资源简介

学习任务单
课程基本信息
学科 化学 年级 九年级 学期 秋季
课题 常见的金属材料（第一课时）
学习目标
1. 通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，总结金属共有的物理性质，认识金属材料 与人类生活和社会发展的密切关系,明确物质的结构性质、用途的关系。 2.通过日常生活问题及数据分析，了解金属的差异性，明确物质的性质在很大程度上决定了 物质的用途，但同时还需考虑价格、资源、环保等因素，形成认识一类物质性质的一般思路， 培养学生分析数据能力和发散思维能力。 3.了解合金的概念以及合金的优良性能及用途，明确“混合 ”改造物质的重要方式。引导学 生进一步体会“物质的组成结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途 ”的学科理念。
课前学习任务
1. 搜集一些生活中用到的金属制品，看看它们是由什么金属制成的。想一想，这些金属具有 哪些共同的物理性质？ 2. 阅读课本 P84-87，了解金属的物理性质和合金的相关知识。
课上学习任务
【学习任务一】 1、搜集一些生活中用到的金属制品，看看它们是由什么金属制成的。想一想，这些金属具有 哪些共同的物理性质？试着归纳总结在下面： 2、不同的金属具有各自的特性，下列金属制品分别体现了这种金属的什么性质？先自主思考， 再与同学们交流一下吧！
金属制品 金属材料 体现的金属性质
【学习任务二】 了解合金（阅读课本 P86-87，完成下列学习任务） 1、什么是合金？下列关于合金的说法正确的有( ) A、合金中只含有金属B、铁锈是一种合金C、合金不能导电传热D、合金是混合物
2、《吕氏春秋·类别》说：“金柔锡柔，合两柔则为刚 ”。请你试着解释一下是什么意思，想 一想，为什么会发生这种变化？你还知道，合金有哪些性能优于纯金属？阅读课本，了解常 见合金及其应用。
推荐的学习资源
金属材料：一般是指工业应用中的纯金属或合金。自然界中大约有 70 多种纯金属，其中 常见的有铁、铜、铝、锡、镍、金、银、铅、锌等等。而合金常指两种或两种以上的金属或 金属与非金属结合而成,且具有金属特性的材料。常见的合金如铁和碳所组成的钢合金 ;铜和 锌所形成的合金为黄铜等。 金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。 黑色金属又称钢铁材料，包括含铁 90%以上的工业纯铁，含碳 2%～4%的铸铁，含碳小于 2%的碳钢， 以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金金属材料、精密合金等。广 义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。 有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金 属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、 电阻温度系数小。 特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺 获得的非晶态金属材料， 以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形 状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。 铝及其合金：铝是地壳中含量最丰富的金属元素。世界铝产量从 1956 年开始超过铜产量 一直居有色金属之首。当前铝的产量和用量仅次于钢材，成为人类应用的第二大金属。 铝的重量轻和耐腐蚀，是其性能的两大突出特点。 铝的密度很小，仅为 2.7 g/cm，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、
防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙 火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由 70%的 铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。 铝的导电性仅次于银、铜和金，虽然它的导电率只有铜的 2/3，但密度只有铜的 1/3，所以输 送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一 定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆和无线电工业中有广泛的用途。 铝是热的良导体，它的导热能力比铁大 3 倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和 炊具等。 铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在 100 ℃~150 ℃时可制成薄于 0.01 mm 的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，轧制各种铝制品。 铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、 冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。 铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来做涂料，俗称银粉、 银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。 铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药(由硝 酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸 弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡 68%、铝粉 28%、虫胶 4%)。 铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、 二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而 制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。 铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银强，铝越纯，其反射能力越好，因此常用 来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。 铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采 用铝。 耐低温，铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想的用于低温装置材 料，如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧化氢的生产装置。 研究发现，铝元素能损害人的脑细胞。在日常生活中要避免使用铝制成的炊具，少吃炸 油条、由铝包装的糖果等食品，少喝易拉罐装的软饮料，防止铝的吸收。铝及其化合物对人
类的危害与其贡献相比是无法相提并论的，只要人们切实注意，扬长避短，它对人类社会将 发挥出更为重要的作用。 铜合金：铜是人类使用最早的金属之一，大约有 5000 年的历史了。铜及其合金由于其高 导电率和导热率、易于成型和某些条件下有良好的耐腐蚀性，至今仍然被广泛的应用。 青铜是我国使用最早的合金，至今已有三千多年的历史。青铜原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白 铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性 能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨 床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用于铸造高载荷的齿轮﹑轴套 ﹑船用螺旋桨等。磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件﹐铍青 铜还用来制造煤矿﹑油库等使用的无火花工具。 黄铜是由铜和锌所组成的合金。常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器 等。 白铜是以镍为主要添加元素的铜合金。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结 构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好﹐色泽美观。这种白铜广泛用於制造精密机械﹑ 眼镜配 件、化工机械和船舶构件。 电工白铜一般有良好的热电性能。是制造精密电工仪器﹑变阻器 ﹑精密电阻﹑应变片﹑热电偶等用的材料。 形状记忆合金：记忆合金即拥有“记忆"效应的合金，在航空航天领域内的应用有很多成 功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前，将抛物面天线 折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线 因具有“记忆 ”功能而自然展开，恢复抛物面形状。 形状记忆合金在临床医疗领域内有着广泛的应用，例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙 科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等， 记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。 钛合金：钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、 耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的 重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。 钛合金强度高。可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。主要用于制作飞机发动机 压气机部件、起落架，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。 钛合金抗蚀性好。在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、
酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗 腐蚀能力。 钛合金无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料，可 用作植入人体的植入物等。 其他合金： （一）彩色不锈钢合金：在不锈钢表面形成一层无色透明的氧化膜对光的反射不同，从 而显示蓝色、金色、红色、绿色等，耐腐蚀性耐热性都优于普通的不锈钢。 （二）吸附合金：氢吸附合金，当这种合金经过加热或减压后，它又会重新还原成金属 和氢气。 （三）无声合金： 铸铁、锰钢合金、铁铬合金在机械加工时能把大量的振动能转化为材 料的热能散发出去，从而使振动和噪声都迅速衰减，所以称他们为无声合金

展开更多......

收起↑