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第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
学习目标
1.了解生活中常见金属的物理性质，能区分常见金属和非金属；
2.认识金属加热熔合某些金属或非金属可以制得合金；
3.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。
这些物品都是用什么材料制成的呢？
新课引入
生活中常见的金属材料
黄金戒指
金
白银手链
银
铁制水壶
铁
铜制摆件
铜
铝制蒸锅
铝
新课引入
人类从石器时代进入了以使用青铜器为标志的青铜器时代，继而进入铁器时代。哪个时代是人类利用金属材料的开始？
思考
金属材料包括哪两类？
金属材料
纯金属：铁、铜、铝等金属单质
合金：青铜等混合物，至少含有一种金属单质
新课引入
人类社会的发展历程
石器时代
青铜器
时代
铁器
时代
铝的发现和使用
新课引入
1.金属材料：包括 和 。
合金
纯金属
2.使用历史：人类使用最早的金属是____，当今使用最广泛的是____。
石器时代
青铜时代
铁器时代
铝的使用
铜
铁
一、几种重要的金属
【讨论】以下金属的应用利用了金属的哪些物理性质？
有光泽
导电性
导热性
延展性
延展性
能弯曲
3.金属的物理性质
大多数金属：
有金属光泽
导电性
导热性
延展性
密度较大
熔点较高
一、几种重要的金属
以下铁的用途，涉及了那些铁的性质
1.烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄。
2.铁块可以制成铁丝或铁片。
3.油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险， 因此，车尾有一条拖地的铁链。
导热性
延展性
导电性
一、几种重要的金属
4.金属物理性质上的差异性
（1）颜色：大多数为银白色，而铜为______色，金为______色。
（2）状态：常温下，大多数金属为固体，而汞呈______态。
（3）金属在导电性、导热性、密度、熔点、硬度、延展性等方面均有较大差异。
紫红
黄
液
铜
汞
金
一、几种重要的金属
物理性质 物理性质比较
导电性(以银的导电性为100作标准) 银　铜　金　铝　锌　铁　铅
(优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良)
密度/(g·cm-3) 金　铅　银　铜　 铁　锌　铝
(大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小)
熔点/℃ 钨　 铁　 铜　 金　 银　 铝　 锡
(高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
硬度(以金刚石的硬度为10作标准) 铬 铁　 银　 铜　 金　 铝　 铅
(大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小)
表8-1 一些金属物理性质的比较
一、几种重要的金属
1．为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？
2．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？
铁的硬度大。
钨的熔点高。用锡制作灯丝可能会熔断。
3．2026年1月1日起，我国将全面禁止生产含汞体温计，为什么？
含汞体温计易破碎，暴露的汞会污染环境，危害人体健康。
交流与讨论
5．为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？
资源储量和经济成本——银储量稀少，价格昂贵。
生活中常用的电线用铜制，科研等领域的精密设备的导线用银制。
铬相比铁的优势是硬度更大——镀铬可以增加耐磨性。
金的硬度小，价格昂贵——镀金美观，但不耐磨，且增加成本。
4．银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
交流与讨论
性质
资源
美观
环保
价格
金属的用途
物质用途的决定性因素
归纳总结
金 属 （元素）之 最 名称 化学式
人类使用最早的金属
地壳中含量最高的金属元素
人体中含量最高的金属元素
世界上年产量最高的金属
导电、导热性最好的金属
硬度最高的金属
熔点最高的金属
熔点最低的金属
密度最大的金属
铜
铝
Cu
Al
钙
铁
银
铬
钨
汞
锇
Ca
Fe
Ag
Cr
W
Hg
Os
资料卡片
1.杭州亚运会的铜牌一般由99%的紫铜制作而成，银牌是纯银的，而金牌的主体材质和银牌一致，仅仅是在其表面包裹了一层6克左右的纯金。三种奖牌中属于纯净物的是( )
A．铜牌 B．银牌
C．金牌 D．三种都不是
B
跟踪练习
实验目的 实验方法
A 鉴别铜丝和铁丝 分别观察颜色
B 鉴别水和酒精 分别闻气味
C 鉴别二氧化碳和氮气 分别使用燃着的木条
D 鉴别蒸馏水和食盐水 分别取两种液体，加热蒸干
2.化学上常用物质的特性进行物质的鉴别。下列鉴别物质的方法中，不能达到实验目的的是( )
C
跟踪练习
3.推理是学习化学的一种方法，以下推理正确的是( )
A．离子是带电的粒子，所以带电的粒子一定是离子
B．铜丝可作为导线，所以铜具有导电性
C．二氧化锰能加快氯酸钾分解速率，所以催化剂只能加快化学反应
速率
D．化合物由不同种元素组成，所以由不同种元素组成的物质一定是
化合物
B
跟踪练习
制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？
纯铝硬度太小，软。
交流讨论
