8.1 金属材料（导学案）化学新教材人教版九年级下册

课题1 金属材料 一、知识目标 1.了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的广泛应用。 2.掌握常见金属物理性质的共性和差异性，理解物质性质在很大程度上决定其用途，形成认识一类物质性质的思路和方法。 3.知道合金的定义，了解合金比纯金属具有更广泛的用途，掌握常见合金的成分、性能和用途。 二、核心素养目标 1.化学观念：通过对金属性质和用途关系的分析，建立性质决定用途的观念。 2.科学思维：通过举例、对比、分析等方式认识金属材料的多样性，并理解合金组成改变导致性质改变的原因。 3.科学探究与实践：通过实验探究合金与纯金属性质的差异，推理得出合金的性能特点。 4.科学态度与责任：体会科学地利用物质性质对提高人们生活质量的重要作用，认识我国金属材料研发的成就，增强民族自豪感和社会责任感。 一、学习重点 1. 常见金属物理性质的共性与差异性。 2.合金的概念、性质及用途。 3.物质性质与用途的关系。 二、学习难点 1. 理解合金组成、性质和用途之间的关系。 2.运用物质性质与用途的关系分析实际问题。 1. 金属材料：包括纯金属和合金。 2. 金属具有很多共同的物理性质。例如，它们都有金属光泽，大多数为电和 热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。 3.部分金属的特性 （1）颜色：大多数金属呈银白色，铜呈红色，金呈黄色。 （2）状态：常温下大多数金属为固态，汞为液态。 3.物质的性质和用途的关系：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。 4. 金属之最 地壳中含量最多的金属元素——铝 人体中含量最多的金属元素——钙 目前世界年产量最多的金属——铁 导电、导热性最好的金属——银 熔点最高的金属——钨 熔点最低的金属——汞 5.在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，可制得具有金属特征的合金。 6.常见的合金 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量 2%～4.3% 含碳量 0.03%～2% 铜锌 铜锡 铅锡合金 钛与其他金属 钛镍合金 一、常见金属的物理性质 活动一：认识常见金属的物理性质 学生任务1：铁轨、铁锅、铝壶、铜锅、铜电线的应用体现了金属的哪些物理性质？ 答案：铁锅、铝壶、铜锅体现了金属的导热性；铁轨体现了金属硬度大的性质；铜电线体现了金属的导电性；金属制品一般呈现固态，还体现了金属有一定的延展性等。 学生任务2：阅读金属物理性质比较的表格，根据生活经验和表格信息，分析以下问题： （1）为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？ （2）银的导电性比铜的好，为什么电线一般用铜制而不用银制？ （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？ （4）为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？ 答案： （1）从硬度数据可知，铁硬度大，而铝硬度相对较小，所以菜刀、镰刀、锤子等用铁制更合适。 （2）虽然银的导电性比铜好，但银的价格比铜高很多，且铜的导电性也很好，所以从经济角度考虑，电线一般用铜制。 （3）由熔点数据可知，锡的熔点低，使用时灯丝会发热熔断，而钨的熔点高，所以灯泡里的灯丝用钨制。 （4）铬硬度大，还能防锈；而金硬度小，价格高，所以铁制品如水龙头等镀铬更合适。 学生任务3：物质的性质与用途之间有什么关系？在实际应用中还需要考虑哪些因素？常见的金属之最有哪些？ 答案：物质的性质在很大程度上决定其用途，但在实际应用中，还需要考虑美观、价格、环保、便利、资源等因素。 活动二：典例精讲 学生任务：铁丝能折成特定的造型，体现铁丝具有的性质是（ ） A. 导电性 B. 导热性 C. 能弯曲 D. 熔点高 答案：C。铁丝能折成特定造型，说明铁丝可以发生弯曲变形，体现了铁丝能弯曲的性质，而不是导电性、导热性和熔点高的性质。 二、合金 活动一：合金的概念引入 学生任务1：铁锅和不锈钢锅，铜和青铜，它们都属于金属材料，但有什么不同呢？什么是合金？ 答案：在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，可制得具有金属特征的合金。铁锅是纯金属铁制品，不锈钢锅是合金；铜是纯金属，青铜是合金。 学生任务2：铁合金中生铁和钢有什么主要区别？组成改变会对性质和用途产生什么影响？ 答案： 生铁含碳量为2%-4.3%，还含有硅、锰等成分，坚硬、韧性差，可铸造，不宜锻造；钢含碳量为0.03%-2%，含有铬、镍等成分，强度高，硬度大，韧性强，延展性好，更易机械加工。