課題1 金屬材料（兩課時(shí)）第二課時(shí)學(xué)習(xí)情景(投影展示以下資料)資料一在結(jié)婚周年紀(jì)念日，小俊的爸爸送了一條金項(xiàng)鏈給媽媽，并溫柔地說：“情比金堅(jiān)。”媽媽高高興興地戴上金項(xiàng)鏈，問道：“真是情比金堅(jiān)嗎?”給媽媽這樣一問，爸爸霎時(shí)間不知如何回答，因?yàn)樗澜鹌鋵?shí)并不“堅(jiān)”，而且十分柔軟。反而，一些價(jià)錢比金便宜的K金，比金還要“堅(jiān)硬”呢!K金是金(gold，Au)混合其他金屬而成的合金(alloy)。加入了其他金屬后，金便改變了本來的結(jié)構(gòu)，以致不容易扭曲。你知道18K金是什么意思嗎?金的純度可以用百分比(percentage)來表示；譬如九九九金表示金的純度達(dá)99.9。此外，金的純度也可用免拉(carat)來表示；純金為24克拉(24-carat gold，24K)，而一般K金金飾則是18K。換言之。這些比金還要“堅(jiān)硬”的18K金里，只有75是金，而其余25則是銀和銅。雖然媽媽也知道真金不及K金堅(jiān)硬，但并不介意。她認(rèn)為爸爸的心意才是最重要的，而不是紀(jì)念品的堅(jiān)硬程度。思考1：商店里出售的為什么多是18K金而非純金?資料二超輕雨傘超越重量極限夏天到了，除了暑假快要來臨外，也是陰晴不定的季節(jié)。小麗為人十分謹(jǐn)慎，為了避免給雨淋病，她會(huì)經(jīng)常放一把細(xì)小的鋼骨雨傘在書包內(nèi)，以備不時(shí)之需。雨傘雖小，重量可不少啊!這把細(xì)小的鋼骨雨傘，令小麗“背上加斤”。對(duì)于這樣的天氣，小麗感到既討厭又無奈。今天，媽媽到百貨公司，為小麗買了一把“超輕雨傘”。這把細(xì)小的雨傘，外表和小麗的鋼骨雨傘一模一樣，可是卻輕巧多了!你知道小麗的新雨傘是用什么材料制造的嗎?媽媽新買的“超輕雨傘”是用鋁(aluminium，Al)的合金(a11oy)制造的。由于鋁合金的密度(density)遠(yuǎn)比鋼為低，所以新買的合金雨傘較鋼骨雨傘輕巧。也由于鋁合金的堅(jiān)韌度比鋁強(qiáng)，所以鋁合金較適合作為雨傘的骨架。雨傘重量對(duì)照表類型合金雨傘鋼骨短傘鋼骨長傘重量（紅）200g500g800g思考2：小麗用的鋁合金雨傘與鋼骨雨傘相比有何優(yōu)點(diǎn)?思考3：你覺得合金的性質(zhì)與組成它們的金屬相同嗎?舉例說明。學(xué)生分組討論，并交流回答思考題答案：1若用純金做裝飾品，因其太軟而易變形；若做項(xiàng)鏈，則接口處容易脫鉤。2鋁合金雨傘比鋼骨雨傘輕，攜帶便利。3合金的性質(zhì)與組成它們的金屬不同。如金的合金比純金硬度大，鋁的合金比純鋁的堅(jiān) 新課引入上述資料告訴我們，要滿足各種不同的需要，僅用純金屬是不夠的。為此，人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中制造出了許許多多的具有特殊性能的“新型金屬材料”合金。板書二、合金設(shè)疑那么，什么是合金？合金的性質(zhì)與其組分金屬有何不同?合金的應(yīng)用范圍怎樣?我們常用的合金有哪些?哪些合金最有前途?這就是我們本節(jié)課所要探討的內(nèi)容。設(shè)問我們應(yīng)該怎樣定義合金?談?wù)勀愕目捶āW(xué)生發(fā)言1合金是不純的金屬。2合金是摻有其他金屬的金屬。3. 兩種或兩種以上的金屬融合在一起形成的金屬材料。教師評(píng)價(jià)大家善于思考，善于發(fā)言，體現(xiàn)了大家強(qiáng)烈的求知欲，希望大家繼續(xù)發(fā)揚(yáng)這種精神!過渡那么，合金究竟指的什么呢？講解并板書1. 