第八单元课题1 金属材料-2024--2025学年九年级化学人教版（2024）下册

课题1 金属材料 第八单元 金属和金属材料 导入新课—珠海航展 请同学们猜想视频中“歼-35”等用到了什么材料？ 学习目标 2 2 2 3 认识金属中加热融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。 1 通过金属材料的用途，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。 思考与讨论 说一说你身边的金属制品 金属材料的分类 金属材料 特别提醒： 纯金属 合金 1.金属材料至少含有一种金属单质。 2.含有金属元素的物质不一定是金属材料。如Fe3O4、NaCl等，因为它们不具有金属的特性。 如金、铜、铝、铁等 如青铜、生铁、铝合金等 人类使用金属材料的历史 青铜时代 青铜大面具 铁器时代 黄河铁牛 铝器时代 铝制厨具 合金时代 合金汽车 金属使用的先后顺序：铜 > 铁 > 铝 目前年产量较高的三种金属：铁＞铝＞铜 与金属的化学性质（金属活动性)有关。 一、金属的物理性质 金属共有的物理性质 有光泽 导电性 导热性 延展性 有光泽 能够导电 能够导热 有延展性，能压成薄片 能够弯曲 有延展性，能拉成丝 根据下列图片，你能说出金属的用途吗？从中你又可以总结出金属具有哪些物理性质？ 制装饰品 制电线、电缆 制炊具 制成箔、拉成丝 性质 用途 决定 反映 （1）颜色：大多数金属都呈银白色。 （2）状态：常温下，大多数金属是固体，而汞为液体。 一、金属的物理性质 2.金属的物理特性 铜呈红色，金呈黄色，铁粉呈黑色。 汞俗称水银 （3）其他：金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别较大。 物理性质 物理性质比较 导电性(以银的导电性为100作标准) 银　 铜　 金　 铝　 锌　 铁　 铅 (优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良) 密度/(g·cm-3) 金 铅 银　 铜　 铁　 锌　 铝 (大) 19.3 11.3 10.5 9.0 7.9 7.1 2.7 (小) 熔点/℃ 钨　 铁　 铜　 金　 银　 铝　 锡 (高) 3414 1538 1085 1064 962 660 232 (低) 硬度(以金刚石的硬度为10作标准) 铬 铁　 银　 铜　 金　 铝　 铅 (大) 9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5 (小) 一、常见金属的物理性质和用途 金属的物理性质的差异性 1．为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？ 2．银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？ 因为铁的硬度大，而铝的硬度小。 因为银的价格比铜高很多。 3．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？ 因为钨的熔点高，锡的熔点较低。如果用锡制易熔断。 4．为什么有的铁制品如水龙头要镀铬？如果镀金会怎样？ 思考与讨论 因为铬的硬度大，耐磨耐腐蚀；镀金美观但成本高且易磨损。 性质很大程度决定用途，但不是唯一因素。 10 思考与讨论 影响金属用途的因素有哪些？ 物质的用途 性质 回收 环保 便利 价格 美观 资源 最主要的因素 11 地壳中含量最高的金属元素——铝（Al） 人体中含量最高的金属元素——钙（Ca） 目前世界年产量最高的金属——铁（Fe） 导电、导热性最好的金属——银（Ag) 硬度最大的金属——铬(Cr) 熔点最高的金属——钨（W） 熔点最低的金属——汞（Hg） 密度最大的金属——锇（Os) 密度最小的金属——锂（Li） 金属之最 12 即学即练 1.下列生活用品中，利用金属导电性的是（ ） A.铁锅 B.铜导线 C.铝箔包装纸 D.金饰品 2.铜能被加工成厚度仅为7um的超薄铜箔，说明铜具有良好的（ ） A.导电性 B. 延展性 C.导热性 D.抗腐蚀性 B B 制造飞机的材料中使用的铝是纯铝吗？为什么不用纯铝？ 思考与讨论 14 注意： 二、合金 1. 概念：在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，制得具有金属特征的物质 ①合金是混合物。 ②合金中至少含有一种金属单质。 ③合金中各成分没有发生化学反应。 15 实验8-1：比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片（铝合金）和铝片的光泽与颜色；将它们互相刻画，比较它们的硬度。 性质 比较 现象 结论 黄铜 铜 硬铝 铝 光泽和颜色 硬度 探究合金的硬度 有光泽 黄色 有光泽 红色 有光泽 银白色 有光泽 银白色 黄铜的硬度比铜的大 硬铝的硬度比铝的大 合金的硬度一般比组成它的纯金属硬度大 16 查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和武德合金（铅、镉、铋、锡组成的合金）的用途。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？ 