第八单元 课题1 金属材料-【教材笔记】2026-2027学年九年级下册化学课前预习笔记（人教版·新教材）

第 八 单元 金属和金属材料 金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。人类从石器时代 进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用作为标志的。至今， 铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。 >青铜器和铁器都是由金属材料制成的 通过学习金属的物理性质及化学性质，认识金属的性质与用途的关系，可以初 步建立物质性质决定用途的化学观念。 课程标准要求 1.能通过实验说明金属的主要性质，并举例说明金属性质的广泛应用及性质与用 途的关系。 2.能依据金属活动性顺序，初步预测常见金属的主要性质，设计实验方案，分析、 解释有关实验现象，进行证据推理，得出合理的结论。 3.能依据金属的性质，初步分析和解决相关的综合问题；能对金属材料使用与金 属资源开发、废旧金属回收等社会性议题展开讨论并作出合理的价值判断。 课题1 金属材料 学习目标 ·了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的广泛应用。 ·了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。 ●知道合金比纯金属具有更广泛的用途，了解常见合金的用途。重点© 新知解读 提起金属材料，你应该不会感到陌生。人类使用金属材料的历史十分悠久 (如图8-1)。金属材料是指用纯金属或合金等制成的材料。金属有哪些物理性 质？合金又有哪些特性呢？ 金属材料包括纯金属和合金 三星堆遗址出土的青铜大面具，距今 山西永济黄河铁牛，铸造于724年 已有3000余年的历史之由铜锡合金制成 图81金属材料的使用历史悠久 知识点1》常见金属的物理性质 关于金属的使用，也许你已有不少经验，如知 道铁锅可以用来炒菜、做饭，铁丝、铝丝和铜丝可 敲黑板 以导电，也可以弯曲等。图8-2所示是金属的一些 1.金属的共性：有光泽、能导 物理性质和用途。 电、能导热、有延展性等。 金属除了具有一些共同的物理性质，还具有各 2.金属的特性：铜呈红色、金 呈黄色；导电性、导热性、密 自的特性。例如，铁、铝等大多数金属呈银白色， 度、熔点、硬度等差异较大。 但铜却呈红色，金呈黄色。金属的导电性、导热 2 教材笔记化学九年级下册RJ 一 敲黑板 性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大（如物质的性质与用途的关系： 表8-1)。 性质塞用途。 反映 有光泽 能够导电 能够导热 有延展性，能压成薄片 有延展性，能拉成丝 能够弯曲 图8-2金属的一些物理性质和用途 误区警示 银的导电性比铜的好，但导线 大多由铜制成，是因为铜的导 电性好且价格低廉。 表8-1一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 导电性为 银 铜 金 铝 锌 铁 铅 (优)100 99 74 61 27 17 7.9 (良)广 100作标准) 金 铅 银 铜 铁 锌 铝 密度/(g·cm3) (大)19.3 11.3 10.5 9.0 7.9 7.1 2.7(小) 钨 铁 铜 金 银 铝 锡 熔点/℃ (高)3414153810851064 962 660 232 (低)广 硬度（以金刚石的 铬 铁 银 铜 金 铝 铅 硬度为10作标准) (大)9 452.542.532.5-322.915(小)广 第八单元金属和金属材料 ③思考与讨论 旬资料卡片 根据你的生活经验和表8-1所提供的信息，并 金属之最 查阅有关资料分析下列问题。 地壳中含量最高的金属 (1)为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用 元素 铝 铝制？铁的硬度大于铝的。 人体中含量最高的金属 (2)银的导电性比铜的好，为什么电线一般用 元素 钙 铜制而不用银制？银的价格比铜高得多。 目前世界年产量最高的 (3)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？ 金属一 铁 如果用锡制的话，可能会出现什么情况？ ·导电性、导热性最好的 鹤是熔点最高的金属，在高温时不易熔化。锡的熔点低，如 金属—银 果用锡制，通电后灯丝会因温度升高而熔断。 (4)为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如 硬度最大的金属 果镀金会怎样？铬的硬度大，将络镀在铁制品的表面，既 熔点最高的金属 耐磨、美观，又能防绣：金的硬度较小，如果在铁制品表面镀 熔点最低的金属 金，不仅成本增加，而且不利于延长铁制品的使用寿命。 