其他金屬(或非金屬)熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。介紹如我們熟知的鋼鐵就是一種合金。它實(shí)際上是含有少量碳及其他金屬的鐵，與純鐵相比，鋼有許多優(yōu)良的性能、用處非常大。這就像廚師炒菜時(shí)那樣，若他們?cè)诓死锛尤敫鞣N調(diào)料，便可改善菜的色、香、味，并會(huì)使菜的營養(yǎng)價(jià)值更高。過渡下面，我們就通過實(shí)驗(yàn)來探究合金與組成它們的純金屬性質(zhì)的差異。板書2合金與組成它們的金屬性質(zhì)的差異。實(shí)驗(yàn)探究1比較黃銅片(銅和鋅的合金)和銅片、焊錫(錫和鉛的合金)和錫的光澤與顏色。2將黃銅片和銅片、焊錫和錫互相刻畫，比較它們的硬度。學(xué)生實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論教師總結(jié)并板書(1)合金比其組分金屬的顏色鮮艷(2)合金的硬度大于組成它們的金屬過渡合金的熔點(diǎn)與其組分金屬相比，又有何特點(diǎn)呢?下面，我們以焊錫為例，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)82取綠豆粒大小的焊錫、錫、鉛放在鐵片上進(jìn)行熔化，比較它們的熔點(diǎn)大小。設(shè)問由上述實(shí)驗(yàn)，可得出什么結(jié)論?學(xué)生回答，教師板書(3)合金的熔點(diǎn)低于組成它們的金屬補(bǔ)充介紹我們常用的保險(xiǎn)絲就是用武德合金制成的，熔點(diǎn)約為69。而組成它的金屬鉍、鉛、錫、鎘的熔點(diǎn)分別為271、327、232、321。講解合金與它的組分金屬相比，還往往具有較好的抗腐蝕性能。板書(4)合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于各組分金屬設(shè)問能否舉例說明?回答如不銹鋼就比普通的鐵耐腐蝕；鋁合金比鋁耐腐蝕；黃銅比純銅具有更好的抗海水腐蝕能力。總結(jié)通過以上探究，我們知道合金往往比組成它們的金屬具有更好的性能。所以，我們?cè)谌粘Ｉ睢⒐まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中使用的金屬，大多數(shù)屬于合金。目前，合金的品種已不下萬種，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過金屬自身的種類(90余種)。合金大大拓寬了金屬材料的使用范圍和使用價(jià)值。板書3合金比純金屬具有更廣泛的用途。過渡下面就是幾種常見合金的主要成分、性能和用途。投影展示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)器強(qiáng)度好在某些場合可代替鋼錳鋼鐵、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、鎳強(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、耐腐爛蝕、易加工錢幣、代替銀體積飾品焊錫錫、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)、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、易加工金飾品討論：根據(jù)上表，你將選用什么合金來制造下列物品?說明理由。(1)飛機(jī) (2)防盜門 (3)衣架 (4)錢幣 (5)刀具學(xué)生分組討論，并交流討論結(jié)果(注：以上討論題為開放性試題，只要理由充分即可)教師就學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)、評(píng)價(jià)。