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第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
预习清单
1.金属材料是指用________或______等制成的材料。
2.铁、铝等大多数金属呈____色，但铜却呈____色，金呈____色。金属的__________________________________等物理性质差别也较大。
3.物质的______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__________________
________________________________________________________等多种因素。
纯金属
黄
银白
红
合金
导电性、导热性、密度、熔点、硬度
性质
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
价格、资源，废料
预习清单
4.在纯金属中_________________________________，就可以制得_____________的合金。_____和___就是______不同的两种铁合金。
5.___________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_____________________________________________等。
加热熔合某些金属或非金属
具有金属特征
生铁
钢
含碳量
熔点高、密度小、可塑性好、易加工、机械性能好
钛和钛合金
寻找身边的或列举生产、生活中的金属制品，依据已有的学习经验，思考这些金属制品的应用体现了金属具有怎样的物理性质
导入
一、认识金属的物理性质
金属是一类与人类的生产、生活联系紧密的材料，它的应用无处不在。
一、认识金属的物理性质
提出问题：这些金属都具有怎样的物理性质
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。
一、认识金属的物理性质
金属共同的物理性质：
（1）常温下为固体；
（2）有金属光泽，呈银白色；
（3）大多数为电和热的良导体；
（4）有延展性；
（5）熔点较高。
一、认识金属的物理性质
并不是所有的金属都是固体，尝试举出例子。
汞在常温下是液体。
并不是所有的金属都呈银白色，尝试举出例子。
铜呈红色，金呈黄色。
一、认识金属的物理性质
观察下表,思考并小组讨论:
一、认识金属的物理性质
（1）为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？
（2）银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
铁的硬度更大。
银的导电性虽然比铜好，但铜的价格更便宜。
一、认识金属的物理性质
（3）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？
（4）为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？
钨是熔点最高的金属，高温时不易熔化，而锡的熔点较低，如果用锡作灯丝，则灯丝易熔化断开。
铬是硬度最大的金属，镀在铁的表面既耐磨、美观，又防锈；如果在水龙头表面镀金，不仅增加成本，而且由于金的硬度较小，会使水龙头不耐用，缩短水龙头的使用寿命。
一、认识金属的物理性质
通过以上讨论，我们可以得出结论：
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。
一、认识金属的物理性质
提出问题：用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质呢
资源丰富
无毒轻便
耐磨耐腐蚀
美观、易加工
一、认识金属的物理性质
金属与非金属的物理性质的比较
项目 金属 非金属
状态
密度
硬度
导电、导热性
延展性
常温时，多数为固体(汞为液体)
常温时，溴为液体；氢气、氮气、氧气、氯气、稀有气体等为气体；其余为固体
一般较大
一般较大(汞除外)
一般较小
一般较小(金刚石是天然存在的硬度最大的物质)
大多数具有延展性
大多数不能导电(石墨能导电)、导热
大多数为电和热的良导体
大多数不具有延展性
二、了解合金及其性能
金属在日常生活中被广泛应用，可是在生活和生产领域，应用最广泛的不是纯金属，而是它们的合金。同学们知道这是为什么吗
合金某些方面的性能优于金属。
二、了解合金及其性能
合金是在纯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。例如，生铁和钢就是含碳量不同的两种铁合金。阅读教材，比较生铁和钢的异同点。
生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。除了含碳，生铁中还含有硅、锰等，不锈钢还含有铬、镍等。纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。
二、了解合金及其性能
提出问题：我们熟知的成语“百炼成钢”中蕴含了怎样的化学原理呢
在生铁炼钢的过程中，碳与氧气反应生成二氧化碳，含碳量降低，生铁就变成了钢。
二、了解合金及其性能
演示实验：合金某些方面的性能优于金属，下面我们通过实验来探究合金的部分特性。
比较黄铜片(铜锌合金)和铜片、硬铝片(铝合金)和铝片的光泽和颜色；如图所示，将它们互相刻画，比较它们的硬度。
二、了解合金及其性能
通过实验，同学们观察到了什么现象 得出了什么结论
性质比较 现象
黄铜 铜 硬铝 铝
光泽和颜色
硬度
结论
黄铜比铜硬
黄铜的硬度比铜的大
硬铝的硬度比铝的大
有光泽，黄色
有光泽，紫红色
有光泽，灰白色
有光泽，银白色
硬铝比铝硬
由此可见，合金一般比组成它们的纯金属硬度大。
二、了解合金及其性能
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。
纯金属或合金 纯金属 合金
铅 铋 锡 镉 焊锡 伍德合金
熔点/℃ 327 271 232 321 183 70
启示
合金的熔点一般低于组成它们的纯金属的熔点
二、了解合金及其性能
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。
注意：合金中并非都是金属，组成合金的元素中可能有非金属；
合金是一种混合物而不是化合物。
二、了解合金及其性能
阅读教材，认识一些常见合金的主要成分、性能和用途。
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、可塑性好、易加工、耐腐蚀、机械性能好等。
钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天器、船舶、化工设备、通信设备和医疗等。另外，钛合金与人体具有很好的相容性，可用来制造人造骨。
二、了解合金及其性能
形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金，被广泛用于制造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，以及牙齿矫正器等医疗器械。
核心总结
1.金属材料包括纯金属和合金。
2.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。
3.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，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
核心总结
4.合金
(1)生铁和钢都是铁的合金，它们的含碳量不同。
(2)合金的优点(比纯金属)：硬度更大、熔点较低、抗腐蚀性更强。
1.下列物质不属于金属材料的是（ ）。
A.铜 B.锰钢 C.铁锈 D.焊锡
2.下列金属物质的运用与其性质不一致的是（ ）。
A.制造白炽灯灯丝：熔点高 B.制造飞机：坚硬而质量轻
C.制造保险丝：硬度大 D.制造装化工原料的容器：耐腐蚀性
C
课堂评价
C
3.下列物质的用途中，只与物质的化学性质有关系的是（ ）。
A.用石墨作电极 B.用活性炭作净水剂
C.用氧气进行医疗急救 D.用铜作导线
C
课堂评价
课堂评价
4.我国航空航天技术的迅速发展离不开化学，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错误的是（ ）。
A.纯金属和合金都是金属材料
B.生铁的主要成分是碳
C.金制成金箔是利用了金具有良好的延展性
D.一般来说，合金比组成它的纯金属硬度大
B
课堂评价
B
5.下列有关金属材料的说法正确的是（ ）。
A.合金中一定只含金属元素
B.生铁和钢是含碳量不同的铁合金
C.金属单质都是银白色的
D.合金的抗腐蚀性比组成它们的纯金属更差

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