组成改变会导致性质改变，进而影响用途，比如不锈钢较纯铁更耐腐蚀，铝合金较纯铝硬度大。 活动二：合金性质的实验探究 学生任务1：进行【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。根据实验现象，能得出什么结论？ 性质 比较 现象 结论 黄铜 铜 硬铝 铝 光泽 和颜色 硬度 答案： 性质 比较 现象 结论 黄铜 铜 硬铝 铝 光泽 和颜色 有光泽、呈黄色 有光泽、呈红色 有光泽、呈银白色 有光泽、呈银白色 合金与其组成金属的物理性质有差异，合金的硬度一般大于其组成金属的硬度 硬度 黄铜比铜硬 硬铝比铝硬 学生任务2：查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和伍德合金（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。根据下表提供的数据，能得到什么启示？ 纯金属或合金 铅 铋 锡 镉 焊锡 武德合金 熔点/ 327 271 232 321 183 70 答案：合金的性能与组成它们的纯金属有所不同，如合金的熔点一般低于组成金属的熔点。合金的性能优良，应用更广泛。 学生任务3：举例说明合金在实际中的应用和我国金属材料研发的成就。 答案：嫦娥四号着陆器、中国空间站的建造使用了钛合金等；我国生产的超薄不锈钢精密箔材等。 活动三：典例精讲 学生任务2：我国科研人员克服了工艺控制上的重重困难，生产出厚度仅为0.015mm的超薄不锈钢精密箔材，超薄箔材的制备，需要材料在轧制过程中能够承受极大的形变而不破裂。以下关于该箔材的说法不正确的是（ ） A. 该箔材的含碳量比生铁高 B. 金属材料能制成箔材是由于金属具有良好的延展性 C. 此成果打破了国外技术垄断 D. 通过改变不锈钢的组成，能够使其兼具耐腐蚀性和机械强度 答案：A。生铁含碳量为2%-4.3%，钢含碳量为0.03%-2%，该超薄不锈钢精密箔材属于钢，所以其含碳量比生铁低，A选项说法错误；金属能制成箔材体现了金属具有良好的延展性，B选项说法正确；我国生产出超薄不锈钢精密箔材打破了国外技术垄断，C选项说法正确；通过改变不锈钢的组成，可以使其兼具耐腐蚀性和机械强度等多种性能，D选项说法正确。 1. 金属材料：包括纯金属及合金。 2. 金属的物理性质和用途 （1）共性和用途 共性 用途 有金属光泽 制作金属饰品 能导电 制作导线 能导热 制作炊具 有延展性 冲压成各种形状 （2）特性 ①颜色：大多数金属呈银白色，铜呈红色，金呈黄色，铁粉呈黑色。 ②状态：常温下大多数金属为固态，汞（俗称水银）为液态。 （3）物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。 3. 金属之最 地壳中含量最多的金属元素——铝 人体中含量最多的金属元素——钙 目前世界年产量最多的金属——铁 导电、导热性最好的金属——银 熔点最高的金属——钨（作灯丝） 熔点最低的金属——汞（制作水银温度计） 4.合金 （1）在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，可制得具有金属特征的合金。 ①合金一般情况下是混合物； ②形成合金的过程是物理变化； ③合金各成分的化学性质不变。 （2）性能：合金和组成其的纯金属相比较，硬度一般更大，熔点一般更低，抗腐蚀性更好。 相互刻画，纯金属上有明显划痕 （3）常见的合金 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量 2%～4.3% 含碳量 0.03%～2% 铜锌 铜锡 铅锡 合金 钛与其他金属 钛镍合金 区别或用途等 铁的合金主要含Fe、C，区别主要是含碳量不同 紫铜是纯铜 熔点低、焊接金属 与人体有很好的相容性，可用于制造人造骨 具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线 1.（2025·江西）博物馆馆藏的下列文物中，主要由金属材料制成的是（ ） A. 青铜面具 B. 龙凤玉佩 C. 立人陶俑 D. 青花瓷瓶 【答案】A 【解析】金属材料包括纯金属和合金。青铜是铜的合金，属于金属材料，A选项正确；龙凤玉佩主要成分是玉石，不是金属材料，B选项错误；立人陶俑是陶瓷制品，主要成分是硅酸盐等，不属于金属材料，C选项错误；青花瓷瓶是瓷器，主要成分是硅酸盐等，不属于金属材料，D选项错误。 2.（2025·宜宾）《天工开物》记载“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”。表明金具有良好的（ ） A. 导热性 B. 延展性 C. 导电性 D. 抗腐蚀性 【答案】B 【解析】金能被制成金箔，说明金可以在力的作用下发生形变且不破裂，体现了金具有良好的延展性，B选项正确；导热性是指物质传导热量的能力，与制成金箔无关，A选项错误；导电性是指物质传导电流的能力，与制成金箔无关，C选项错误；抗腐蚀性是指物质抵抗腐蚀的能力，与制成金箔无关，D选项错误。 