可從性能、成本、資源、是否使用便利等方面予以評(píng)價(jià)過渡合金在人類生活和生產(chǎn)中具有極為廣泛的應(yīng)用，尤其是在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天，新的金屬和合金一直在被不斷的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。例如，鈦和鈦合金就是近30年來引起人們普遍重視和關(guān)注的一種新型金屬材料。板書4鈦和鈦合金 新型金屬材料把預(yù)先印好的有關(guān)鈦的資料分發(fā)給學(xué)生進(jìn)行閱讀或進(jìn)行投影解說，以拓展學(xué)生視野。最好能有相應(yīng)的錄像帶或VCD資料為什么把鈦稱作未來的金屬?在人類歷史上，由于銅容易冶煉，有良好的延展性，有一定強(qiáng)度，又容易制性能好的合金。第一種得到普遍使用的金屬是銅。在發(fā)明了煉鐵之后，由于鐵儲(chǔ)量比銅多，鋼鐵的強(qiáng)度、硬度比銅更好，廣泛用于機(jī)器、工具、橋梁、建筑、武器。鐵很快又代替了銅，成為使用最廣泛的金屬。二十世紀(jì)初，煉鋁工業(yè)又迅速發(fā)展。由于鋁密度小，耐銹蝕，可制強(qiáng)度大的堅(jiān)鋁。現(xiàn)在世界鋁產(chǎn)量已超過了銅，僅次于鋼鐵。然而，最近三十多年來，鈦又引起了。人們的普遍重視。幾十年前，鈦被稱為“稀有金屬”。然而，經(jīng)過地球化學(xué)家們的仔細(xì)勘探，發(fā)現(xiàn)鈦在地殼中的儲(chǔ)藏量比常見的銅、錫、錳、鋅等金屬還多，在地球上僅次于鋁、鐵、鈣、鈉、鉀和鎂，居于第七位。我國鈦儲(chǔ)量居世界首位。純凈的鈦，是銀白色的金屬，它具有比重小、強(qiáng)度高、耐高溫、抗蝕性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。鈦的硬度和鋼鐵差不多，重量卻只有同體積的鋼鐵的一半。據(jù)試驗(yàn)，如果采用鈦和鈦合金作為火車頭的蒸汽機(jī)零件，可以比鋼制的蒸汽機(jī)輕30，而且更為堅(jiān)固耐用。鈦耐高熱。在1668的高溫下才熔化，比號(hào)稱“不怕火”的黃金熔點(diǎn)還高約600左右。鈦在常溫下很穩(wěn)定，就是在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的溶液里，甚至在“兇猛”的王水(三體積鹽酸和一體積硝酸的混合物)中，也不會(huì)被腐蝕。有人曾把一塊鈦片沉到海底，經(jīng)過五年后取出來，還是亮閃閃的，沒生一點(diǎn)銹。正因?yàn)檫@樣，鈦在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)上有著廣泛的用途。輕盈而結(jié)實(shí)的鈦已被用來制造飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)。鈦制的輪船。銀光閃閃，用不著涂漆，在海中航行幾年也不銹。鈦制的坦克、潛水艇、軍艦已出現(xiàn)，它們沒有磁性，不會(huì)被磁性水雷發(fā)現(xiàn)，這在軍事上十分重要。在化學(xué)工業(yè)上，鈦可以代替不銹鋼；不銹鋼雖號(hào)稱“不銹”，在遇上具有強(qiáng)烈腐蝕性的酸堿，例如熱硝酸，還會(huì)生銹、腐爛，因此在化工廠中常要更換用不銹鋼制的反應(yīng)罐、輸液管等。如果改用鈦制造，就可以使用好幾年。鈦在醫(yī)學(xué)上有著獨(dú)特的用途。在骨頭損壞了的地方，用鈦片和鈦螺絲釘釘好，過幾個(gè)月，骨頭就會(huì)重新生長在鈦片的小孔和鈦螺絲釘?shù)穆菁y里，新的肌肉纖維就包在鈦的薄片上，這鈦的“骨頭”猶如真的骨頭一樣，因此，鈦被稱為“親生物金屬”。