xì)絲。20課堂練習(xí)“垃圾是放錯(cuò)了位置的資源”，應(yīng)該分類(lèi)回收。生活中廢棄的鐵鍋、鋁制易拉罐、銅導(dǎo)線(xiàn)，可歸為同一類(lèi)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21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

12、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。22考考你有些不法分子常常以黃銅冒充黃金進(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(jiǎn)易的方法鑒別嗎？23參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(méi)有氣泡產(chǎn)生，則該樣品為黃金。取黃金樣品

13、，用天平稱(chēng)量，用量筒測(cè)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。24再見(jiàn)再見(jiàn)25甲醛檢測(cè) 甲醛檢測(cè) qsz39nts 服??！咦，姐你在想什么呢？手里拿的什么啊？”耿英一愣神兒，趕快把手帕團(tuán)起來(lái)胡亂塞進(jìn)哥哥已經(jīng)自己放好了的干凈襯衣口袋里，說(shuō)：“噢，你們洗完了？我想把你們換下來(lái)的衣服泡上洗了呢！”耿直問(wèn)：“你剛給哥哥的襯衣口袋里裝了什么??？”耿英胡亂搪塞說(shuō)：“沒(méi)有什么，只是”看姐姐有些遲疑，耿直說(shuō)：“讓我看看！”說(shuō)著，就要上前去拿哥哥的襯衣。隨后進(jìn)來(lái)的耿正臉一紅，趕快搶上前來(lái)將干凈襯衣拿起

14、來(lái)，顧不了腰間還圍著浴巾，就開(kāi)始穿襯衣了。冷不妨耿直一下子撲了上來(lái)，伸手就從襯衣口袋里把絲綢手帕給掏出來(lái)了！隨手抖開(kāi)了一看，是一個(gè)已經(jīng)被汗液浸漬的有些泛黃了的乳白色絲綢手帕，上面繡了一對(duì)兒好看的燕子！耿直脫口叫道：“?。≡瓉?lái)是這個(gè)！誰(shuí)給你的？”看著弟弟一臉憨相的可愛(ài)模樣，耿英一邊收拾準(zhǔn)備洗的衣服，一邊輕輕地嘆一口氣，說(shuō)：“唉，小直子你可真是一個(gè)小孩子。你想，還能有誰(shuí)?。　惫⒅毖壑樽庸锹德档剞D(zhuǎn)了一轉(zhuǎn)，終于明白了，大聲說(shuō)：“是秀兒姐姐？對(duì)，一定是秀兒姐姐！哥，你說(shuō)是不是？”耿正的臉更紅了，趕快過(guò)來(lái)?yè)尅９⒅膘`巧地轉(zhuǎn)到姐姐的身后，把手絹高高地舉起來(lái)繼續(xù)逗哥哥：“你不告訴我，我就不還給你！”耿正沒(méi)有辦法

15、了，只好紅著臉承認(rèn)：“是是是，快給我！”耿直卻還是不依，說(shuō)：“你還沒(méi)有說(shuō)是誰(shuí)呢！我就是不還給你！”耿英看著實(shí)在不忍，就對(duì)弟弟說(shuō)：“還不趕快還給哥哥，你想急死他?。　惫⒅闭f(shuō)：“不行，我要哥哥親口告訴我，是誰(shuí)送給他的！”耿英沒(méi)好氣地說(shuō)：“哥不是已經(jīng)說(shuō)是了嗎？”又對(duì)哥哥說(shuō)：“你也是的，說(shuō)是秀兒姐姐送的不就得了嘛！”耿正只好紅著臉給弟弟拱手作揖，說(shuō)：“小直子，是你秀兒姐姐送我的。求求你了，快還給我吧！這一會(huì)兒她不在我的襯衣口袋里，連我的心里也空落落的了！”耿英笑著從弟弟手里奪過(guò)手帕，重新疊好了裝進(jìn)哥哥的襯衣口袋里，打趣地說(shuō)：“你好好兒承認(rèn)就夠了，還坦白出這么多作啥啊！”耿正急了，問(wèn)：“我都說(shuō)了什么？”耿直卻滿(mǎn)意地笑了，說(shuō)：“我的哥啊，你說(shuō)了，手帕不在你的襯衣口袋里，連你的心里也空落落的了！哥哥對(duì)不