1、填空： 点石成- -戈-马 火树-花 - 山-壁 -墙-壁 百炼成- 趁热打- -面无私 第三节 用途广泛的金属材料 嫦娥三号： （2013.12.2） 我们很少使用纯金属，主要使用合金。 铝合金锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁 一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用 学与问？学与问？ 1 1、钢铁和非铁合金都是合金，什么是合金？合、钢铁和非铁合金都是合金，什么是合金？合 金有那些优良的性质？金有那些优良的性质？ （1 1）合金是有两种或两种以上的金属（或金属跟）合金是有两种或两种以上的金属（或金属跟 非金属）熔合而成具有金属特性的物质。非金属）熔合而成具有金属特性的物质。 （2 2）合金的特
2、点：）合金的特点： 硬度一般比它各成分的金属的硬度一般比它各成分的金属的 大大，熔点一般比它的各成分的金属的低熔点一般比它的各成分的金属的低。 学与问？学与问？ 硬度一般比它各成分的金属的大硬度一般比它各成分的金属的大，熔熔 点一般比它的各成分的金属的低点一般比它的各成分的金属的低。 焊锡焊锡(18)(18) 67%67%锡锡 ( (232.1232.1) ) 33%33%铅铅 ( (327.7327.7 ) ) 2、生活中的合金例子 硬度一般比它各成分的金属的大硬度一般比它各成分的金属的大，熔点一熔点一 般比它的各成分的金属的低般比它的各成分的金属的低。 保险丝保险丝 (70)(70) 12
3、.5%12.5%锡锡 ( (232.1232.1) ) 25%25%铅铅 ( (327.7327.7 ) ) 50%50%铋铋 ( (271.4271.4 ) ) 一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用 （1）合金：两种或两种以上的金属（或金属跟非 金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 （2）合金具有许多优良的物理、化学或机 械性能。 硬度大于各成分金属 熔点低于各成分金属 一般来说: 即：合金的特点： 硬度增大，熔点降低。 注意： 合金中一定含有金属元素 合金中也可能含有非金属元素 合金一定是混合物 合金中成分的含量影响合金的性质。 金属材料 非铁合金铁合金 钢铁铝合金 镁合金 铜合金
4、 金银铂合金 铝合金轮毂 镁合金笔记本电脑 铂合金首饰 青 铜 器 钢铁航母 钢铁材料 、铜合金：、铜合金： 我国使用最早的合金我国使用最早的合金 青铜（含锡、铅） 司母戊鼎 青铜：主要含铜和锡， 有良好的强度和塑性、耐 磨、耐腐蚀，主要用于制 机器零件如轴承、齿轮等 。 黄铜（CuZn，Zn20%36%） 古代称为药金，密度比黄金小，外观与金 非常相似，常被误认为是黄金。假如是你 ，你怎样来判别“药金”和黄金？ 工业上常用铜合金来制造各种机械零件 白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜 绿，常用于制造精密仪器和装饰品。 白铜饰品白铜饰品 马踏飞燕马踏飞燕 麒麟麒麟 斗牛斗牛象尊 象尊 2 2、铁合
5、金铁合金 生铁 钢 （含碳量在24.3之间,还含硅、锰 及少量硫、磷 ） 碳素钢 低碳钢 （含碳0.30.6） 高碳钢 （含碳0.030.3） 中碳钢 （含碳0.62 ） 合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴 等合金元素(如不锈钢) 钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低； 含碳量越高，韧性越差，硬度越高。 钢钢: :用量最大用量最大, ,用途最广的合金用途最广的合金 根根 据据 含含 碳碳 量量 3、铝合金 硬铝：Cu 4%、 Mg 0.5%、 Mn 0.5%、Si 0.7% 特点：密度小、强度高、抗腐蚀 用途：制造飞机和宇宙飞船 铝“有翼的金属” “会飞的金属” 例如：含有硅、铜、锌、
6、锰等 元素的镁铝 合金就具有质轻、 坚韧、机械性能较好等许多优 良性质，用途广泛，做机械零 件、车船材料、门窗等。 其它几种常见合金的组成、性质和用途 名称组成主要性质主要用途 铝合 金 含有10%30% 的 硬度和强度都 比和 大 火箭、机、 船等制造 硬铝含4%、 0.5%、0.5% 、硅0.7% 硬度和强度都 比和 大 火箭、机、 船等制造 钛合 金 含6%、4% 耐高温、耐腐 、高强度 用于机、宇 航、化学工 金合 金 加入、 稀土元素等 有光、易加 工、耐磨耐腐 金品、子 元件、 笔尖 钛合金：眼镜框 【学与用】 元宝的成分是Au,有些不法之徒却用Cu-Zn合金制成 假元宝、假手饰来