液態(tài)的鈦幾乎能溶解所有的金屬，形成固溶體或金屬化合物等各種合金。合金元素如Al、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入，可改善鈦的性能，以適應(yīng)不同部門的需要。例如，TiAl一Sn合金有很高的熱穩(wěn)定性，可在相當(dāng)高的溫度下長時(shí)間工作；以TiAlV合金為代表的超塑性合金，可以50150地伸長加工成型，其最大伸長可達(dá)到2000。而一般合金的塑性加工的伸長率最大不超過30。由于上述優(yōu)異性能，鈦享有“未來的金屬”的美稱。鈦合全已廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門。它是火箭、導(dǎo)彈和航足飛機(jī)不可缺少的材料。船舶、化工、電子器件和通訊設(shè)備以及若干輕工業(yè)部門中要大量應(yīng)用鈦合金，只是目前鈦的價(jià)格較昂貴，限制了它的廣泛使用。教師除了以上介紹的一些合金外，你還知道哪些合金?教師跟同學(xué)們交流。學(xué)生們相互介紹自己感興趣的合金(查閱資料而得，這也是上一課時(shí)的作業(yè))。另外，教師也可用印發(fā)資料的方式向?qū)W生介紹一些常見的合金及新型合金，以下資料可供參考。資料幾種合金1不銹鋼：不銹鋼是指含鉻13以上的鐵合金。最常見的不銹鋼含有18的鉻和8的鎳。這種合全在空氣中較穩(wěn)定，不容易生銹，能夠長久保持其金屬光澤和銀白色。在某些情況下(例如在海水中)，不銹鋼仍然會(huì)被腐蝕。所以，不銹鋼并不是絕對(duì)不會(huì)生銹的，只不過是它的“自我保護(hù)能力”比較強(qiáng)而已。2形狀記憶合金：形狀記憶合金是指具有特殊的形狀記憶功能的合金。從組成上看，有的是鎳鈦合金，有的是以銅為主或以其他金屬為主的合金。用形狀記憶合金做成的金屬絲，即使被揉成一團(tuán)，但只要達(dá)到某一定溫度，就能在瞬間恢復(fù)原來的形狀。這類合金被廣泛地用于衛(wèi)星、航空、生物工程、醫(yī)療、能源和自動(dòng)化等方面。高溫合金：在高溫下，仍能保持其較高強(qiáng)度的合金，叫高溫合金。它主要用于制造飛機(jī)和航天飛機(jī)的關(guān)鍵部件。貯氫合金：貯氫合金是指能在室溫下吸收氫氣，稍稍加熱即能很快放出氫氣的合金。它是以鎂或稀土金屬為主形成的合金。氫氣是21世紀(jì)要開發(fā)的新能源之一。貯氫合金不但能解決氫氣的貯存和輸送問題，而且可用于氫氣的回收、分離、凈化等方面。展開想象的翅膀?qū)W完本節(jié)課，想到了什么?請(qǐng)你談?wù)劇W(xué)生談自己的感受并暢想未來，教師要對(duì)他們豐富的想象力予以肯定回答可能有1感到科學(xué)的發(fā)展不可思議。2想到我將來能發(fā)明或?qū)嵺`出什么樣的新型合金呢。3. 我想發(fā)明一種貯氧合金，可以幫助登山隊(duì)員或潛水員減輕負(fù)擔(dān)。4如果摩托車或汽車能用形狀汜憶臺(tái)金制造就好了，這樣，不用時(shí)可把它們折疊起來，用時(shí)再讓它們恢復(fù)原狀，要是能把它們裝在口袋里那就更好了。小結(jié)本節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了合金與純金屬性質(zhì)的差異，并認(rèn)識(shí)了幾種新型合金，知道在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，其性能會(huì)發(fā)生改變。合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的組分金屬更高，抗腐蝕性能等也更好，因此，合金具有更廣泛的用途。