内容正文:
金属材料
第
1
节
第1章
第1课时 金属的物理性质
材料及其利用
浙教版 九年级下册
金属的四大核心物理性质:金属光泽、导电性、导热性、延展性。
01
知
识
目
标
02
金属物理性质与生活用途的对应关系。
02
重点
重点
难点
01
物理观念
掌握金属具有金属光泽、导电性、导热性、延展性等典型物理性质,知晓不同金属物理性质存在细微差异,建立“物质性质对应用途”的核心认知。
02
科学思维
通过观察、对比不同金属的外观与特性,学会归纳金属的共同物理性质;能结合生活实例,推理分析金属性质与实际用途的对应关系,形成归纳推理的科学思维。
03
科学探究
能独立完成金属光泽观察、金属导电、导热、延展性等简单探究实验,规范观察、记录实验现象,根据实验现象总结金属的物理性质,掌握基础的物质性质探究方法。
04
科学态度与责任
感受金属物理性质在生产、生活中的广泛应用,体会材料科学对生活和社会发展的重要作用,培养善于观察、严谨求实的科学探究态度。
素 养 目 标
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。金属材料、有机合成材料以及新型材料的广泛应用,促进了人们对物质的性质和物质间的转化关系的研究,深化了对物质及其转化规律认识,推动了人类文明的进步。
科学家是如何研制材料的?
物质的转化规律对材料的开发和利用有什么指导意义?
天宫空间站、“中国天眼”、国产航母、高铁等国之重器的建造要用到大量的新型材料,我国科技人员成功研制了满足各种功能需要的材料,材料研究极大推动了科技的进步。
你知道制造一列高铁需要用到哪些金属吗?
这些金属材料又有哪些物理特性和用途呢?
金属的物理性质
探究新知
PART 1
新知讲授
金属(metal)是一种性能优良、应用极广的材料。金属很容易根据外观来辨认。
一、金属的概念
下面哪些是金属,哪些是非金属?你是根据它们的什么特性辨认的?
水银
铁钉
硫磺
黄金
钢
易拉罐
氧气
液溴
晶体硅
新知讲授
1. 金属一般具有特殊的光泽。
大多数金属呈银白色,但铜呈紫红色、金呈金黄色。
常温下,汞(俗称水银)是液体,大多数金属是固体。
2. 非金属一般没有光泽。
常温下,溴(Br₂)是唯一呈液态的非金属单质,大多数非金属单质是气体或固体。
二、金属的物理性质
新知讲授
3. 金属具有良好的导电性、导热性和延展性。
二、金属的物理性质
①金属能传导电流
②金属容易传递热量
③金属能拉伸、捶打变形,不易断裂
铁锅、铝勺烧一会儿手柄发烫;银导热速度最快。
延性:拉成细丝(铜线、金丝)
展性:压成薄片(铝箔、金箔)
铜、铝做电线;
铁丝通电可导电。
新知讲授
4. 大多数非金属的导电性、导热性和延展性较差,但石墨柔软能导电。
固体非金属较脆,用锤子敲击时,它们中的大多数很容易碎裂,甚至变成粉末。
二、金属的物理性质
不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等有较大差别。
石墨内部存在自由移动电子,因此可以导电
物理性质 金属 非金属
颜色 有特殊的光泽,大多数呈银白色或灰色,但铜呈紫红色、金呈金黄色 大多数没有光泽
导电性 良好 较差,但石墨能导电
导热性 良好 较差,但石墨能导热
延展性 良好 较差
可锻性 具有 不具有
硬度 一般较大 一般较脆,易碎
密度 大多较大 大多较小
熔点 大多较高 大多较低
新知讲授
金属与非金属的区别有哪些?
