内容正文:
第八单元 金属和金属材料
课题一 金属材料
学习目标
1.通过事例,认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系;
2.了解常见金属的物理性质,知道性质很大程度上决定用途,但同时还要考虑其他因素;
3.认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金,知道生铁和钢等重要合金及其用途。
课前预习
1.金属材料的种类
金属材料
2.金属材料的发展
(1)青铜器(商代)→铁器(春秋战国)→铝(100多年前)→ (21世纪重要的金属材料)。
(2)目前世界上年产量居前三位的金属依次是 、铝、铜。
3.金属的物理共性
常温下,大多数都是固体,有 ,具有优良的 性、性和 性。
4.金属的使用
(1)主要因素:物质的性质。
(2)其他因素: 、资源、是否 、使用是否 以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
5.金属之最:
①铝:地壳中 的金属元素;
②钙: 中含量最多的金属元素;
③铁:目前 最多的金属(铁>铝>铜);
④银: 性最好的金属(银>铜>铝);
⑤铬: 最高的金属;
⑥钨: 最高的金属;
⑦汞: 最低的金属;
⑧锇: 最大的金属;
⑨锂: 最小的金属。
教材详解
一、金属的物理性质
1.金属有许多共同的物理性质:
① 金属光泽 ; ② 良好导电性、导热性; ③ 良好的延性、展性; ④韧性好、能弯曲
2.一些金属物理性质的比较
物理性质
物理性质比较
导电性(以银的导电性位100作为标准)
密度/(g·cm-3)
熔点/℃
硬度(以金刚石的硬度为10为标准)
3.金属之最
①铝:地壳中 含量最多的金属元素; ②钙:_人体中含量最多的金属元素;
③铁:目前年产量 最多 的金属(铁>铝>铜); ④银:_导电_性最好的金属(银>铜>铝);
⑤铬:硬度 最高的金属; ⑥钨:_熔点最高的金属;
⑦汞: 熔点 最低的金属; ⑧锇:_密度最大的金属;
⑨锂:密度最小的金属。
二、金属的物理性质
1.合金:是由由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金是混合物,合金中至少含有 一种 金属。
2.生铁(含碳量为2%~4.3%)和钢(含碳量为0.03%~2%)都是铁合金。因含碳量不同合金的性能不同,含碳量越大,硬度越大;含碳量越低,韧性越好。
3.黄铜、青铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金、钛合金等也是常见的合金。
4.合金的性能与组成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比组成它们的纯金属的硬度 大 ,合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低
特别注意
1.金属的特性
①多数金属呈银白色,而铜呈色,金呈紫红色。
②常温下,多数金属是固体,而汞是液体。
③各种金属的硬度、密度、熔点、导电性、导热性等物理性质差别较大。
④有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色;例如,粉末状的铁粉和银粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射。
2.钢的淬火和回火
1.淬火
操作过程:取两根缝衣钢针,用镊子夹住放在火焰上烧至红热后,立即放入冷水中。
淬火结果:经过淬火后的钢,其硬度和耐磨性增强,塑性和和韧性降低。
2.回火:
操作过程:用镊子夹住另一根淬火后的钢针,放在火焰上微热片刻(不要使钢针烧红),然后放在空气中(最好放在炉灰中)待其自然冷却。
回火结果:钢针恢复其塑性和和韧性。
3.金属的用途要从不同金属的各自不同的性质以及价格、资源、美观、便利、回收等各方面考虑。如银的导电性比铜好,但电线一般用铜制而不用银制。因为铜的密度比银的密度小,价格比银低很多,资源比银丰富得多。
4.合金的硬度、强度、抗腐蚀性等一般都好于组成它们的纯金属
典型例题
【例1】甘肃省武威市出土的“马踏飞燕”堪称我国古代青铜器艺术中无与伦比的珍品,其制作材料主要是( )
A.合成材料 B.金属材料 C.天然材料 D.复合材料
【答案】B
【解析】青铜器,成分是铜合金,属于金属材料。故选B。
【例2】常温下为紫红色固体的是( )
A.锌 B.铁 C.铜 D.银
【答案】C
【解析】A、锌是银白色,错误;B、铁粉是黑色的,错误;C、铜是紫红色的,正确;D、银是银白色的,错误。
【例3】下列物质的用途主要利用其物理性质的是
A.氧气用于支持燃烧 B.铜用于制作导线
C.酒精燃烧给物质加热 D.氧气用于急救病人
【答案】B
【解析】A选项氧气用于支持燃烧是利用氧气的