同時(shí)，我們還應(yīng)認(rèn)識(shí)到：人類智慧是無窮的，只要我們勇于探索、敢于攀登，就一定會(huì)有更多更好的新型合金不斷問世，我們對(duì)合金性質(zhì)的各種期望也便不再是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢!布置作業(yè)習(xí)題5、6親自做一做家庭小實(shí)驗(yàn)淬火與回火板書設(shè)計(jì)二、合金1合金是由一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。2合金與組成它們的金屬的性質(zhì)差異。(1)合金比其組分金屬的顏色更鮮艷(2)合金的硬度大于組成它們的金屬(3)合金的熔點(diǎn)低于組成它們的金屬(4)合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于組成它們的金屬3合金比純金屬具有更廣泛的用途。4. 鈦和鈦合金 新型金屬材料考題回顧1. (2002年北京市海淀區(qū)中考題)鐵是一種應(yīng)用廣泛的金屬，下列有關(guān)鐵的說法中，正確的是( )A鐵絲在氧氣中燃燒生成氧化鐵B鐵在干燥的空氣中容易生銹C. 鐵是地殼里含量最多的金屬元素D用鐵鍋炒菜可使食物中增加微量鐵元素2(2002年遼寧省大連市中考題)下列物質(zhì)中，屬于合金的是 ( )A汞 B銅C. 鋅 D鋼3下列各組操作，用物理方法能夠達(dá)到目的的是 ( )A分離炭粉和鐵粉的混合物B除去氧化銅中混有的少量銅粉C. 檢驗(yàn)氫氣中是否含一氧化碳D鑒別氯酸鉀和氯化鉀答案：1D 2D 3A備課資料1金屬的分類金屬通常可以分為兩大類：黑色金屬和有色金屬。其中黑色金屬指鐵、錳、鉻，有色金屬指其余的所有金屬。有色金屬又可以分為以下四類：(1)輕有色金屬。一般指相對(duì)密度在45 gcm-3以下的有色金屬，包括鋁、鎂、鈉、鉀、鈣、鍶、鋇。(2)重有色金屬。一般指相對(duì)密度在45 gcm-3以上的有色金屬，包括銅、鎳、鉛、鋅、鎢、鈷、錫、銻、汞、鎘、鉍等。(3)貴金屬。指價(jià)格比較昂貴的金屬，包括金、銀、鉑、銥、鋨、釕、銠、鈀。(4)稀有金屬。在地殼中含量較少、比較分散、提取較難或研究應(yīng)用較晚的金屬元素，包括鈹、鉬、鉭、鈮、鈦、鉿、釩、鎵、錸、銦、鉈、鍺以及稀土元素和人造超鈾元素等。2電燈泡里為什么裝鎢絲?電燈泡是美國科學(xué)家愛迪生的一項(xiàng)偉大發(fā)明，這個(gè)發(fā)明給人類帶來了光明。最初的燈泡里，裝的是碳絲。由于碳絲脆，壽命短，改用其他材料的燈絲。經(jīng)千百次實(shí)驗(yàn)，最后選用了鎢絲。鎢是最難熔的金屬，熔點(diǎn)高達(dá)3410。當(dāng)電燈通電時(shí)，電流通過鎢絲放熱，燈絲的溫度高達(dá)3000以上，固體在高溫下，會(huì)發(fā)光，溫度越高，光越白、越強(qiáng)。在這樣高的溫度下，只有鎢才頂?shù)米。渌蠖鄶?shù)金屬會(huì)熔化以至變成蒸氣。純鎢是銀白色的金屬，只有粉末狀或細(xì)絲狀的鎢才是灰色或黑色的。電燈泡用久了會(huì)發(fā)黑，便是由于燈泡內(nèi)壁有一層鎢的粉末。鎢又非常堅(jiān)硬，人們用金剛石作拉絲模，使直徑為1毫米的鎢絲通過20多個(gè)逐漸小下去的金剛石孔，才把它抽成直徑只有幾百分之一毫米的燈絲。1公斤的鎢錠可抽成長達(dá)400千米的細(xì)絲。現(xiàn)在，白熾燈、真空管以及碘鎢燈，都是用鎢做燈絲。3鎢合金1864年，英國冶金學(xué)家羅伯特馬謝特第一次將5的鎢作為一種合金元素添加到鋼中。這種鋼即使加熱到發(fā)紅，其硬度不僅不會(huì)降低，反而奇跡般地增加。