課 題 一 金 屬 材 料 金 屬 材 料建筑橋梁器械車輛、飛機(jī)、艦艇生活用具其它純金屬合 金 銅 和 鐵 是 人 類 使 用 較 早 的 金屬 ， 我 國 勞 動(dòng) 人 民 在 商 代 就 制 造 出精 美 的 青 銅 器 ， 春 秋 戰(zhàn) 國 時(shí) 期 就 會(huì)冶 鐵 和 煉 鋼 。 鋁 的 利 用 要 比 銅 和 鐵晚 得 多 ， 那 僅 僅 是 100多 年 前 的 事情 。 但 由 于 鋁 的 密 度 小 和 具 有 抗 腐蝕 等 優(yōu) 良 性 能 ， 現(xiàn) 在 世 界 上 鋁 的 年產(chǎn) 量 已 超 過 了 銅 ， 位 于 鐵 之 后 ， 居第 二 位 。 歷史順序：石器時(shí)代青銅器時(shí)代鐵器時(shí)代東漢晚期的青銅奔馬鐵獅 實(shí) 驗(yàn) 探 究 （ 以 鐵 、 銅 為 樣 品 ） 1、 觀 察 它 們 的 顏 色 和 光 澤 。 2、 感 覺 一 下 同 體 積 不 同 金 屬 塊 的 質(zhì) 量 大 小 ， 由 此 判 斷它 們 的 密 度 大 小 。 3、 試 試 不 同 金 屬 片 是 否 容 易 被 彎 曲 、 折 斷 ， 并 感 覺 它們 硬 度 是 否 相 同 。 4、 用 電 池 和 小 燈 泡 等 試 試 他 們 能 否 導(dǎo) 電 ， 并 比 較 燈 泡的 亮 度 是 否 相 同 5、 用 手 拿 著 金 屬 片 的 一 端 ， 在 酒 精 燈 火 焰 上 方 烘 烤 它的 另 一 端 （ 注 意 ： 時(shí) 間 不 要 長(zhǎng) ， 防 止 燙 傷 ） ， 試 試 它 能 不 能 傳 熱 。 密 度 硬 度制 造 飛 機(jī)制 造 機(jī) 器 底 座導(dǎo) 電 性 、 導(dǎo) 熱 性 、 熔 點(diǎn) 高小 大大大 物 理 性 質(zhì) 物 理 性 質(zhì) 比 較導(dǎo) 電 性 （ 以 銀 的導(dǎo) 電 性 為 100作 標(biāo) 準(zhǔn) ）密 度（ gcm-3）熔 點(diǎn) ( )硬 度 （ 以 金 剛 石 的硬 度 為 10作 標(biāo) 準(zhǔn) ）優(yōu)良金 鉛 銀 銅 鐵 鋅 鋁 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 大小鎢 鐵 銅 金 銀 鋁 錫 3410 1535 1083 1064 962 660 232 高低鉻 鐵 銀 銅 金 鋁 鉛9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 大小 銀 銅 金 鋁 鋅 鐵 鉛100 99 74 61 27 17 7.9 1、 為 什 么 菜 刀 、 鐮 刀 、 錘 子 等 用 鐵 制 而 不用 鉛 制 ？ 2、 銀 的 導(dǎo) 電 性 比 銅 好 ， 為 什 么 電 線 一 般 用銅 制 而 不 用 銀 制 ？ 3、 為 什 么 燈 泡 里 的 燈 絲 用 鎢 制 而 不 用 錫 制 ？如 果 用 錫 制 的 話 ， 可 能 會(huì) 出 現(xiàn) 什 么 情 況 ？ 4、為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金怎么樣？美觀，硬度大。好看更耐腐蝕，但價(jià)格太貴 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) 境的 影 響 考 慮 物 質(zhì) 的 用 途 時(shí) ，首 先 要 考 慮 物 質(zhì) 的 _，還 需 要 考 慮 那 些 因 素 ？性 質(zhì) 【實(shí)驗(yàn)8-1】比較黃銅片和銅片、焊錫和錫的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬度性質(zhì)比較現(xiàn) 象黃銅銅焊錫錫光澤和顏色硬度結(jié)論 焊錫錫鉛先融化的是 ，接著是 ，最后融化的是 。