密度最大的金属 通过上述讨论，可以得出以下结论： 密度最小的金属 锂 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途， 但这不是唯一的决定因素；在考虑物质的用途时， 还需要考虑价格、资源，废料是否易于回收和对环境 的影响，以及是否美观、使用是否便利等多种因素。 知识点2》合金 钢铁是使用最多的合金材料。你也许会认为， 钢的性能比生铁的好，是因为钢是很纯的铁。其 误区警示 实，钢是含有少量碳及其他金属或非金属的铁合 1.合金的主要成分是金属单质。 2.合金仍殊具有金属的特征。 金。就像厨师在炒菜时那样，他们常常会在菜里加 入各种调料，以改善菜的色、香、味，并使菜的营 敲黑板 养价值更高。如果在纯金属中加热熔合某些金属或 生铁 含碳量：2%~4.3% 非金属，就可以制得具有金属特征的合金。生铁和 其他成分：硅、锰等 铁合金 钢就是含碳量不同的两种铁合金。生铁的含碳量 含碳量：0.03%～2% 钢 其他成分：不锈钢中含 为2%4.3%，钢的含碳量为0.03%一2%。除了含碳， 铬、镍等 生铁中还含有硅、锰等，不锈钢中还含有铬、镍 教材笔记化学九年级下册RJ 知识拓展 等。由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、硅、锰 物质的组成、性质和用途的关系 或碳、铬、镍等，组成发生改变，合金性能也随之 组成夹寒性质来整用连 发生改变。例如：纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不 反映 反映 锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好 敲黑板 合金与组成合金的纯金属相比 得多。因此，日常生活、工农业生产和科学研究中， 一般合金的硬度和强度更大，熔 大量使用的常常不是纯铁，而是铁的合金。 点更低，抗腐蚀性能更好。 公【实验8-1】 ©沧G 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；如图8-3所示将它们 互相刻画，比较它们的硬度。 图8-3比较合金和纯金属的硬度 现象 性质比较 结论 黄铜 铜 硬铝 铝 合金与组成 光泽和颜色 有光泽，黄色有光泽，红色 有光泽 有光泽， 它们的纯金 银白色 银白色 属的物理性 质有差异，如 颜色可能不 硬度 黄铜的硬度比铜的大 硬铝的硬度比铝的大 同，合金的硬 度一般大于 纯金属的 @思考与讨论 查阅资料，了解焊锡（锡铅合金)和伍德合金（铅、铋、锡和镉组成的合 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 纯金属或合金 铅 铋 锡 镉 焊锡 伍德合金 熔点/℃ 327 271 232 321 183 70 启示 合金的熔点一般比组成它们的纯金属的熔点低 第八单元金属和金属材料 5 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（如图8-4、图8-5)。 图8-4由铜合金制造的我国古代钱币 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。表8-2中列出了一些 常见合金的主要成分、性能和用途。 知识拓展 根据物质名称区分纯金属和合金： 1.金属前面有修饰词的一般为合金，如黄 图8-5使用了合金材料的嫦娥四号着陆器 铜、硬铝等。 2.金属前面没有修饰词的一殷为纯金属。 表82一些常见合金的主要成分、性能和用途 合金 主要成分 主要性能 主要用途 医疗器械、炊具、容器、 不锈钢 铁、铬、镍 抗腐蚀性好 反应釜 钢轨、挖掘机铲斗、坦克 锰钢 铁、锰、碳 韧性好、硬度大 装甲、自行车架 强度高、可塑性好、 黄铜 铜、锌 机器零件、仪表、日用品 易加工、耐腐蚀 强度高、可塑性好、 青铜 铜、锡 机器零件，如轴承、齿轮 耐磨、耐腐蚀 光泽好、耐磨、耐腐 白铜 铜、镍 钱币、饰品 蚀、易加工 焊锡 锡、铅 熔点低 焊接金属 硬铝 铝、铜、镁、硅 强度高、硬度大 火箭、飞机、轮船 18K0黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品 ①K是表示金的纯度的指标。例如，18K表示含金量达75%，14K表示含金量达58.5%。 >24K黄金可看作纯金 6 教材笔记化学九年级下册RJ 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（钛的密度仅为4.5g/cm)、可塑性好、 易加工、机械性能好等。钛和钛合金的抗腐 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。钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航 天器、船舶、化工设备、通信设备和医疗（如 图8-6钛合金与人体具有很好 的相容性，可用来制造 图8-6)等。 