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應(yīng)用廣泛金屬材料金屬材料包括純金屬以及它們合金第1頁第1頁浙江武康縣一帶有一座山叫莫干山,傳說是當(dāng)年鑄劍能手干將和莫邪煉鐵鑄劍地方。這雖說是傳說,但它闡明我國在春秋時(shí)期已掌握了冶煉技術(shù),并且工藝達(dá)到了相稱高水平。今天各種金屬材料及其合金廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中。猜想:傳說中干將、莫邪兩把寶劍是由
鑄造。探討:人類使用銅合金年代比使用鐵合金年代
(填“早”或“遲”),原因是
。
莫干山劍池合金鋼早鐵比銅活潑第2頁第2頁思考與交流:下列物品都使用了哪種材料?第3頁第3頁1.觀測(cè)銅片、鋁片和鐵片顏色和光澤,然后用砂紙打磨,再觀測(cè)它們顏色和光澤。金屬都有顏色和光澤(可用做?)2.相同體積銅片、鋁片和鐵片,經(jīng)稱量后發(fā)覺,銅片質(zhì)量最大、鋁片質(zhì)量最小。由此闡明金屬密度金屬不同,密度不同(可用做?)3.試試能否彎曲、折斷銅片、鋁片和鐵片金屬不同,硬度不相同;金屬能被彎曲但不易折斷4.用手拿著金屬片一端,在酒精燈上方烘烤它另一端,手感覺?金屬含有導(dǎo)熱性(可用做?)5.電線是用一層絕緣體包裹著金屬,闡明金屬含有什么性質(zhì)?金屬含有導(dǎo)電性(可用做?)6.常溫下,是否所有金屬都是固體?常溫下汞(即水銀)是液態(tài)第4頁第4頁大多數(shù)金屬為銀白色大多數(shù)金屬為固體大多數(shù)金屬有光澤大多數(shù)金屬熔沸點(diǎn)高大多數(shù)金屬能導(dǎo)電導(dǎo)熱大多數(shù)金屬有延展性銅(紫紅色)金(黃色)汞(液態(tài))第5頁第5頁物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性(以銀導(dǎo)電性為100作原則)密度(g·cm-3)熔點(diǎn)(℃)硬度(以金剛石硬度為10作原則)銀銅金鋁鋅鐵鉛10099746127177.9(優(yōu))(良)金鉛銀銅鐵鋅鋁19.311.310.58.927.867.142.70(大)(?。╂u鐵銅金銀鋁錫3410153510831064962660232
(高)鉻鐵銀銅金鋁鉛94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5(大)(?。ǖ停┑?頁第6頁
依據(jù)你生活經(jīng)驗(yàn)和表中提供信息,并查閱相關(guān)資料分析下列問題。1、為何菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制?2、銀導(dǎo)電性比銅好,為何電線普通用銅制而不用銀制?3、為何燈泡里燈絲用鎢制而不用錫制?假如用錫制話,也許出現(xiàn)什么情況?4、為何有鐵制品如水龍頭等要鍍鉻?假如鍍金怎么樣?第7頁第7頁金屬之最地殼中含量最高金屬元素──當(dāng)前世界年產(chǎn)量最高金屬──導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好金屬──人體中含量最高金屬元素──熔點(diǎn)最高金屬──熔點(diǎn)最低金屬──你知道嗎?鋁鈣鐵銀鎢汞第8頁第8頁合金廣泛應(yīng)用第9頁第9頁合金主要應(yīng)用
學(xué)與問:初中曾學(xué)過相關(guān)合金一些知識(shí),你還記得什么是合金嗎?合金有哪些優(yōu)良性質(zhì)?你知道合金在生活中有哪些用途嗎?舉出一些例子。合金是由一個(gè)金屬跟其它一個(gè)或幾種金屬(或金屬跟非金屬)一起熔合而成含有金屬特性物質(zhì)。合金屬于混合物。合金含有許多優(yōu)良物理、化學(xué)或機(jī)械性能,在許多方面不同于各組分金屬,比如,合金硬度普通比它各成份金屬大,合金熔點(diǎn)比各成份金屬低。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中,我們很少使用純金屬,而主要使用合金,常見合金有鐵合金、銅合金和鋁合金等。第10頁第10頁
合金:
硬度普通比它各成份金屬大,熔點(diǎn)普通比它各成份金屬低。
焊錫(18℃)67%錫(232.1℃)33%鉛(327.7℃
)保險(xiǎn)絲(70℃)12.5%錫(232.1℃)50%鉍(271.4
℃)25%鉛(327.7℃
)第11頁第11頁鐵合金生鐵鋼C%2%-4.3%0.03%-2%其它雜質(zhì)Si、Mn、S、P(較多)Si、Mn、S、P(較少)機(jī)械性能硬而脆、無韌性堅(jiān)硬、韌性大、可塑性好。1、鐵合金
鋼含碳量越低,韌性越好,硬度越低;含碳量越高,韌性越差,硬度越高。第12頁第12頁第13頁第13頁不銹鋼反應(yīng)釜
不銹鋼容器
醫(yī)療器械
第14頁第14頁2、銅合金
從金屬活潑性思考,為何青銅是我國使用最早合金?
