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2024
第八单元 课题1
金属材料
你是否准备好迎接这场视觉与思维的盛宴
学习目标
1.能列举生活中常见的金属材料及应用，认识金属的性质与用途之间的关系，建立物质的性质决定用途的化学观念；
2.认识金属的共性和特性以及共有物理性质的差异，树立辩证认识问题的意识，能够从多个角度考虑物质的用途
3.认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，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。
课堂导入
金属材料的发展史
课堂导入
三星堆遗址出土的青铜大面具，
距今已有3000余年的历史
山西永济黄河铁牛，铸造于724年
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。人类使用金属材料的历史十分悠久。
金属材料是指用纯金属或合金等制成的材料。
青铜时代
距今约4500—3000年
铁器时代
距今约3400年
铝的使用
距今约100多年
钛合金
20世纪50年代
人类使用金属材料的历史
人类利用金属的先后顺序：铜→铁→铝。
现阶段年产量：铁＞铝＞铜。
由于铝的化学性质比较活泼，在古代很难通过冶炼得到单质铝，故铝的利用较晚。
A
典例1 材料是时代进步的标志，下列物品所用的材料不属于金属材料的是（ ）
解析：石斧是由石头制成的，属于石器。钛合金、青铜均属于合金，它们和铁都属于金属材料。
A．石斧——石头 B．“黄河铁牛”——铁
C．人造骨——钛合金 D．“青铜大面具”——青铜
探究新知一 常见金属的物理性质1.金属的物理共性
观察下列金属及其制品，它们的外观有什么共同之处？
铜(Cu)
银(Ag)
金(Au)
铁导线
铝芯线
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
常温下为固态
某些金属的特性
铜
Copper
Cu
金
Gold
Au
汞
Mercury
Hg
铜为红色
金为黄色
汞在常温下为液体
探究新知
2.某些金属的特性
铁粉 色。
黑
铁粉
iron powder
Fe
一 常见金属的物理性质
归纳总结
金属的物理性质
05
04
03
02
01
有金属光泽
大多数呈银白色，铜呈红色，金呈黄色
常温下大多数是固态
导电性好
常温下汞是液体
导热性好
延展性好
一些金属的物理性质比较 导电性 银　铜　金　铝　锌　铁　铅
100 99 74 61 27 17 7.9
密度 (g·cm-3) 金　铅　银　铜　 铁　锌　铝
19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7
熔点/℃ 钨　 铁　 铜　 金　 银　 铝　 锡
3410 1535 1083 1064 962 660 232
硬度 铬 铁　 银　 铜　 金　 铝　 铅
9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5
为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？
银导电性比铜好，但电线一般用铜制不用银制？
为什么灯丝用钨制不用锡制？用锡的话会怎么样？
为什么铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？
硬度
价格
熔点
价格
根据你的生活经验和表中所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题
探究新知
一、常见金属的物理性质
3. 影响物质用途的因素
物质的用途
性质
资源
价格
美观
便利
回收
环保
最主要的因素
熔点最高
拓展提升
Expand and improve
人类使用最早
硬度最大
导电导热最好
密度最大
使用最广泛
地壳含量最高
熔点最低
人体含量最高
密度最小
金属之最
The Best of Metals
即时练习
1.《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是（ ）
A.磁性 B.延展性
C.导电性 D.导热性
B
二 合金——Alloy
在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质
大部分合金属于混合物，也有的合金是化合物
替代合金
间隙合金
金属+金属
青 铜
金属+非金属
生 铁
合金
二
通过综合考量，我们已选择了铁作为高铁轨道所用材料。这里用的铁是生铁，还是进一步精炼而成的纯铁或钢呢？
阅读教材P4-5，完成下表
铁 钢 生铁
含碳量
性能差异
0
0.03%~2%
2%~4.3%
质软
硬而韧
硬而脆
合金
1.铁合金
生铁
降低含碳量
炼 钢
钢
“百炼成钢”蕴涵的化学原理
二 合金
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。
性质比较 现象 结论
黄铜 铜 硬铝 铝 光泽和颜色
硬度 暗、黄色
亮、红色
暗、银灰色
亮、银白色
黄铜比铜硬
硬铝比铝硬
合金的硬度大于其组分金属
2.合金的性质
合金
二
查阅资料：焊锡(锡铅合金)主要用于焊接金属等；武德合金（铅、铋、锡和镉组成的合金）可用于制电路保险丝等。根据下表提供的数据，你能得到什么启示
纯金属或合金 纯金属 合金 铅 铋 锡 镉 焊锡 武德合金
熔点/℃ 327 271 232 321 183 70
启示 合金一般比组成它的纯金属的熔点要低
容器
医疗器械
炊具
其他的铁合金
不锈钢的主要用途
锰钢的主要用途
钢轨
挖掘机铲斗
坦克装甲
二 合金
归纳总结
合金的性能
与组成它们的纯金属相比
与组成它们的纯金属相比
合金的性能
强度和硬度更高
抗腐蚀性更强
熔点低
三增
一降
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。
组成改变
（纯金属）
性质改变
（合金）
用途改变
铝合金——Aluminum alloy
密度小，强度高，抗腐蚀性强
广泛应用于化工行业、金属包装、交通运输、家居装潢领域
飞机机身大量使用铝合金的原因
密度小、强度大、耐腐蚀
1. 特性：熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好等；
2.用途：火箭、导弹、化工和通信设备等。
钛合金与人体具有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。
钛镍合金——具有特殊的形状记忆功能
钛和钛合金
形状记忆合金
课堂小结
金属材料
合金
纯金属
差异性
物理性质
强度和硬度更高；抗腐蚀性更强；熔点更低
几种常见的合金
概念
特性
铁合金 铝合金
铜合金 钛合金
中国实现量产可以用手撕的超薄不锈钢

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