用這種鋼制成的刀具可使切削金屬的速度增加50%，即由原來的每分鐘切削5 m增加到75 m。 大約40年后，又產(chǎn)生出一種含鎢8%的高速鋼，切削速度提高列每分鐘18 m。幾年后又增加到每分鐘35 m。也就是說。在50年之內(nèi)，鎢就把金屬切削工具的能力提高了7倍。1907年，科學(xué)家研究出一種以鎢、鉻和鈷為基礎(chǔ)的合金，它能削鐵切鋼如泥，切削速度達(dá)每分鐘2000 m。現(xiàn)代的硬質(zhì)合金，就是從那以后發(fā)展起來的，并出現(xiàn)了由碳化鎢和鈷一起燒結(jié)成的超硬質(zhì)合金，即使在1000的高溫下也不會(huì)降低硬度，照樣削鐵如泥。如果你想用銼刀來挫斷這種硬質(zhì)合金，耶絕對(duì)是自討苦吃，肯定是銼刀倒霉。現(xiàn)在世界上的鎢大多數(shù)部是用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼和硬質(zhì)合金，其余的5左右由于其獨(dú)特的性能而以純金屬的形式應(yīng)用，做電燈泡的燈絲就是其中的一例。自從1906年鎢燈絲在電燈中取代碳、鋨和鉭燈絲以來，鎢絲燈每天晚上都在照亮我們的房間。鎢在武器制造中也大顯身手，在鋼中加入少量的鎢就能大大增加槍簡抵抗火藥煙霧腐蝕的性能。德國工程師比其他國家的同行們更早認(rèn)識(shí)這種鋼的重要意義。在第一次世界大戰(zhàn)期間，德國的輕機(jī)槍能發(fā)射15000發(fā)子彈，而俄國和法國的輕機(jī)槍僅僅發(fā)射60008000發(fā)子彈后就損壞了。鎢在其他許多領(lǐng)域還有一些特殊用途，比如鎢銅和鎢銀及鎢錸等合金可作汽車戰(zhàn)火裝置上的電接觸點(diǎn)。高密度的鎢鎳銅合金可用作防輻射材料。鎢粉可燒結(jié)成各種孔隙式的過濾器。鎢的一些化合物可作熒光劑、顏料、染料；用于制作防火織物和鞣制皮革等等。4. 武德合金為什么可保安全?電器及導(dǎo)線短路或者超負(fù)荷用電，都會(huì)引起導(dǎo)線發(fā)熱，溫度升高到包裹導(dǎo)線的橡膠，塑料及周圍物質(zhì)的著火點(diǎn)，就會(huì)引起電器、家具以及建筑的燃燒發(fā)生火災(zāi)。而保險(xiǎn)絲就是保障用電安全的保護(hù)神。保險(xiǎn)絲是用武德合金制成的。武德合金用50鉍、25鉛、125錫和125鎘制成的。它的熔點(diǎn)是70，比所有成分金屬熔點(diǎn)都低。把保險(xiǎn)絲安裝在電閘盒中，如果電路中發(fā)生短路或超載，電流過大，導(dǎo)線便會(huì)發(fā)熱，當(dāng)溫度升高到70時(shí)，保險(xiǎn)絲熔斷，保護(hù)了電器設(shè)備。防止了火災(zāi)的發(fā)生。應(yīng)當(dāng)注意保險(xiǎn)絲有粗細(xì)不同的規(guī)格，允許通過的電流是不同的。必須按規(guī)定選用合格的保險(xiǎn)絲，過細(xì)末達(dá)到規(guī)定電流就先熔斷，過粗，超過了規(guī)定電流仍不熔斷起不到保護(hù)作用，很危險(xiǎn)。5鐵鍋、鐵鏟和鋼刀都是鐵制品，但為什么鍋脆、鏟韌而鋼刀鋒利?直到現(xiàn)在，鐵仍然是最重要的金屬材料。盡管鐵制品數(shù)量繁多，但他們有不同的用途，這主要是因?yàn)殍F中的含碳量不同。鐵鍋是由生鐵澆鑄而成。生鐵又稱為鑄鐵，是鐵礦石初步冶煉的產(chǎn)品。生鐵中含碳345，還含有硅、硫、磷等雜質(zhì)，所以生鐵硬而脆，用生鐵還可以澆鑄火爐、機(jī)床的底座等。熟鐵又稱為鍛鐵，由生鐵經(jīng)過熔化和冶煉而得。熟鐵是一種較純凈的鐵，含碳量最低一般在02以下。熟鐵性質(zhì)韌，可以鍛壓也可以鍛接，常用來制鐵絲、鐵鉤、鐵鏟、鐵勺、炒瓢、鐵錨等。