（1）合金属于________(纯净物/混合物)；
（2）合金里面至少有____种两元素；
（3）合金是不是至少含有种金属元素呢？
（4）合金中的金属以_______(单质/化合物)形式存在。
（5）常见的铁的合金有______、______、_________ 。
铝的合金有_______________ 。
铜的合金有______、______ 。
合金：在金属中________某些______或_______，就可以制得具有_________的合金。
混合物
2
不是
单质
加热熔合
金属
非金属
金属特征
生铁
钢
不锈钢
铝合金（硬铝）
青铜
黄铜
二、合金
生铁 钢
含碳量
性能 硬而脆，无韧性 较硬而韧，有弹性、良好的延展性
2％～4.3％
0.03％～2％
生铁和钢性能不同的原因是_____________。
>
含碳量不同
1.铁的合金
生铁
钢
二、合金
在钢中继续加热熔合铬、镍等金属而形成的合金就是不锈钢。不锈钢具有优良的防腐性能。
二、合金
成语“百炼成钢”中的化学原理
生铁和钢的主要区别在于含碳量不同，生铁的含碳量高，钢的碳含量低，在空气中锤打生铁，目的生铁中的碳和氧气反应生成二氧化碳，从而降低含碳量，反应的化学方程式为：
C + O2 CO2
二、合金
点燃
2.铝的合金
（密度小，抗腐蚀性强，强度和硬度好）
（1）飞机大量使用铝合金的原因______________________
（2）铝用来做包装盒主要是利用了铝的_______性。
密度小、强度大、耐腐蚀
延展
二、合金
钛合金人造骨
3.钛（Ti）和钛合金
被认为是21世纪的重要材料，熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、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，取出后仍光亮如新，性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。
钛合金飞机
钛合金眼镜架
二、合金
视频：形状记忆合金
二、合金
形状记忆合金 特性 形状记忆效应
用途
冷却变形
加热
加热
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，牙齿矫正等医疗材料
二、合金
思考：合金与组成它们的纯金属相比，性质有什么变化呢？
二、合金
铝
铝合金
比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、焊锡（锡铅合金）和锡的光泽和颜色；将它们互相刻画，比较它们的硬度。
二、合金
二、合金
实验目的:____________________________。
性质比较 黄铜 铜 硬铝 铝
光泽、颜色
硬度 黄铜_____铜 硬铝_____铝 结论 合金的硬度_____纯金属 合金与纯金属的性质比较
黄
紫红
灰白
银白
大于
大于
大于
比较合金与纯金属的硬度
二、合金
纯金属 合 金 铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金
熔点℃ 327 321 271 232 183 70
结论 合金的熔点_____组成它的纯金属 低于
铅锡合金—焊锡
武德合金—保险丝
二、合金
纯铁锅易生锈
不锈钢锅光亮如新
说明：合金的_________性比组成它的纯金属强。
抗腐蚀性
二、合金
合 金 纯金属
硬度 合金的硬度比纯金属_____ 熔点 合金的熔点比纯金属_____ 抗腐蚀性 合金的抗腐蚀性比纯金属_____ 大
低
强
因为合金比纯金属性能优良，所以我们在日常生活中常用的金属材料是_____。
合金
二、合金
1.下列物质属于金属材料的是（ ）
A.金刚石 B.大理石 C.氧化铜 D.铜
D
跟踪练习
2.下列关于合金和金属材料的叙述正确的是( 　　)
①合金中至少含有两种金属；②合金中的元素以化合物的形式存在；③合金中一定含有金属；④合金一定是混合物；⑤合金依然具有金属特征；⑥金属材料中一定不含非金属。
A．①④⑤　　 B．①②③　　 C．①③④　 　D．③④⑤
D
跟踪练习
1.金属材料：包括纯金属和合金。
2.物理性质和用途
物理性质 用途 性 制作导线
性 制作炊具
性 拉丝、冲压成各种形状
有金属光泽 制作各种饰品
导电
导热
延展
决定
反映
3.合金与组成它的纯金属比较
硬度
熔点
抗腐蚀性
大
低
强
课堂小结
1．北斗系统的全面建成彭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．合金的熔点一般比组成它们的纯金属的熔点高
B．金属单质在常温下都是固体
C．生铁和钢都是铁的合金，从物质分类的角度它们属于混合物
D．合金的硬度一般比组成它们的纯金属的硬度更低
C
过关检测
2.垃圾分类，从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是( )
A．旧报纸 B．塑料瓶
C．玻璃瓶 D．铝制易拉罐
D
过关检测
3.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.纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C.金属单质在常温下都是固体
D.合金中一定只含金属元素
B
过关检测
4.下列关于金属的利用与解释，有错误的是( )
A.用铝制高压电线——铝密度小
B.用铝合金制飞机外壳——铝抗腐蚀性好
C.用纯铁制机床底座——铁产量高
D.用铅锡合金做保险丝——该合金熔点低
C
过关检测
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