人造骨 我国的多项重大工程建设中使用了多种 不易引起免疲排斥反应 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， 速记口诀 生产出了厚度仅为0.015mm的超薄不锈钢精密 钛和钛合金的优点 箔材（如图8-7)，实现了高精尖设备制造的创 熔点高，密度小 可塑性好易加工 新性突破。又如，火箭发动机上的金属焊接是 机機性能强度高 项极其精细的工程，要完成焊接，焊接工不仅 抗腐远优不绣钢 要有高超的焊接技术，而且要有执着专注、精 人体相容能植骨。 益求精、一丝不苟、追求卓越的工匠精神（如 图8-8)。 图8-7我国生产的超薄不锈钢精密箔材 图8-8我国工匠正在焊接火箭发动机喷管 第八单元金属和金属材料 @科学·技术·社会 形状记忆合金 之变形后在一定条件下能恢复原来的形状 形状记忆合金是具有形状记忆效应的合 能。制造时先将钛镍形状记忆合金制成抛物 金，被广泛用于制造人造卫星和宇宙飞船的 面形状的天线，然后在低温下将天线揉成 天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动 团，放入人造卫星或宇宙飞船舱内。当人 控制开关，以及牙齿矫正器等医疗器械。例 造卫星或宇宙飞船发射并进入正常运行轨道 如，人造卫星和宇宙飞船上的天线是由钛镍 后，天线在舱外经太阳光照射温度升高，就 形状记忆合金制造的，它具有形状记忆功 会自动恢复原来的抛物面形状（如图89)。 降温 升温 升温 制成天线 将天线揉成团 形状开始恢复 形状完全恢复 图89用钛镍形状记忆合金制成的人造卫星天线 调查与研究 查阅资料，了解航天领域中常用的金属材料有哪些，它们 第5页女 各有哪些特性和用途，以及我国航天领域中的新型金属材料研 跨学科实践活动 究进展，撰写研究报告，并在班内展示、交流。 学完本课题你知道了什么…… 1.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。 2.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。 3.金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在纯金属中加热熔合某些金属 或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金具有更为广泛的用途。 8 教材笔记化学九年级下册RJ 练习与应用 1.下列生活用品中，利用金属导电性的是(B)。 A.铁锅导热性 B.铜导线导电性 C.铝箔包装纸延展性D.金饰品有光泽 2.铜能被加工成厚度仅为7m的超薄铜箔，说明铜具有良好的（B)。 A.导电性 B.延展性 C.导热性 D.抗腐蚀性 3.下列有关金属材料的说法中，正确的是(A)。 A.焊锡是锡铅合金 B.合金中只含金属元素 C.钛的熔点高、密度大秋的密度小 D.合金的硬度一般比其组成金属的小 4.下列物质中，不属于合金的是（C)。 A.18K黄金含金量75% B.用来制作仪表的黄铜 C.用来切割玻璃的金刚石 D.建造国产航母的新型钢材 5.下列说法中，不正确的是（B)。 A.青铜的硬度比纯铜的大 B.金具有金属光泽属于金的化学性质 C.生铁的含碳量比钢的高 D.钛和钛合金用于制造火箭、导弹等 6.制造高铁钢轨使用了锰钢。下列说法中，不正确的是（D)。 A.锰钢是一种铁合金 B.锰钢的主要成分是铁、锰、碳 C.锰钢比铁的韧性好、硬度大 D.锰钢中的含碳量大于3% 7.判断下列说法是否正确。 钢的含碳量为0.03%~2% (1)地壳中含量最高的金属元素是铁。×地壳中会量最高的金属元素是铝 (2)钢的性能优良，所以钢是很纯的铁。×钢的会碳量为0.03%~2%，并不是纯铁 (3)多数合金的抗腐蚀性比其组成金属的好。√ 8.选用哪种合金来制造下列用品？根据生活经验或查阅资料，说明理由。 (1)外科手术刀(2)防盗门(3)门锁(4)自行车支架 (1)不锈钢：硬度大、耐腐蚀。(2)锰钢：韧性好、硬度大，不易被撬开。(3)铜合金或铁合金： 强度高、硬度大，防撬，可塑性好、易加工。(4)锰钢：韧性好、硬度大，不易变形。（合理即可） 9.某金属材料的一些性质如下表所示，试推测该材料的可能用途，并与同学进行讨论。 熔点 1000℃ 这种金属材料可用于制 密度 4g/cm3 作机器零件，也可用于 火箭、飞机、轮船、电线 强度 高 电缆、化工和通信设备 导电性 良好 等的制造。（合理即可） 导热性 良好 抗腐蚀性 优异 10.1.1g某钢样在纯氧中完全燃烧，得到0.013g二氧化碳。计算此钢样中碳的质量分数 (计算结果保留一位小数)。 屏合碳量0.013g×2=0.0035g,此钢样中袭的质量分数0039×100%=0.3%。 1.1g 第八单元金属和金属材料 9