3.下列有关金属材料的说法正确的是（ ） A. 铝是目前世界上年产量最高的金属 B. 所有金属都是银白色的固体 C. 纯金属的抗腐蚀性能一般比它们组成的合金更好 D. 钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹、航天飞机等 【答案】D 【解析】目前世界上年产量最高的金属是铁，不是铝，A选项错误；大多数金属是银白色固体，但铜是红色，金是黄色，汞在常温下是液态，B选项错误；一般情况下，合金的抗腐蚀性能比纯金属更好，C选项错误；钛和钛合金具有熔点高、密度小、抗腐蚀性能好等优点，被广泛应用于火箭、导弹、航天飞机等领域，D选项正确。 考点1 金属的性质与用途 1.（24-25九年级上·山东东营·阶段练习）打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术，在冬天表演更安全，因为铁花会迅速降温，这说明金属材料有良好的（ ） A．延展性 B．导热性 C．导电性 D．耐腐蚀性 【答案】B 【解析】A、延展性指金属能被锻打成薄片或拉成细丝的性质（如金箔的制作）。但题干强调的是铁花“迅速降温”，与热传递相关，而非形状改变，不符合题意； B、导热性指材料传导热量的能力。金属原子排列紧密，且存在自由电子，能快速传递热能。题干中，铁花是高温熔融金属液滴，在空气中因导热性好而快速散热；冬天环境温度低，散热更快，表演更安全，符合题意； C、导电性指材料传导电流的能力，。但题干讨论的是温度变化，而非电流传递，不符合题意； D、耐腐蚀性指材料抵抗锈蚀或化学腐蚀的能力。题干未涉及锈蚀或化学变化，仅强调温度下降，不符合题意。 故选B。 2.（24-25九年级下·湖北宜昌·阶段练习）哈尔滨第九届亚冬会奖牌(如右图)通过 建模制作高精度模具，图案细节清晰，采用金属作为胚料，下列关于胚料选择不需要考虑的因素是（ ） A．延展及可塑性好 B．有金属光泽 C．导电性较好 D．抗腐蚀性好 【答案】C 【解析】A、奖牌制作需要将金属胚料加工成特定形状，延展及可塑性好便于加工成型，是需要考虑的因素，该选项不符合题意； B、奖牌具有一定观赏性，有金属光泽能提升美观度，是需要考虑的因素，该选项不符合题意； C、奖牌主要用于表彰，其使用过程中不需要导电功能，导电性较好不是选择胚料时需要考虑的因素，该选项符合题意； D、奖牌要长期保存，抗腐蚀性好能防止其生锈损坏，是需要考虑的因素，该选项不符合题意。 故选C。3.（2025·海南海口·二模）三折叠手机的屏幕使用不锈钢箔材（又称手撕钢）作衬底，下列说法不正确的是（ ） A．手撕钢的韧性好 B．手撕钢有延展性 C．手撕钢不是金属材料 D．手撕钢含有铁元素 【答案】C 【解析】A、手撕钢能够被手撕且不易断裂，说明其韧性好，该说法正确； B、可以将其制成箔材，说明手撕钢具有延展性，该说法正确； C、手撕钢是不锈钢箔材，属于金属材料，该说法错误； D、不锈钢是铁的合金 ，主要成分是铁，所以手撕钢含有铁元素，该说法正确。 故选C。 考点2 合金 4.（24-25九年级下·福建福州·期中）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（ ） A．纯金属的熔点一般比它们组成合金的熔点更低 B．金属单质在常温下都是固体 C．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等 D．合金中一定只含金属元素 【答案】C 【解析】A、纯金属的熔点一般比它们组成合金的熔点更高。不符合题意； B、金属单质在常温下一般是固体，但金属汞是液体。不符合题意； C、钛和钛合金具有熔点高，密度小、可塑性好，易于加工和机械性能好等优良性能，被广泛应用于火箭、导弹等。符合题意； D、合金是金属与金属或非金属熔合成的具有金属特性的混合物，所以合金中可能含有非金属元素，如生铁中有碳元素。不符合题意； 故选C。 5.（24-25九年级上·福建泉州·阶段练习）有关金属与金属材料的说法中错误的是（ ） A．铝合金门窗耐腐蚀性好，硬度高 B．生铁和钢都是铁合金，但钢中的含碳量比生铁中高 C．焊锡是锡和铅的合金，其熔点低，可以用于焊接金属 D．银的导电性比铜好，但电线一般用铜制，主要与价格和资源等因素有关 【答案】B 【解析】A、铝合金质轻、耐腐蚀性好，硬度高，所以铝合金可以制成门窗，故选项说法正确； B、生铁和钢都是铁合金，但钢（含碳量为0.03%～2%）中的含碳量比生铁（含碳量为2%～4.3%）低，故选项说法错误； C、一般合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，所以焊锡是锡和铅的合金，其熔点低，可以用于焊接金属，故选项说法正确； D、银的导电性比铜好，但电线一般用铜制，主要是银的价格比铜高的多，且银的储量比铜少，故选项说法正确。 