焊錫錫鉛結(jié)論：熔點(diǎn)高低順序焊錫錫鉛 用 來 鑄 造 硬 幣 的 金 屬 材 料 需 要 具 有 什 么 性 質(zhì) ？資源豐富無毒輕便耐磨耐腐蝕美觀、易加工 表8 - 2 常見合金的主要成分、性能和用途 合金主要成分主要性能主要用途 球墨鑄鐵鐵、碳、硅、錳機(jī)械強(qiáng)度好在某些場(chǎng)合可代替鋼 錳鋼鐵、錳、碳韌性好、硬度大鋼軌、挖掘機(jī)鏟斗、坦克裝甲、自行車架 不銹鋼鐵、鉻、鎳抗腐蝕性好醫(yī)療器械、炊具、容器、反應(yīng)釜 黃銅銅、鋅強(qiáng)度高、可塑性好、 易加工、耐腐蝕 機(jī)器零件、儀表、日用品 青銅銅、錫強(qiáng)度高、可塑性好、 耐磨、耐腐蝕 機(jī)器零件如軸承、齒輪等 白銅銅、鎳光澤好、耐磨、耐 腐蝕、易加工 錢幣、代替銀做飾品 焊錫錫、鉛熔點(diǎn)低焊接金屬 硬鋁鋁、銅、鎂、硅強(qiáng)度和硬度好火箭、飛機(jī)、輪船等制造 業(yè) 18K黃金金、銀、銅光澤好、耐磨、易 加工 金飾品、錢幣、電子元件 18K白金金、銅、鎳、鋅光澤好、耐磨、易 加工 金飾品 鈦 合 金 與 人 體 有 很 好 的 “ 相 容 性 ” ， 因 此 可 用 來 制 造 人 造 骨 鈦 和 鈦 合 金 被 認(rèn) 為 是 21世 紀(jì) 的 重要 材 料 ， 它 具 有 很 多 優(yōu) 良 的 性 能 ， 如 熔 點(diǎn)高 、 密 度 小 、 可 塑 性 好 、 易 于 加 工 、 機(jī) 械性 能 好 等 。 尤 其 是 抗 腐 蝕 性 能 非 常 好 ， 即使 把 它 們 放 在 海 水 中 數(shù) 年 ， 取 出 后 仍 光 亮如 新 ， 其 抗 腐 蝕 性 能 遠(yuǎn) 優(yōu) 于 不 銹 鋼 ， 因 此被 廣 泛 用 于 火 箭 、 導(dǎo) 彈 、 航 天 飛 機(jī) 、 船 舶 、化 工 和 通 訊 設(shè) 備 等鈦 金 屬 腕 表 用 鈦 -鎳 形 狀 記 憶 合 金 制 成 的 人 造 衛(wèi) 星 天 線 形 狀 記 憶 合 金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金，被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動(dòng)控制開關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。低溫下 家庭小實(shí)驗(yàn)金屬熱處理的兩種方法：淬火和回火淬火：硬度和耐磨性增強(qiáng)，塑性和韌性降低回火：韌性增強(qiáng) 學(xué) 完 本 課 題 你 應(yīng) 該 知 道1 金 屬 具 有 很 多 共 同 的 物 理 性 質(zhì) 。 例 如 ， 常 溫 下它 們 都 是 固 體 (汞 除 外 )， 有 金 屬 光 澤 ， 大 多 數(shù) 為 電和 熱 的 優(yōu) 良 導(dǎo) 體 ， 有 延 展 性 ,密 度 較 大 ,熔 點(diǎn) 較 高 。2 物 質(zhì) 的 性 質(zhì) 在 很 大 程 度 上 決 定 了 物 質(zhì) 的 用 途 ，但 這 不 是 唯 一 的 決 定 因 素 .在 考 慮 物 質(zhì) 的 用 途 時(shí) ， 還需 要 考 慮 價(jià) 格 、 資 源 、 是 否 美 觀 、 使 用 是 否 便 利 ,以及 廢 料 是 否 易 于 回 收 和 對(duì) 環(huán) 境 的 影 響 等 多 種 因 素 。3 金 屬 材 料 包 括 鐵 、 鋁 、 銅 等 純 金 屬 和 合 金 。 在金 屬 中 加 熱 熔 合 某 些 金 屬 或 非 金 屬 而 制 得 的 合 金 ，其 性 能 會(huì) 發(fā) 生 改 變 。 合 金 的 熔 點(diǎn) 一 般 比 組 成 它 們 的純 金 屬 更 高 ， 強(qiáng) 度 和 硬 度 更 高 、 抗 腐 蝕 性 能 等 也 更好 ， 因 此 ， 合 金 具 有 更 廣 泛 的 用 途 。