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第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
109种元素中，金属元素有85种
为什么说金属材料的使用具有标志性的意义，金属具有哪些性质和优点？
金属的使用历史
1. 知道金属属于单质，能列举常见的金属。
2.能结合实验事实，举例说明和描述常见金属的物理共性与特性。
3.能举例说明金属性质与金属材料应用的关系，如合金的性能与应用等。
应用广泛的金属材料
青铜大面具
山西永济黄河铁牛
一、常见金属的物理性质
水壶烧水说明金属具有_______。
钨可以做灯丝说明金属熔点和沸点_______。
导热性
较高
铜可以用来打造头盔说明金属具有_______。
铜丝可以用来做电线说明金属具有_______。
延展性
导电性
思考：下列金属都是利用了金属的哪些物理性质？
金属的物理性质
1.金属的共性：
①密度和硬度较大；
②有金属光泽；具有良好的延展性
③熔点和沸点较高；
④具有导电导热性。
2.金属的特性：
①大多数金属常温下为固态，而汞是液态；
②大多数金属为银白色，而铜为红色、金是黄色；
③各种金属的硬度、密度、熔点、导电性、导热性有较大差别。
总 结
3.金属之最
熔点最低的金属──汞
熔点最高的金属──钨
密度最小的金属──锂
密度最大的金属──锇
硬度最小的金属──铯
硬度最大的金属──铬
延性最好的金属──铂
展性最好的金属──金
地壳中含量最高的金属元素──铝
目前世界年产量最高的金属──铁
导电、导热性最好的金属──银
人体中含量最高的金属元素──钙
根据视频，我们对金属的物理性质有了简单的了解，你能回答下列问题吗？
1．为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？
2．银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
铝的密度虽然比铁小，但硬度却远不如铁。
银的导电性虽然比铜好，但价格比铜高得多。
【思考】
3．为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制会出现什么情况？
4．为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？
钨的熔点最高，锡的熔点较低；如果用锡，则灯丝易烧断。
铬硬度大，耐磨、美观，又防锈；金的硬度小，如果镀金，成本会成倍增加且不耐用。
物质性质
物质用途
决定
物质用途的主要决定因素及其他影响因素：
原料价格
原料资源
是否
美观
使用是否便利
废料是否易于回收
是否环保
一架C919大型飞机约由70%的铝及其合金构成。
1.铝合金用于制造飞机是利用了什么性质？
铝合金的硬度
大、密度小。
2.生活中为什么大量使用铝合金做门窗，而不用纯铝？
铝合金的硬度比铝大。
【思考交流】
3.焊锡用于焊接电路是利用了什么性质？
焊锡的熔点低。
金属材料
合金
纯金属
【总结】通过视频我们知道：合金就是在纯金属中加热熔合其他金属或非金属后形成的、具有金属特性的物质。相比较而言，合金的硬度更高，熔点较低。
合金
定 义：合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。
合金是混合物，不是纯净物哟！
有金属光泽、硬度、延展性…
二、合金
说明：（1）合金不一定全部由金属组成，也可以由金属与非金属组成。但是合金至少含有一种金属。
（2）合金具有金属特性，如导电性、导热性、延展性等。
（3）合金是混合物，四氧化三铁是纯净物，不是合金。
（4）合金中各成分仍保持自己的性质，合金的形成过程属于物理变化。
1.铁合金
生铁：
钢：
含碳量为2% ～ 4.3%
含碳量为0.03% ～ 2%
生铁的用途:生铁硬度大、抗压、性脆，可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料。
铁合金
钢的用途：有良好的延展性，机械性能好，用于制造机械和交通工具。
实验1 ：合金与纯金属的色泽和硬度的比较
金属材料 主要成分 光泽和颜色 硬度大小对比
黄铜片(合金) 铜、 锌
铜片(纯铜) 铜 焊锡(合金) 铅 、锡
锡(纯锡) 锡 结论 黄色
红色
银白色
灰色
黄铜大
焊锡大
合金颜色鲜艳，硬度变大。
合金与组成它们的金属的性质比较
【实验探究】
合金与纯金属的光泽、颜色和硬度的比较
金属材料 主要成分 熔化速度对比
铅（纯铅） 铅
锡（纯锡） 锡
焊锡（合金） 铅、锡
慢
中
快
实验探究2：比较焊锡、锡、铅的熔点的高低
结论：合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低。
探究合金的熔点
合金的熔点比其组分的熔点低
【知识迁移】
制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属与非金属）加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。根据下表中的数据判断（其他条件均满足），表中合金不宜采用上述方法制取的是（ ）
