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6.1 金属的物质性质
第六单元 金属和金属材料
Material properties of metals
汇报人 / XXXXXXXX >
Chapter 6 Metals and Metal Materials
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
学习目标
01
02
了解金属的物理通性，知道物质性质与用途的关系
03
认识同类物质既有通性又有各自的特性
认识合金的概念及其特性，知道几种常见的重要合金
教学重点
教学难点
01 金属的物理通性
01 合金的特性
02 合金的特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
课程导入
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
金属的用途为什么如此广泛？它们有哪些性质？它们是怎么制得的？
通过本单元的学习，你将会进一步认识这古老而新奇的金属世界。
生活中金属制品比比皆是：
问题探讨
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
为什么金、铂常用来打造首饰，铜常用来制电线，铝、铁常用来做炊具？
铝锅、铁锅是纯铝或纯铁制品吗
金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。
铜可以用来制造电线是因为它易导电。
铝、铁可用来制造炊具是因为它传热快。
不是。
目
录
CONTENTS
1
金属物理性质的共性与差异性
2
神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
金属物理性质的共性与差异性
01
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
新课探究
一、金属物理性质的共性与差异性
1.金属物理性质的共性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
黄金首饰
金、铂常用来打造首饰的一个原因是？
因为它们有美丽而持久的光泽
色泽和强度有所差异
有光泽
大多数为银白色，特例如：金呈黄色，铜呈紫红色，铅呈灰蓝色，锌呈青白色
新课探究
一、金属物理性质的共性与差异性
1.金属物理性质的共性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
铜芯电线
铜常用来制造电线
导电性
导电能力不同
银
铜
铝
铁
＞
＞
＞
新课探究
一、金属物理性质的共性与差异性
1.金属物理性质的共性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
铝和铁传热快，常用来制造炊具
导热性
金属有一定的延展性，容易加工
铝箔纸
其他金属也有不同程度的导热性
金、银、铜、铝等可拉成细丝或压成薄片
延展性
新课探究
一、金属物理性质的共性与差异性
1.金属物理性质的共性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
金属的物理性质(共性)
有光泽
延展性
导电性
导热性
同类物质所共有的普遍性质，称为这类物质的共性
新课探究
一、金属物理性质的共性与差异性
2.金属物理性质的差异性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
同类物质所表现出的各自不同的性质，称为这类物质的差异性
项目 常见的几种金属 最大（高） 值的金属 最小（低）
值的金属
铁 铝 铜 密度/（g.cm-3） 7.86 2.70 8.92 22.7（锇） 0.534（锂）
熔点/℃ 1535 660 1083 3410（钨） -39（汞）
硬度 （最硬的金刚石为10） 4~5 2.5~3 2~2.9 9（铬） <1（铯）
密度最大的金属
锇
密度最小的金属
锂
熔点最高的金属
钨
熔点最低的金属
汞
硬度最高的金属
铬
硬度最低的金属
铯
新课探究
一、金属物理性质的共性与差异性
2.金属物理性质的差异性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
在各种金属材料中，人类应用最广泛的是铁、铝和铜。
优点：物理性能良好和储量相对丰富
铁
应用：钢铁制品在建筑、交通、机械等领域
优点：密度小、耐腐蚀性好，良好的导电性和导热性
铝
应用：航空航天、汽车、包装等领域
优点：良好的导电性和延展性
铜
应用：制造电线、电缆和金属制品，打造首饰
新课探究
一、金属物理性质的共性与差异性
2.金属物理性质的差异性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
制造出形形色色、各种用途的金属制品，造福人类社会
金属制品的制造考虑因素：
储量多少
价格高低
生产加工难易
金属物理性能
优良程度的差异
决定和影响金属用途的因素
是否美观
使用是否便利
废料是否易于回收
对环境的影响
决定因素