纯金属 合金 铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金 熔点/℃ 327 321 271 232 183 70 启示 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低 思考与讨论 焊锡主要用于焊接金属 武德合金可用于制电路保险丝 17 二、合金 说明：合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属强。 合金的抗腐蚀性 普通铁制品容易生锈 不锈钢持久光亮如新 （1）合金一般比组成它的纯金属的硬度大； （2）合金一般比组成它的纯金属的熔点低； （3）合金一般比组成它的纯金属的抗腐蚀性好。 因此，日常使用的金属材料，大多数属于合金。 合金的性能 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。 19 铁合金 含碳量：2%~4.3% 生铁 性能：硬而脆，无韧性 钢 含碳量：0.03%~2% 性能：硬而韧，延展性好 生铁和钢性能不同的原因：含碳量不同 “百炼成钢”蕴涵的化学原理 C + O2 CO2 高温 铁合金 不锈钢的主要用途 主要成分包括铁、铬、镍 锰钢的主要用途 主要性能抗腐蚀性好 主要成分包括铁、锰、碳 主要性能韧性好、硬度大 指受外力作用时不易断裂 主要成分 主要性能 主要用途 黄铜 铜、锌 强度高、可塑性好、 易加工、耐腐蚀 机械零件、仪表、日用品 青铜 铜、锡 强度高、可塑性好、 耐磨、耐腐蚀 机械零件，如轴承、齿轮等 白铜 铜、镍 光泽好、耐磨、 耐腐蚀、易加工 钱币、代替银做饰品 黄铜 青铜 白铜 铜合金 铝合金 密度小，抗腐蚀性强，强度和硬度好。 （1）飞机大量使用铝合金的原因： 。 （2）铝用来做包装盒主要利用了铝的 性。 密度小、强度大、耐腐蚀 延展 钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料 （2）用途：火箭、导弹、航天器、船舶、化工设备、通信设备和医疗。 钛和钛合金 （1）性能：熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好。 钛合金飞机 钛合金眼镜架 钛合金人造骨 指对外力的抵抗性 钛合金人造骨 24 其他合金 主要成分 主要性能 主要用途 焊锡 锡、铅 熔点低 焊接金属 18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品 形状记忆合金 性能：具有形状记忆效应 用途：人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正器等医疗器械。 宇宙天线 牙齿矫形丝 概念：在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的物质。 金属的物理性质 金属 材料 特性：大多数金属呈银白色固体，但铜呈紫红色，金呈黄色，汞是液体 合金 共性：有金属光泽，有导电性、导热性和延展性 性能：比组成合金的纯金属的硬度大，熔点低，抗腐蚀性能好 种类：铁合金（生铁、钢等）、钛合金等 课堂小结 1.下列水杯所使用材料中，属于金属材料的是（ ） A．不锈钢水杯 B．玻璃水杯 C．塑料水杯 D．陶瓷水杯 A 2.2024年3月2日，我国航天员首次完成在轨航天器舱外设施的维修任务。出舱活动期间航天员会使用机械臂。在选用机械臂材质时，不需要考虑的性质是（ ） A．硬度 B．光泽 C．抗腐蚀性 D．密度 B 课堂练习 3.下列有关合金的说法正确的是（ ） A．生铁、氧化铁均属于合金 B．合金比其组分金属的硬度小 C．不锈钢的抗腐蚀性比纯铁好 D．合金的熔点比组成它的纯金属高 C 课堂练习 4．为使深海载人潜水器不过重，又能克服深海的巨大压力，以及耐深海海水的腐蚀，科学家选用钛合金制作潜水器的外壳。据此分析钛合金的性能不包括（ ） A．密度小 B．抗压能力强 C．导电导热性好 D．抗腐蚀性好 C 5.中国生产的大型客机C919和支线飞机ARJ21从越南飞抵老挝，这两款飞机都用了大量铝锂合金等金属材料。下列有关合金的说法正确的是（ ） A.铝锂合金的硬度比纯铝的大 B.合金不是金属材料 C.合金不具有导热性 D.铝锂合金的抗腐蚀性能非常差 A 课堂练习 30 6. 《天工开物》是我国明朝著名科学家宋应星编写的一部综合性的科学技术著作，其中很多内容与金属有关。回答问题： (1)“每红铜六斤，入倭铅四斤，先后入罐熔化，冷定取出，即成黄铜。”由此可知黄铜的硬度比铜______，熔点比“倭铅”______。 (2)“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”将生铁炼成钢的过程，主要是降低了生铁中的________。 (3)“其器冶铁锥……其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐井的工具，利用了铁的物理性质是_________；所取盐井水“入于釜中煎炼，顷刻结盐”，“釜”指生铁制作的铁锅，生铁属于________(填“金属”或“非金属”)材料，“煎炼”过程中利用了铁的________性。 大 低 含碳量 硬度大 金属 导热 课堂练习 Lavf58.20.100 Lavf53.4.0 $$