金属 Na Mg Al Cu Fe
熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535
沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750
A.Fe – Cu合金 B.Mg – Cu合金 C.Na – Al 合金 D.Na – Fe 合金
D
当两种金属形成合金时，其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点。
合金的广泛应用
名称 主要组 成元素 特性 用途
黄铜 铜、锌 坚硬、耐腐蚀 制造机械零件、电器零件等
青铜 铜、锡 耐腐蚀、易铸造成形 制造形状复杂的铸件、精致的工艺品、塑像等
硬铝 铝、铜、 镁、锰 质轻而坚硬 制造飞机、汽车、作建筑材料等
焊锡 锡、铅 熔点低、能粘接金属 焊接电子元件、金属片等
不锈钢 铁、铬、镍 耐腐蚀 制造医疗器械、化工设备、日用品等
碳素钢 铁、碳 坚硬 作建筑材料、制造机器零件、铁轨、船舶、桥梁等
常见合金的性质和用途
铜合金
黄铜：（含Zn 20% ～36%）
青铜：（含Sn 10% ～30%）
白铜：
含Cu Zn——耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。
含Cu Sn Pb等——硬而脆，强度大
含Ni Zn（少量Mn）——制酒具等
2.铜合金
世界铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性，可制成0.01mm的铝箔，用于包装香烟、糖果；铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，故铝及其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业有广泛的用途。
3.铝及其合金的用途
钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等
被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工、通讯设备和医疗等。
4.钛和钛合金
用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。被广泛用于做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，以及牙齿矫正等医疗材料。
5.形状记忆合金
形状记忆合金
知识点一、金属与合金的性质
【典例1】（2023 江西中考）大国工匠秦世俊展现数控技术所使用0.01mm铝箔，是由铝块加工而成，这体现了铝具有（ ）
A.密度小 B．导电性 C．导热性 D．延展性
D
知识点二、 合金
【典例2】（2024·湖北中考）湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是（ ）
A. 属于金属材料 B. 熔点高于纯铜
C. 硬度低于纯锡 D. 铜、锡均能与稀硫酸反应
A
1. 常温下为红色固体的是（　）
A．锌 B．铁 C．铜 D．银
2.金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的（　 ）
A．导电性 B．延展性 C．导热性 D．抗腐蚀性
C
B
3.（2023 山西中考）中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中華人民共和國中央人民政府之印”，代表着熠熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是( )
A.硬度较大 B．熔点较高 C.不溶于水 D．形状美观
A
4.（2023 湘潭中考）2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（　　）
A．合金中一定只含金属元素
B．金属材料包括纯金属和合金
C．钛合金的硬度比纯钛更大
D．超高强度钢属于一种铁合金生
A
5.下列有关合金的叙述，正确的是（　　）
①合金中至少含两种金属；
②合金中的元素以化合物形式存在；
③合金中一定含有金属；
④合金一定是混合物；
⑤生铁是含杂质较多的铁合金；
⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好。
A.①②③④⑤⑥ B.①② C.①③④ D.③④⑤⑥
D
6.金属材料在生活、生产中应用十分广泛。
(1)下图A是金属的一个应用实例，请说出利用了金属的什么物理性质？(答出一点即可)________________
(2)下图B中两块金属片互相刻画后，在纯铜片上有明显的划痕。该实验探究的目的是什么？_________________________________
比较合金与纯金属的硬度
延展性（或导电性）

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