7、骗人。运用你所学的知识，想一 想用什么方法可以揭穿他们呢? 【提示】（1）火烧法：俗话说真金不怕火炼， 火烧后真金颜色不变， CuZn合金表面变暗。 （2）酸溶法：用醋酸或盐酸浸泡，若有气泡产 生，则为假元宝。 4、金属的分类 金属金属 冶金工业分 黑色金属：铁、铬、锰 有色金属：除铁、铬、锰 以外的金属 按密度分 重金属 ：密度4.5g/cm3以上 轻金属 ：密度4.5g/cm3以下 按接触概率分 常见金属：如铁、铝、铜等 稀有金属：如锆、铌、钼等 二、正确选用金属材料 思考与交流思考与交流 某家庭准备装修门 窗（计划使用十年） ，可共选用的材料有 ：木材、钢板、铝合 金、塑钢，请分析每 种
8、材料的性能、价格 、安装成本、利弊等 ，进行讨论分析，选 用何种材料好？ 提提 示示 选择材料时，需考虑主要用 途、外观、物理性质、化学性 质、价格、加工难度、日常维 修、对环境的影响。 2003年底以来全国各地建筑 材料价格都出现了上涨的情况 。比如，钢材涨价超过了50%， 水泥涨价超过了30%，木材涨价 超过了10%。 角色扮演：是否应该停止使用铝质饮料罐 铝质饮料罐在饮料业的发展中起到了举 足轻重的作用，至今仍广泛使用，请你扮 演不同的角色，分析是否应该停止使用铝 质饮料罐。 实践活动: 根据课本提供的角色,左边同学 为正方(停止使用方),右边同学为反 方(应该使用方),进行辩论,推举有
9、 说服力的同学代表上讲台来一次表 演! 研究性学习:调查是否应该停止使用铝质饮料 罐? 调查报告可参考下列格式: 调查内容 是否停止使 用 料罐 指导老师 调查组成员组长 扮演角色： 观点：论据： 结论： 结合调查并查阅有关资料写一篇有产铝质饮料罐的小论文 。 调查报告 不锈钢不锈钢 拓展知识面： 为了防锈又在合金中加入铬和镍，这种钢称为 不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在1230%的 合金钢。 不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密， 不易氧化生成氧化铁，故有不锈之称。不锈钢 是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总 称。在合金中以铬为主，有的还加入镍钼、钛 等元素，以提高抗腐蚀性能。常见的铬不锈
10、钢 其含铬量在12%以上，镍铬不锈钢含铬为18% ，含镍为8%，镍铬不锈钢的抗蚀性能较铬不 锈钢更好。 不锈钢制成的餐具 锰钢锰钢 锰钢制成的钢轨 2 2、铝及铝合金、铝及铝合金 3 3、钛和稀土金属、钛和稀土金属 钛和稀土金属钛和稀土金属 （1 1）钛：具有银白色金属光泽，密度）钛：具有银白色金属光泽，密度4.5g/cm34.5g/cm3 ，熔点很高（，熔点很高（17251725），沸点），沸点32603260。具有良好。具有良好 的延性和展性。在常温下，钛的外形很像钢铁，的延性和展性。在常温下，钛的外形很像钢铁， 但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小
11、的钢铁的 一半。安然无恙的一半。安然无恙的“ “躺躺” ”在各种强酸、强碱中；连在各种强酸、强碱中；连 最凶猛的酸最凶猛的酸王水，也不能腐蚀它。王水，也不能腐蚀它。 金属钛 目前，钛主要用于飞机、火箭、目前，钛主要用于飞机、火箭、 导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域 。这是因为钛的冶炼比较困难，冶炼钛。这是因为钛的冶炼比较困难，冶炼钛 要在高温条件下，而高温时钛的化学性要在高温条件下，而高温时钛的化学性 质变得活泼，需用惰性气体保护，还要质变得活泼，需用惰性气体保护，还要 使用不含氧的材料，工艺要求，冶炼成使用不含氧的材料，工艺要求，冶炼成 本高于铁或铝。本高
12、于铁或铝。 “发现”号航天飞机 人造卫星 科学视野： 中国的改革总 设计师邓小平 同志早在1992 年春南巡时就 指出：“中东有 石油，中国有 稀土，一 定要把稀土的 事情办好，把 中国稀土的优 势发挥出来。” 用途广泛的稀土金属 周期表中原子序数从5771（从镧到镥，称 为镧系元素）的15种元素以及钇和钪，共17 种元素总称稀土金属。 我国拥有丰富的稀土资源，约占世界稀土资 源的80% 左右。 稀土金属广泛应用在冶金、石油化工、材料 工业、医药及农业等领域。 金属元素之最 地壳中含量最高的金属铝 人体中含量最高的金属钙 导电、导热性最好的金属银 目前产量最大的金属铁 熔点最高的金属钨 熔点最