新知讲授
金属的物理性质数据
物理性质 钨 金 铅 银 铜 铁 铝
密度/g · cm³ 19.3 19.3 11.3 10.5 8.9 7.8 2.7
熔点/℃ 3410 1064 327 962 1083 1535 660
硬度(以金刚石硬
度10为基准) 7.5 2.7 1.5 3.2 2.8 4.5 2.5
导电性(以银导电
性100为基准) 28.1 74 7.9 100 99 17 61
不同的金属有不同的用途。
人们常根据金属的一般性质和每种金属的独特性质来选择使用它们。
新知讲授
状态:唯一的液态金属
常温下绝大多数金属是固体,但汞(Hg)是唯一的液态金属,俗称“水银”。它也是熔点最低的金属,熔点为-38.87℃。
密度:最重与最轻
锇(Os)是密度最大的金属,约22.59g/cm³;而锂(Li)是密度最小的金属,仅0.534g/cm³,密度比水还小。
熔点:耐高温的冠军
钨(W)的熔点高达3410℃,是熔点最高的金属,因此被广泛用于制作灯泡中的灯丝,以承受高温发光。
硬度:坚硬与柔软的对比
铬(Cr)是硬度最高的金属,常用于电镀以增强耐磨性;而钠、钾等金属硬度很低,甚至可以用普通的小刀轻松切割。
金属的个性:五彩斑斓的“金属之最”
新知讲授
金属的个性:大自然中金属之最
铝
地壳中含量最多的金属元素
钙
人体中含量最高的金属元素
铁
目前世界年产量最高的金属
银
导电、导热性最好的金属
探索活动
新知讲授
根据生活经验和表1.1-1所提供的信息,回答下列问题。
羊角锤
1.家用的羊角锤一般用哪种材料制作?说明理由。
钢(工具钢),手柄多为橡胶、木头。
① 钢硬度大、强度高,敲击硬物不易变形、不易磨损;
② 韧性较好,大力敲打不会轻易断裂;
探索活动
新知讲授
根据生活经验和表1.1-1所提供的信息,回答下列问题。
自行车钢图 水龙头
2.如果需要将金属制品,如水龙头、自行车钢圈等表面镀上一层耐腐蚀的金属膜,使之起到防锈和美观作用,那么选用金作金属膜的材料合适吗?为什么?
①成本极高:黄金价格昂贵,水龙头、车圈大批量镀金花费巨大,不实用;
②质地太软易磨损:金质地柔软,日常摩擦很快磨掉镀层,失去防锈效果;
新知讲授
请大家结合生活经验,列举身边利用金属物理性质的物品,并分析其背后的科学原理。通过观察与思考,我们可以更深刻地理解金属性质与用途的关系。
一般来说,物质的性质决定了物质的用途,但在考虑物质用途时,应综合考虑该物质资源的丰富性、价格的高低、外表的美观、使用的便捷性、废料回收和环保等多种因素。
易拉罐用铝制
利用了铝良好的延展性,便于加工成型;同时铝的密度小,使得罐体轻便,易于携带和运输。
钥匙用铜或铁制
利用了铜或铁合金较高的硬度和良好的耐磨性,能长期使用不易变形;同时金属的韧性也能保证钥匙在使用中不易折断。
新知讲授
1.下列物质的用途主要利用了金属的什么性质?
(1)铁和铝都可以用来制作炊具。
(2)铜作电线的内芯、银作精密电器的接触件。
(3)硬铝作建筑装潢材料。
(4)铝和金都能拉丝或做成铝箔、金箔。
(5)油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上。
思考与讨论
导热性,金属易传热适合做饭
导电性,导出静电防止起火
延展性,可拉伸、压制成薄片
硬度大、密度小、耐腐蚀
导电性,铜、银导电能力强
课堂小结
【详解】
(2026·浙江绍兴·模拟预测)下列关于“物质——用途——性质”的说法,正确的是( )
A.氧气—火箭发射—可燃性 B.干冰—制冷剂—升华放热
C.钨—灯丝—熔点高,能导电 D.氮气—霓虹灯—通电能发出不同色光
【例1】
A.氧气用于火箭发射是利用助燃性,氧气本身不具有可燃性,故A错误;
B.干冰用作制冷剂,是因为干冰升华吸热,可使周围温度降低,不是升华放热,故B错误;
C.钨制作灯丝,利用了钨熔点高(通电不易熔化)、能导电的性质,故C正确;
D.稀有气体通电会发出不同颜色的光,可用于制作霓虹灯,氮气没有该性质,故D错误。
故选C。
C
新知讲授
【详解】
(25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图是中国人民银行为纪念改革开放40周年而发行的纪念币。在选择铸造纪念币的材料时,不需要考虑的因素是( )
A.金属的硬度 B.金属的耐腐蚀性
C.金属的导电性 D.金属的延展性
【例2】
根据硬币的流通特点可知:铸造出的纪念币要有较强的耐腐蚀性、硬度较大且硬币价值与面值的吻合度要接近,而金属的导电性、导热性等不是铸造硬币所考虑的因素,故选C。
C
新知讲授
【详解】
(25-26九年级上·浙江金华·阶段检测)新型国产“手撕钢”将厚度降到了0.015毫米,习总书记称赞它是“百炼钢做成了绕指柔”,这主要利用了金属的( )
A.导电性 B.导热性 C.延展性 D.金属光泽
【例3】
金属的延展性指的是金属材料能被压成薄片或拉成细丝,且不易断裂的性质。国产“手撕钢”能被加工到0.015毫米的超薄厚度,还能实现徒手撕开、折叠20万次不变形等操作。这种将坚硬的钢材制成超薄形态且保持良好韧性,可进行折叠、撕裂等操作的特性,正是充分利用了金属出色的延展性。故选C。
C
新知讲授
教
寄
师
语
细究材料性质,巧造万物便利生活
浙教版 九年级下册
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