故选B。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题1 金属材料 一、知识目标 1.了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的广泛应用。 2.掌握常见金属物理性质的共性和差异性，理解物质性质在很大程度上决定其用途，形成认识一类物质性质的思路和方法。 3.知道合金的定义，了解合金比纯金属具有更广泛的用途，掌握常见合金的成分、性能和用途。 二、核心素养目标 1.化学观念：通过对金属性质和用途关系的分析，建立性质决定用途的观念。 2.科学思维：通过举例、对比、分析等方式认识金属材料的多样性，并理解合金组成改变导致性质改变的原因。 3.科学探究与实践：通过实验探究合金与纯金属性质的差异，推理得出合金的性能特点。 4.科学态度与责任：体会科学地利用物质性质对提高人们生活质量的重要作用，认识我国金属材料研发的成就，增强民族自豪感和社会责任感。 一、学习重点 1. 常见金属物理性质的共性与差异性。 2.合金的概念、性质及用途。 3.物质性质与用途的关系。 二、学习难点 1. 理解合金组成、性质和用途之间的关系。 2.运用物质性质与用途的关系分析实际问题。 1. 金属材料：包括________和________。 2. 金属具有很多共同的物理性质。例如，它们都有金属光泽，大多数为________和 ________的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。 3.部分金属的特性 （1）颜色：大多数金属呈银白色，铜呈________色，金呈________色。 （2）状态：常温下大多数金属为固态，汞为________态。 3.物质的性质和用途的关系：物质的________在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑________、________、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。 4. 金属之最 地壳中含量最多的金属元素——________ 人体中含量最多的金属元素——________ 目前世界年产量最多的金属——________ 导电、导热性最好的金属——________ 熔点最高的金属——________ 熔点最低的金属——________ 5.在纯金属中加热熔合某些________或________，可制得具有金属特征的________。 6.常见的合金 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量 ________ 含碳量 ________ 铜锌 铜锡 铅锡合金 钛与其他金属 钛镍合金 一、常见金属的物理性质 活动一：认识常见金属的物理性质 学生任务1：铁轨、铁锅、铝壶、铜锅、铜电线的应用体现了金属的哪些物理性质？ 学生任务2：阅读金属物理性质比较的表格，根据生活经验和表格信息，分析以下问题： （1）为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？ （2）银的导电性比铜的好，为什么电线一般用铜制而不用银制？ （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？ （4）为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？ 学生任务3：物质的性质与用途之间有什么关系？在实际应用中还需要考虑哪些因素？常见的金属之最有哪些？ 活动二：典例精讲 学生任务：铁丝能折成特定的造型，体现铁丝具有的性质是（ ） A. 导电性 B. 导热性 C. 能弯曲 D. 熔点高 二、合金 活动一：合金的概念引入 学生任务1：铁锅和不锈钢锅，铜和青铜，它们都属于金属材料，但有什么不同呢？什么是合金？ 学生任务2：铁合金中生铁和钢有什么主要区别？组成改变会对性质和用途产生什么影响？ 活动二：合金性质的实验探究 学生任务1：进行【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。根据实验现象，能得出什么结论？ 性质 比较 现象 结论 黄铜 铜 硬铝 铝 光泽 和颜色 硬度 学生任务2：查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和伍德合金（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。根据下表提供的数据，能得到什么启示？ 纯金属或合金 铅 铋 锡 镉 焊锡 武德合金 熔点/ 327 271 232 321 183 70 学生任务3：举例说明合金在实际中的应用和我国金属材料研发的成就。 