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
金屬活動(dòng)順序Cu靠后,性質(zhì)不活潑容易冶煉,使用最早;像Au更不活潑,自然界中就有游離態(tài)金,不需化學(xué)辦法冶煉,水洗即可。
銅合金青銅黃銅白銅主要成份銅和錫銅和鋅銅和鎳第15頁第15頁青銅:主要含銅和錫,有良好強(qiáng)度和塑性、耐磨、耐腐蝕,主要用于制機(jī)器零件如軸承、齒輪等。黃銅:主要含銅和鋅,有良好強(qiáng)度和塑性、易加工、耐腐蝕,主要用于制機(jī)器零件、儀表和日用具。白銅:主要含銅和鎳,它不容易生銅綠,慣用于制造精密儀器和裝飾品。第16頁第16頁第17頁第17頁
東漢晚期青銅奔馬第18頁第18頁黃銅壁燈
黃銅打火機(jī)
黃銅燭臺(tái)
黃銅水嘴
第19頁第19頁名稱構(gòu)成主要性質(zhì)主要用途鋁合金含有10%-30%鎂硬度和強(qiáng)度都比純鋁和純鎂大火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)硬鋁含有Cu-
4%Mg-
0.5%Mn-
0.5%Si-
0.7%強(qiáng)度和硬度都比純鋁大3、鋁及鋁合金
第20頁第20頁世界鋁年產(chǎn)量?jī)H次于鐵,居第二位。鋁有較好延展性可制成0.01mm鋁箔,用于包裝香煙、糖果;鋁密度小和含有抗腐蝕等優(yōu)良性能,鋁及其合金在電線電纜工業(yè)、飛機(jī)、汽車等制造業(yè)有廣泛用途第21頁第21頁4、鈦和鈦合金
鈦:含有銀白色金屬光澤,密度4.5g/cm3,熔點(diǎn)很高(1725℃),沸點(diǎn)3260℃。含有良好延性和展性。在常溫下,鈦外形很像鋼鐵,但遠(yuǎn)比鋼鐵堅(jiān)硬,而重量只有同樣大小鋼鐵二分之一。抗腐蝕性能非常好,即使把它們放在海水中多年,取出后仍光亮如新,其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼能安然無恙“躺”在各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中;連最兇猛酸—王水,也不能腐蝕它。金屬鈦當(dāng)前,鈦和鈦合金主要用于飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等尖端領(lǐng)域。這是由于鈦冶煉比較困難,第22頁第22頁
鈦合金與人體有較好“相容性”,因此可用來制造人造骨
鈦金屬腕表“發(fā)覺”號(hào)航天飛機(jī)人造衛(wèi)星第23頁第23頁用鈦-鎳形狀記憶合金制成人造衛(wèi)星天線5.形狀記憶合金是含有形狀記憶效應(yīng)合金被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船天線,水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電自動(dòng)控制開關(guān),以及牙齒矯正等醫(yī)療材料低溫下第24頁第24頁正確選取金屬材料某家庭準(zhǔn)備裝修窗戶(計(jì)劃使用),可供選取材料有:木材、鋼鐵、鋁合金、塑鋼。請(qǐng)調(diào)查分析選取哪種材料比較好?闡明理由第25頁第25頁使用是否便利資源廢料是否易于回收價(jià)格是否美觀對(duì)環(huán)境影響
考慮物質(zhì)用途時(shí),需要考慮那些原因?第26頁第26頁練習(xí)1.下列物質(zhì),不屬于合金是()A.硬鋁B.黃銅C.鋼鐵D.水銀2.我國使用最早合金是是()A.青銅B.白銅C.生鐵D.石塊3.下列幾種合金硬度最大是()A.生鐵B.低碳鋼C.中碳鋼D.高碳鋼4.合金有許多特點(diǎn),如:Na-K合金為液體,而單質(zhì)Na、K均為固態(tài)。據(jù)此推測(cè)生鐵、鐵、碳三種物質(zhì)中,熔點(diǎn)最低是。()A.生鐵B.純鐵C.碳D.無法擬定DAAA第27頁第27頁5.除去銅粉中鋁粉,不可選取試劑是()A.稀硫酸B.CuSO4溶液C.NaOH溶液D.AgNO3溶液6.鋁在人體內(nèi)引起慢性中毒,引起老年癡呆癥,1989年世界衛(wèi)生組織將鋁擬定為“食品污染源之一”而加以控制。鋁在下列使用場(chǎng)合普通無需控制是()A.電線電纜B.牙膏皮C.制造炊具餐具D.糖果香煙包裝7.人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鐵、鈦、銅四種金屬時(shí)間順序是()A.銅、鐵、鋁、鈦B.鐵、鋁、銅、鈦C.銅、鐵、鈦、鋁D.鐵、銅、鋁、鈦DAA第28頁第28頁9
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