8.1金属材料(第2课时)课件-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册

第八单元　金属和金属材料 第八单元　金属和金属材料 课题 1 金属材料 第2课时 1 1.知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能制成合金，知道生铁和钢等重要合金以及合金比纯金属具有更广泛的用途。（化学观念） 2.通过实验探究和讨论，了解合金与组成它的纯金属的性质差异。（科学探究与实践） 3.了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。（科学态度与责任） 2 合金　 合金是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。例如，生铁和钢就是含碳量不同的铁的合金。 1.合金的定义 （1）合金中至少含有一种金属，且各元素以单质形式存在。合金可以由金属与金属熔合而成，也可以由金属与非金属熔合而成。例如，生铁和钢都是铁与碳的合金。 （2）合金具有金属特征。例如，导电性、导热性、延展性、金属光泽。 （3）合金是混合物。例如，四氧化三铁是纯净物，不是合金。 （4）形成合金的过程是金属与其他物质在加热条件下相互熔合，发生的是物理变化，但不是简单地混合，更没有发生化学变化。合金中各成分保持各自原有的化学性质。 （5）用两种金属制造合金时，这两种金属要有相近的熔、沸点范围，即在某温度时两种金属均为液态才可能制得合金。 2.铁合金 （1）钢铁是使用最多的合金材料 合金 组成 性能 生铁 铁、碳、硅、锰等 硬而脆、无韧性 钢 铁、碳、硅、锰等 硬 而 韧，有 弹性 不锈钢 铁、铬、镍等 抗腐蚀 ①生铁和钢的含碳量不同，生铁的含碳量为 2% ～ 4.3%，钢的含碳量为 0.03% ～ 2%。 ②纯铁较软，铁合金由于在纯铁中熔合了一定量的碳、硅、锰或碳、铬、镍等，组成发生改变，使得合金的性能也随之发生改变。 （2）几种铁合金的比较 （1）生铁和钢的性能不同主要是因为含碳量不同。一般来说，含碳量越高，硬度越大；含碳量越低，韧性越好。 （2）不锈钢的主要成分是铁、铬、镍，是钢的一种，抗腐蚀性好，常用于制医疗器械、炊具、反应釜等。 拓展 3.合金与组成它们的纯金属性质的比较 【实验结论】合金一般比组成它们的纯金属硬度大。 （1）【实验 8-1】比较合金与纯金属的光泽、颜色和硬度 【实验步骤】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；然后将它们互相刻画，比较它们的硬度（如图所示）。 【实验现象】 性质比较 现象 黄铜 铜 硬铝 铝 光泽和颜色 有光泽，黄色 有光泽，红色 有光泽，灰白色 有光泽，银白色 硬度 黄铜比铜硬 硬铝比铝硬 （2）比较某些合金及其组分金属的熔点 【结论】合金的熔点一般比组成它们的纯金属的熔点低。 焊锡主要用于焊接金属等；伍德合金可用于电路保险丝、制作热敏电阻等。 拓展 焊锡和伍德合金的用途 规律总结 合金在加热熔合过程中金属结构改变，其性质与纯金属相比呈现出了一些变化，主要可归纳为“两增一降”： 合金性质的“两增一降” 4.常见的合金 合金 主要成分 主要性能 主要用途 锰钢 铁、锰、碳 韧性好、硬度大 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架 黄铜 铜、锌 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品等 青铜 铜、锡 强 度 高、可 塑 性 好、耐磨、耐腐蚀 机器零件如轴承、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 焊锡 锡、铅 熔点低 焊接金属 硬铝 铝、铜、镁、硅 强度和硬度大 火箭、飞机、轮船 18K 黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品 一些常见合金的主要成分、性能和用途 （1）目前已制得的纯金属只有几十种，但由这些纯金属（或纯金属与非金属）按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。 （2）铜的化学性质在常温下比较稳定，所以铜合金比较耐腐蚀。 （3）K 是表示金的纯度的指标。24K 黄金可看成纯黄金，其余 K 金的纯度可用 K 金的数值除以 24，再乘以 100%计算。如 18K 黄金的纯度为18/24×100%=75%。 说明 5.钛和钛合金 性质 熔点高、密度小、可塑性好、易加工、机械性能好；抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如初，其抗腐蚀性能远优于不锈钢；与人体具有很好的“相容性” 用途 被广泛用于火箭、导弹、航天器、船舶、化工设备、通信设备和医疗等 可以用来制造人造骨等。 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。 形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金，被广泛用于制造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。例如，人造卫星和宇宙飞船上的天线是由钛镍形状记忆合金制造的，它具有形状记忆功能。制造时先将钛镍形状记忆合金制成抛物面形状的天线，然后在低温下将天线揉成一团，放入人造卫星或宇宙飞船舱内。当人造卫星或宇宙飞船发射并进入正常运行轨道后，天线在舱外经太阳光照射温度升高，就会自动恢复原来的抛物面形状。 拓展 形状记忆合金 （1）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，金属材料中合金的使用更加广泛。 （2）我国的多项重大工程建设中使用了多种金属材料，凝聚了许多劳动者的智慧。例如，我国研发人员克服了工艺控制上的重重困难，生产出了厚度仅为 0.015 mm 的超薄不锈钢精密箔材，实现了高精尖设备制造的创新性突破。又如，火箭发动机上的金属焊接是项极其精细的工程，要完成焊接，焊接工不仅要有高超的焊接技术，而且要有执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越的工匠精神。 说明 1.合金的定义 2.铁合金：生铁、钢、不锈钢 3.合金与组成它们的纯金属性质的比较 一些常见合金的主要成分、性能和用途。 5.钛和钛合金 合金 4. 常见的合金 本节课你学会了哪些知识？ 收获了什么方法？ 还有什么疑惑吗？ 1.下列有关合金的说法错误的是（　　） A．合金一定是混合物 B．合金的硬度比组成其成分的纯金属的硬度大 C．合金中至少含有两种金属 D．焊锡的熔点比纯锡的熔点低 2.下列物质不属于合金的是（ ） A.青铜 B.铝 C.钢 D.生铁 C B 4.下列说法正确的是（ ） A.铝是人类最早利用的金属材料 B.铜是目前世界年产量最高的金属 C.大多数金属元素在自然界中以单质形式存在 D.日常使用的金属材料大多数是合金 D 3.关于生铁和钢的叙述正确的是（　 ） A.生铁就是纯净的铁 B.生铁和钢都是混合物 C.钢较软，具有良好的延展性、弹性和机械性能 D.生铁的含碳量低于钢的含碳量 B 5.人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。请回答下列问题： （1）图甲是金属的一个应用实例，利用了金属的　 　性。 （2）图乙中属于合金的是　 ，将两块金属片相互刻画后，观察到的现象是____________________， 此实验说明　 ___________ 。 （3）图丙是铝合金材质的1角硬币，请根据你的生活经验和所学知识推测该硬币具有的性质有________ _____________________________等。 （4）图丁中的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、可塑性好、易加工、抗腐蚀性好等，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不符合实际的是　___　（填字母）。 A.用于制造船舶 B.用于制造人造骨骼 C.用于制造航天飞机 D.用来做保险丝 导热 合金比组成该合金的纯金属的硬度大 纯铜片上留下明显划痕 黄铜片 耐磨、抗腐蚀性强（合理即可） D 18 $$