8.1金属材料-2022-2023学年九年级化学人教版下册

金属材料 几种重要的金属 合金 CONTENTS 几种重要的金属 提起金属材料，你应不会感到陌生。环顾你家里的日常生活用品，如锅、壶、刀、锄、水龙头等，它们大都是由金属材料制成的。金属材料包括纯金属以及它们的合金。人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用作为标志的。至今，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。 CONTENTS 几种重要的金属 金属材料：金属材料包括纯金属以及它们的合金。 金属的物理性质: 在常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽（大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色）； 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。 金属的分类: CONTENTS 几种重要的金属 铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事情。铝具有密度小和抗腐蚀等优良性能。现在，世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。 你有不少生活经验，例如，知道铁锅、铝锅和铜火锅可以用来炒菜、做饭和涮肉，铁丝、铝丝和铜丝可以导电，也可以弯曲，等等。其实你已经积累了不少有关金属的感性知识。与氧气、氢气等非金属不同，金属具有如图8-3所示的一些物理性质和用途。 CONTENTS 几种重要的金属 金属除具有一些共同的物理性质以外，还具有各自的特性。例如，铁、铝等大多数金属都呈银白色，但铜却呈紫红色，金呈黄色;在常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的汞却是液体……金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。表8-1中列出了一些金属物理性质的比较。 CONTENTS 几种重要的金属 地壳中含量最高的金属元素-----铝 人体中含量最高的金属元素-----钙 目前世界年产量最高的金属-----铁（铁＞铝＞铜） 导电、导热性最好的金属-------银（银＞铜＞金＞铝） 硬度最高的金属---------------铬 熔点最高的金属---------------钨 熔点最低的金属---------------汞 密度最大的金属---------------锇 密度最小的金属---------------锂 金属之最 CONTENTS 几种重要的金属 讨论：根据你的生活经验和表8-1所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制? 银的导电性比铜的好，为什么电线一般用铜制而不用银制? 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制? 如果用锡制的话，可能会出现什么情况? 为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金怎么样? 通过上述讨论，可以得出以下结论: 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 CONTENTS 几种重要的金属 金属的应用: 铜、铝——电线——导电性好、价格低廉 钨——灯丝——熔点高 铬——电镀——硬度大 铁——菜刀、镰刀、锤子等 汞——体温计液柱 银——保温瓶内胆 铝——“银粉”、锡箔纸 CONTENTS 合金 钢铁是使用最多的金属材料。你也许会认为，钢的性能比生铁的好，因此钢是很纯的铁。其实，钢是含有少量碳及其他金属或非金属的铁。就像厨师在炒菜时那样，他们常常会在菜里加入各种调料，以改善菜的色、香、味,并使菜的营养价值更高。如果在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。例如，生铁和钢就是含碳量不同的两种铁合金。生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，不锈钢中还含有铬、镍等。由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变。例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬;不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金。 CONTENTS 合金 【实验】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片（铝合金）和铝片的光泽和颜色；将它们互相刻画，比较它们的硬度。 黄色 紫红色 灰白色 银白色 铜片上流下许多痕迹 铝片上流下许多刻痕 （黄铜的硬度比铜大，硬铝的硬度比铝大） 合金的硬度比组成它的纯金大 CONTENTS 合金 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更适合于不同的用途。因此,日常使用的金属材料，大多数属于合金。 尽管目前已制得的纯金属只有90余种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。表8-2中列出了一些常见合金的主要成分、性能和用途。 CONTENTS 合金 CONTENTS 合金 钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小（钛的密度仅为4.