影响因素
新课探究
一、金属物理性质的共性与差异性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
调查与交流 >>>
1.为什么普通电线一般用铜丝制作、高压线用铝丝制作，而不用导电性能更好的银丝
铜的导电性明显优于铝，且加工成本相对较低
银
铜
铝
＞
＞
导电性能：
银是一种贵金属，价格远高于铜和铝，成本过高
【拓展】为什么普通电线一般用铜丝制作，而不用铝丝
【拓展】为什么高压线用铝丝而不用铜丝制作
铝的密度比铝小，相同体积下铝线更轻。
（因为高压线需要承受较大的拉力和风压）
新课探究
一、金属物理性质的共性与差异性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
调查与交流 >>>
2.如果用铝丝代替钨丝制作电灯泡里的灯丝，结果会怎样
会导致灯丝很容易烧断。
因为 铝的熔点远低于钨 。钨的熔点3410℃，而铝的熔点仅为660℃。
而电灯泡在工作时，灯丝的温度会远高于这个熔点。
因此，使用铝丝作为灯丝，它很可能会因为无法承受高温而迅速熔化，导致灯泡失效。
新课探究
一、金属物理性质的共性与差异性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
2.金属物理性质的差异性
金属的物理性质差异性
颜色不同
状态不同
物理性质有差异
常温下，大多数金属为固体，但汞是液体
大多数金属呈银白色，
但铜(Cu)呈紫红色，
金(Au)呈黄色
不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别较大
神奇的合金特性
02
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
因具有优良特性，金属受到人们的青睐，在社会生产和生活中获得广泛应用。
然而，人们也发现纯金属材料受到品种和性能的限制，不能满足社会各方面的需要。
有没有办法对纯金属材料进行改进以改善其性能呢
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
1.生活中的合金制品
制作炊具、餐具的是不锈钢
制造门窗框架的是硬铝
用来焊接金属制品的是焊锡
制乐器用到了黄铜
由铁和铬、镍等熔合而成
由铝和铜、镁、硅等熔合而成
无铅焊锡，由锡和铜等熔合而成
由铜和锌等熔合而成
有铅焊锡，由锡和铅等熔合而成
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
2.合金特性
定义
指由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质
特点
至少含有一种金属
大多数合金是混合物
物理变化
合金的熔合方式
金属+金属
金属+非金属
青铜
生铁
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
学生实验探究 >>>
认识金属的一些物理性质和合金的特性。
目 的
【实验 6-1】取下列三组金属片互相刻划，比较硬度大小，将结果填入下表(填“>”或“<”)。
分组 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
硬度比较 铜片 铝片 铜片 黄铜片 铝片 硬铝片
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
学生实验探究 >>>
认识金属的一些物理性质和合金的特性。
目 的
【实验 6-1】取下列三组金属片互相刻划，比较硬度大小，将结果填入下表(填“>”或“<”)。
分组 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
硬度比较 铜片 铝片 铜片 黄铜片 铝片 硬铝片
>
<
<
结论①
不同金属的硬度 （填“有”或“无”）差异，
而合金的硬度一般比组成他的纯金属 （填“大”或“小”）。
有
大
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
学生实验探究 >>>
【实验6-2】为了比较不同材料的导热性能，请用塑料片、铜片、黄铜片、铝片进行如图 6.1-3 所示的对比实验。用250 mL的烧杯装适量温度约为75℃℃的热水，在每个材料片的顶端粘贴40℃℃变色测温贴，将几个材料片同时放入热水中(注意金属片不要相互接触)。比较不同材料顶端测温贴变色所需的时间，用秒表记录下来，将结果填写在下表中。
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
学生实验探究 >>>
结论②
序号 材料 顶端测温贴变色
需要的时间
1 塑料片
2 铜片
3 黄铜片
4 铝片
18.5s 最长
2.6s 最短
8.4s 较长
4.8s 较短
（1）从 和 （填序号，下同）的对比实验得出，一般来说，金属的导热性大于非金属；
（2）从 和 的对比实验得出，不同金属的导热性也不相同， 的导热性比 更好；
（3）从 和 的对比实验得出，合金的导热性一般比组成它的纯金属 （填“好”或“差”）。
1
2或3或4
2