13、低的金属汞 硬度最大的金属铬 密度最大的金属锇 密度最小的金属锂 金属材料面临的挑战 外部：高分子材料、陶瓷材料的崛起。 内部：能源、资源和环境。 应对措施：一是已有的金属材料要最大限 度地提高它的质量，挖掘它的潜力，使其 产生最大效益。二是开拓金属材料的新功 能，以适应更高的使用要求。三是加强废 旧金属的回收和再利用。 世界近代史上 ,钢铁是国力 最重要的标志 . 尽管三千多 年前商代的青 铜器已表明我 国古代无与伦 比的冶炼技术 ，但直到晚清 的洋务运动才 开始发展钢铁 工业，而1949 年共和国建立 时只有区区的 15万吨。 1996年起，我 国钢产量突破了 一亿吨，跃居世 界第一，据中
14、国 钢铁工业协会的 预测，2004年我 国钢产量将达到 2.6亿吨，比2003 年增长 16.9%，钢材消费 量将达到2.8亿吨 左右，比2003年 增长13%左右。 炼钢过程 练习练习 1 1下列物质，不属于合金的是（下列物质，不属于合金的是（ ） A A硬铝硬铝 B B黄铜黄铜 C C钢铁钢铁 D D水银水银 2 2我国使用最早的合金是是（我国使用最早的合金是是（ ） A A青铜青铜 B B白铜白铜 C C生铁生铁 D D石块石块 3 3下列几种合金硬度最大的是（下列几种合金硬度最大的是（ ） A A生铁生铁 B B低碳钢低碳钢 C C中碳钢中碳钢 D D高碳钢高碳钢 4 4合金有许多特点
15、，如：合金有许多特点，如：NaNaKK合金为液体，而单质的合金为液体，而单质的 NaNa、KK均为固态。据此推测生铁、铁、碳三种物质中，均为固态。据此推测生铁、铁、碳三种物质中， 熔点最低的是。熔点最低的是。 （ ） A A生铁生铁 B B纯铁纯铁 C C碳碳 D D无法确定无法确定 D D A A A A A A 练习练习 5 5除去铜粉中的铝粉，不可选用的试剂是（除去铜粉中的铝粉，不可选用的试剂是（ ） A A稀硫酸稀硫酸 B BCuSOCuSO 4 4 溶液溶液 C CNaOHNaOH溶液溶液 D DAgNOAgNO 3 3 溶液溶液 6 6铝在人体内引起慢性中毒，引起老年痴呆症，铝在人
16、体内引起慢性中毒，引起老年痴呆症，19891989年年 世界卫生组织将铝确定为世界卫生组织将铝确定为“ “食品污染源之一食品污染源之一” ”而加以控制。而加以控制。 铝在下列使用场合一般无需控制的是（铝在下列使用场合一般无需控制的是（ ） A A电线电缆电线电缆 B B牙膏皮牙膏皮 C C制造炊具餐具制造炊具餐具 D D糖果香烟包装糖果香烟包装 D D A A 练习练习 7 7古代的药金与金相似，常被误认为金子，古代的药金与金相似，常被误认为金子， 冶炼的方法如下：将碳酸锌、赤铜（冶炼的方法如下：将碳酸锌、赤铜（CuCu 2 2 OO） 、木炭混合加热到、木炭混合加热到800800，得到金光闪
17、闪的，得到金光闪闪的“ “药药 金金” ”。 （1 1）冶炼的化学方程式）冶炼的化学方程式_ （2 2）药金的主要成分）药金的主要成分_ CuCu和和ZnZn C+ZnCOC+ZnCO 3 3 +Cu+Cu 2 2 O = 2Cu+Zn+2COO = 2Cu+Zn+2CO 2 2 800800 乄乄说明（ ）。A、科学技术已经成为生产力发展的决定性因素。B、我国科学技术已经处于世界领先地位，我国是科技强国。C、我国科学技术已经全面达到了世界发达国家的水平。D、我国科学技术仍然全面落后于发达国家。（二）材料分析题：回顾历史，中国的科学技术曾长期位居世界前列，明朝之前，中国是当时世界上经济、科学最
18、发达的国家，在世界上约300项的重要发明创造和重大科学成就中，中国有175项，占57%以上。到了封建社会末期，中国的科学技术已全面落后于西方。新中国成立后的50多年，中国的科技事业取得了丰硕的成果，在某些领域特别是高科技领域处在了世界前沿地位。但是，从总体上看，中国的科技水平与发达国家相比，还有不小的差距。改革开放以来，我国实行了科教兴国战略，把加速科技进步放在经济社会发展的关键地位。结合上述材料，谈谈我国快速发展的现代科技表现在哪些方面？八、拓展训练搜集反映我国最新科技发展成就的资料1、生命科技领域：_ 2、空间科技领域：_3、信息科技领域：_ 4、其他科技领域：_ 参考答案：课堂巩固（一）1 A. 2. D 3. C 4、D 5、D 6、B 7、A. （二）1、蓬勃兴起的信息技术：信息技术是当今科技革命的中心；2、迅速崛起的生命科学：现代生命科学成为21世纪高新科技的主流；生命科学对人类生活与生产带来的巨大影响和具有广阔的发展前景。3、突飞猛进的空间科学：空间技术是当代科学技术中发展最快的尖端技术之一；实现人类进入太空的梦想要靠空间技术的进步；空间技术是一个国家科学技术发展水平的重要标志。拓展训练：（略）
