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第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
人造卫星的天线为什么会变形？你知道它是由什么材料制成的吗？
1. 认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2.了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。
3.知道合金的组成，了解生铁和钢等重要合金。
4.会区别纯金属和合金，认识合金比纯金属具有更广泛的用途。
【想一想】你知道哪些金属？见过哪些金属？说出它们的名称和元素符号，看看谁知道的最多！
我知道的
金属名称
元素符号
我见过的 金属名称
元素符号
提示:
钠
镁
钾
锌
钙
Na
Mg
K
Zn
Ca
铁
铝
铜
银
金
Fe
Al
Cu
Ag
Au
……
……
……
……
青铜奔马（马踏飞燕）
沧州铁狮子
一、几种重要的金属
应用广泛的金属材料
1.你所知道的金属或金属制品还有哪些？
2.它们各自是用什么材料制成的？
3.金属材料分哪几类？
4.目前世界上应用广泛的金属材料有哪些？
归纳总结：
金属材料包括纯金属以及它们的合金。
应用广泛的金属有：铜、铁、铝等。
【交流讨论】
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
例
外
项
金属的物理性质
小结：金属都具有的物理性质：
有金属光泽、
有导电性、
导热性、
延展性等。
银白色
固体
有金属光泽
导热、导电性
有延展性
密度大
熔点较高
金为黄色
铜为红色
汞为液体
锂
0.535×103
kg·m-3
汞
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
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？
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？
【思考与讨论】
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
一架波音767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。
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
人类历史上使用最早的青铜是由铜、锡等元素形成的合金。世界上最常见、应用最广的钢是由铁、碳等元素形成的合金。
通常所说的“金属材料”，既包括各种纯金属，也包括各种合金。
1.生铁、钢、铁分别属于什么物质？
2.生铁和钢的组成有哪些相同点和哪些不同点？
3.生铁和钢相比纯铁来说，性能有哪些优越性？
【思考交流】
生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金.生铁的含碳量为2％～4.3％，钢的含碳量为0.03％～2％。除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等。由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变。例如，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。
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
紫红色
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】
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。
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
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、化工和通讯设备等。
钛金属腕表
钛和钛合金
1.大多数金属具有共同的物理性质，如具有金属光泽、可以导电和导热、延展性良好等。
2.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，还有其他影响因素。
3.金属材料包括铁、铜、银等纯金属和合金。
合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，熔点一般比组成它们的纯金属更低，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有广泛的用途。
知识点一、金属与合金的性质
【典例1】生活中的许多日常用品应用了物质的属性，以下说法不正确的是（　　）
A．冰箱的门吸应用了磁铁的磁性
B．不锈钢制作餐具利用了它的抗腐蚀性
C．铜制作导线利用了它的导热性
D．活性炭用于净化水利用了它的吸附性
C
知识点二、 合金
【典例2】（2021·连云港中考）2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是( )
A．镁锂合金属于金属材料
B．锂属于非金属元素
C．镁是地壳中含量最高的金属元素
D．镁锂合金的硬度比镁的小
A
1. 常温下为紫红色固体的是（　）
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.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
4.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）
世间最大的快乐，莫过于发现世人从未见过的新物质

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