鋼是由生鐵在煉鋼爐內(nèi)冶煉而得，用生鐵煉鋼目的是降低生鐵中的含碳量，并除去硅、硫、磷等雜質(zhì)。鋼的含碳量比生鐵低，但比熟鐵要高，大約在02%17之間，所以鋼兼有生鐵和熟鐵的優(yōu)點(diǎn)，即具有展性，且韌而硬，可以用來鑄造和鍛接，鋼刀、剪刀、自行車等都是鋼制品。把剪刀和鋼刀放在油石上磨一下，就可得到很鋒利的刀刃。6鋁合金的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用鋁和鋁合金已是人們最熟悉的金屬材料之一。鋁不僅質(zhì)輕，比重才27，而且加工性能良好，可以制作各種形狀的餐具和日用品。但鋁的強(qiáng)度比較低，一碰就扁。怎樣才能使它變得更堅(jiān)硬，適應(yīng)更高的要求呢?冶金學(xué)家發(fā)現(xiàn)，許多合金的強(qiáng)度往往比制造這些合金的純金屬要高得多。因此他們決定尋找純鋁的“盟友”，以使鋁變得更“堅(jiān)強(qiáng)”。20世紀(jì)初的一天，德國化學(xué)家威姆研制了一種含銅、鎂和錳的鋁基合金，這種合金果然比純鋁強(qiáng)度高。但他仍不滿足，他試圖通過淬火工藝進(jìn)一步提高它的強(qiáng)度。事實(shí)也的確如此，合金的強(qiáng)度果然提高了，但是他發(fā)現(xiàn)，不同的試樣得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較大差異。威姆開始懷疑所用的儀器和測量精度有問題。他花了幾天時(shí)間檢查儀器。在這段時(shí)間，他把無暇過問的試樣一直放在工作臺(tái)上。當(dāng)儀器再次準(zhǔn)備好，進(jìn)行測量時(shí)，他意外地發(fā)現(xiàn)，試樣的硬度比以前高多了。他非常奇怪，幾乎不相信自己的眼睛，因?yàn)閮x器上顯示的強(qiáng)度竟比以前高了一倍。于是，威姆決心搞清其中的奧秘。他一次次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)，合金的強(qiáng)度老是在淬火后的57天連續(xù)增加。這就是威姆偶然發(fā)現(xiàn)的鋁合金淬火后的自然時(shí)效現(xiàn)象。他當(dāng)?shù)牟⒉恢澜饘賰?nèi)部發(fā)生了什么變化，但他通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了合金的最佳成分，并取得了專利權(quán)。他把這種高強(qiáng)度鋁合金稱為“杜拉鋁”，是用他最早從事這種合金生產(chǎn)“杜萊思鎮(zhèn)”命名的，后來這種合金被稱為“硬鋁”，因?yàn)樗挠捕群蛷?qiáng)度比一般的鋁合金高得多。由于鋁合金質(zhì)輕而強(qiáng)度高，加上20世紀(jì)電力工業(yè)的迅速發(fā)展，大規(guī)模生產(chǎn)鋁已成為可能。鋁和鋁合金的應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大，從初期制作珠寶和珍貴餐具走向天空，并從1919年開始用作飛機(jī)蒙皮和其他零件。這些零件是以鋁為基礎(chǔ)并含有銅、鎂、錳等元素的鋁基合金。因此鋁曾稱為帶翼的金屬。鋁在20世紀(jì)末新材料中也充當(dāng)著重要的角色，它有良好的導(dǎo)電性和可塑性，已成為日益短缺的銅導(dǎo)線的最佳代用品，以及生活用品的重要材料，鋁從此走出了珠寶商店，進(jìn)入千家萬戶。年級(jí)初三學(xué)科化學(xué)版本期數(shù)內(nèi)容標(biāo)題金屬材料（兩課時(shí)）分類索引號(hào)G.623.2分類索引描述教學(xué)法主題詞金屬材料（兩課時(shí)）欄目名稱教案精選供稿老師審稿老師錄入一校二校審核9