4
铜
铝
2
3
差
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
学生实验探究 >>>
3.比较下列合金及其组分金属的熔点。
铁
1 535 ℃
碳
3 550 ℃
锡
232 ℃
铅
327 ℃
镉
321 ℃
铋
271 ℃
锡
232 ℃
铅
327 ℃
钢
1 200°C~1 500℃
焊锡
< 200°C
保险丝(伍德合金)
69°C
结论③
合金的熔点通常比其组分金属的熔点 (填“高”或“低”)。
低
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
学生实验探究 >>>
结 论
合金与纯金属性能的比较
硬度
Hardness
合金硬度较大
熔点
Melting point
合金熔点较低
导热性
thermal conductance
合金导热性差
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
拓展：常见的合金
铜合金
黄铜
Cu—Zn
青铜
Cu—Sn
铁合金
钢
含铁0.03%~2%
生铁
含铁2%~4.3%
铝合金
硬铝
Al—Cu—Mg—Si
钛合金
钛铝合金
Ti—Al—V
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
3. 一些常见合金的组分、特性和重要用途
合金名称 组分 特性 重要用途
碳素钢 铁、碳 坚硬 机器零件、建材、铁轨、桥梁、船体
锰钢 铁、锰、碳 韧性好，硬度大 挖掘机铲斗、钢梁、装甲车、自行车架
不锈钢 铁、铬、镍 抗腐蚀性好 炊具、医疗器械、手表
硬铝 铝、铜、镁、硅 质轻，强度和硬度好 火箭、飞机、轮船、高压锅
黄铜 铜、锌 强度较好，易加工，耐腐蚀 机器零件、日用品、乐器
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
3. 一些常见合金的组分、特性和重要用途
合金名称 组分 特性 重要用途
青铜 铜、锡 易加工，耐腐蚀 塑像、机器零件（如轴承、齿轮等）
焊锡 锡、铅 熔点低 焊接金属
伍德合金 铋、铅、锡、镉 熔点很低，质软 保险丝、防火防爆装置
K 金 金、银、铜 光泽好，易加工，耐磨 装饰品、金币、电子元件
钛合金 钛、铝、钼、铜、锡 强度高，耐腐蚀，耐热性、生物相容性好 航天、航空、医用金属材料
①K是表示金的纯度的指标。24K表示含金量达100%，18K表示含金量达75%，14K表示含金量达58.5%。
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
4. 新型合金——钛合金
用途：
火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等。
钛合金与人体有很好的“相容性”，因此，可用来制造人造骨 。
强度高
耐热性
耐腐蚀
密度小
生物相容性好
性能
中国空间站的建造使用了钛合金
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
5. 新型合金——铝合金
2022年中国科学家成功研发的高性能材料
高热导率，又称“导热系数”，是物质导热能力的量度
用途：可用于制造太空核反应堆。
抗辐射
高熔点
高热导率
优异的强韧性
性能
新课探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金属物理性质的共性与差异性
1.金属具有不同程度的金属光泽、导电性、导热性、延展性等物理共性。
2.金属的密度、熔点、沸点、硬度等各有差异。
3.合金是--种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，大多数合金是混合物。一般来说，与组成它们的金属相比，合金的硬度增大、熔点降低。
4.金属或合金材料的物理性质存在差异，使得它们具有不同的用途。
长话短说
课堂小结
【检测题1】金属材料在人类活动中的应用越来越广泛。下列属于金属共性的是（　　）
A．常温下都是固体 B．很高的熔点
C．硬度很大、沸点很高 D．良好的导电性，传热性
D
课堂检测
【检测题2】打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术，在冬天表演更安全，因为打开的铁花会迅速降温，这说明金属材料有良好的（　　）
A．延展性 B．导热性 C．导电性 D．耐腐蚀性
B
课堂检测
课堂检测
【检测题3】下列金属常温下为液态的是（　　）
A．铁 B．汞 C．铜 D．锌
B
【检测题4】2024年8月18日11时许，我国“蛟龙号载人潜水器抵达西太平洋首个作业区，完成航次首潜。“蛟龙号”外壳使用的钛合金可能具有的性质是（　　）
A．耐高压 B．易与海水反应
C．硬度小 D．易与氧气反应
A
课堂检测
【检测题5】下列有关合金的说法错误的是（　　）
A．生铁是一种合金
B．制取合金的过程属于物理变化
C．焊锡的熔点比纯锡的熔点低
D．钢比生铁的含碳量高
D
课堂检测

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