活动三：典例精讲 学生任务2：我国科研人员克服了工艺控制上的重重困难，生产出厚度仅为0.015mm的超薄不锈钢精密箔材，超薄箔材的制备，需要材料在轧制过程中能够承受极大的形变而不破裂。以下关于该箔材的说法不正确的是（ ） A. 该箔材的含碳量比生铁高 B. 金属材料能制成箔材是由于金属具有良好的延展性 C. 此成果打破了国外技术垄断 D. 通过改变不锈钢的组成，能够使其兼具耐腐蚀性和机械强度 1. 金属材料：包括________及________。 2. 金属的物理性质和用途 （1）共性和用途 共性 用途 有金属光泽 制作金属饰品 能导电 制作导线 能导热 制作炊具 有延展性 冲压成各种形状 （2）特性 ①颜色：大多数金属呈银白色，铜呈________色，金呈________色，铁粉呈________色。 ②状态：常温下大多数金属为固态，汞（俗称水银）为________态。 （3）物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。 3. 金属之最 地壳中含量最多的金属元素——________ 人体中含量最多的金属元素——________ 目前世界年产量最多的金属——________ 导电、导热性最好的金属——________ 熔点最高的金属——________（作灯丝） 熔点最低的金属——________（制作水银温度计） 4.合金 （1）在纯金属中加热熔合某些________或________，可制得具有金属特征的合金。 ①合金一般情况下是混合物； ②形成合金的过程是物理变化； ③合金各成分的化学性质不变。 （2）性能：合金和组成其的纯金属相比较，________________，________________，________________。 相互刻画，纯金属上有明显划痕 （3）常见的合金 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量 ________ 含碳量 ________ 铜锌 铜锡 铅锡 合金 钛与其他金属 钛镍合金 区别或用途等 铁的合金主要含Fe、C，区别主要是________ 紫铜是纯铜 熔点低、焊接金属 与人体有很好的相容性，可用于________________ 具有形状记忆效应用于________________ 1.（2025·江西）博物馆馆藏的下列文物中，主要由金属材料制成的是（ ） A. 青铜面具 B. 龙凤玉佩 C. 立人陶俑 D. 青花瓷瓶 2.（2025·宜宾）《天工开物》记载“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”。表明金具有良好的（ ） A. 导热性 B. 延展性 C. 导电性 D. 抗腐蚀性 3.下列有关金属材料的说法正确的是（ ） A. 铝是目前世界上年产量最高的金属 B. 所有金属都是银白色的固体 C. 纯金属的抗腐蚀性能一般比它们组成的合金更好 D. 钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹、航天飞机等 考点1 金属的性质与用途 1.（24-25九年级上·山东东营·阶段练习）打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术，在冬天表演更安全，因为铁花会迅速降温，这说明金属材料有良好的（ ） A．延展性 B．导热性 C．导电性 D．耐腐蚀性 2.（24-25九年级下·湖北宜昌·阶段练习）哈尔滨第九届亚冬会奖牌(如右图)通过 建模制作高精度模具，图案细节清晰，采用金属作为胚料，下列关于胚料选择不需要考虑的因素是（ ） A．延展及可塑性好 B．有金属光泽 C．导电性较好 D．抗腐蚀性好 3.（2025·海南海口·二模）三折叠手机的屏幕使用不锈钢箔材（又称手撕钢）作衬底，下列说法不正确的是（ ） A．手撕钢的韧性好 B．手撕钢有延展性 C．手撕钢不是金属材料 D．手撕钢含有铁元素 考点2 合金 4.（24-25九年级下·福建福州·期中）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（ ） A．纯金属的熔点一般比它们组成合金的熔点更低 B．金属单质在常温下都是固体 C．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等 D．合金中一定只含金属元素 5.（24-25九年级上·福建泉州·阶段练习）有关金属与金属材料的说法中错误的是（ ） A．铝合金门窗耐腐蚀性好，硬度高 B．生铁和钢都是铁合金，但钢中的含碳量比生铁中高 C．焊锡是锡和铅的合金，其熔点低，可以用于焊接金属 D．银的导电性比铜好，但电线一般用铜制，主要与价格和资源等因素有关 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $