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第八单元　金属和金属材料
课题1　金属材料
情景导入
上图为“马踏飞燕”，是东汉晚期的青铜奔马。
下图为河北沧州铁狮子，铸造于953年，是我国最大的铸铁文物。
人类历史上使用铁、铜和铝金属材料的先后顺序是怎样的？这其中有什么原因吗？
自学互研
提出问题
金属材料的种类有哪些？跟非金属相比，金属具有哪些相似的物理性质？
知识一
几种重要的金属
新知探究
1.金属材料包括纯金属和合金。
2.金属具有相似的物理性质：常温下，大多数金属都是固体(除汞为液体)，具有导电性、导热性、延展性，有金属光泽。
3.现在，世界上年产量前三的金属为：铁、铝、铜。
物理性质 物理性质比较 导电性(以银的导 电性为100作标准) 银 铜 金 铝 铁 锌 铅
(优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良)
密度/(g·cm-3) 金 铅 银 铜 铁 锌 铝
(大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 (小)
熔点/℃ 钨 铁 铜 金 银 铝 锡
(高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低)
硬度(以金刚石的 硬度为10作标准) 铬 铁 银 铜 金 铝 铅
(大) 9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5 (小)
一些金属物理性质的比较
课堂讨论
铁硬度大，密度大；而铝硬度小，密度小。
银资源短缺，价格昂贵，用银作导线，资源少，成本高。
1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？
2.银的导电性比铜的好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
根据上表的数据，联系生活经验回答下列问题：
课堂讨论
灯泡里的灯丝在照明时温度很高，钨是熔点最高的金属；如果用锡作灯泡里的灯丝的话，灯丝很容易熔断，灯泡不耐用。
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？
铬的硬度最大，不易生锈，水龙头等铁制品镀铬，是为了增强金属制品表面的美观；如果镀金，不仅成本高，而且容易损坏，达不到预期目标。
4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？
归纳总结
价格高低
资源是否丰富
是否美观
使用是否便利
废料是否易于回收
对环境的影响
金属的性质
决定
因素
影响
因素
决定和影响金属用途的因素
地壳中含量最高的金属元素_________;
目前世界年产量最高的金属_________;
导电、导热性最好的金属_________;
人体中含量最高的金属元素_________;
硬度最高的金属_________;
熔点最高的金属_________;
熔点最低的金属_________;
密度最大的金属_________;
密度最小的金属_________。
金属之最
铝(Al)
钙(Ca)
铁(Fe)
银(Ag)
铬(Cr)
钨(W)
汞(Hg)
锇(Os)
锂(Li)
提出问题
什么是合金？合金是纯净物吗？
铝合金建材
不锈钢锅
知识二
合 金
在金属中加热熔合某些金属或非金属所制得的具有金属特征的物质。
新知探究
1.合金：
注意：①合金为混合物；
②合金至少含两种成分，至少一种是金属.
目前使用量最大，用途最广的合金。
铁常见的两种合金是生铁和钢。
2.铁合金：
铁常见的两种合金是什么？
生铁
钢
生铁和钢的比较
类别 含碳量 机械性能 用途
生铁 2 %~4 % 硬而脆、无韧性 制铁锅、暖气
片、机床等
钢 0.03 %~2 % 较硬而韧，有弹性、良好的延展性 制机械、交通工具、炊具等
实验：比较合金和纯金属的硬度
探究实验
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；将它们互相刻画，比较它们的硬度。
实验8-1
根据实验8-1完成表格：
性质比较 现象 材质 黄铜 铜 硬铝 铝
光泽 和颜色
硬度 结论 黄色金属光泽
紫红色
银白色金属光泽
灰色或灰白色
黄铜＞铜
硬铝＞铝
合金比组成它们的纯金属的硬度更大，用途更广
更大的硬度，更高的强度(韧性好、耐拉伸、耐弯曲)。
1
较低的熔点。
2
归纳总结
合金与纯金属相比：
更好的抗腐蚀性能。
3
合金 主要成分 主要性能 主要用途
不锈钢 铁、铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、容器、反应釜
锰钢 铁、碳、锰 韧性好、硬度大 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架
黄铜 铜、锌 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机械零件、仪表、日用品
青铜 铜、锡 强度高、可塑性好、 耐磨、耐腐蚀 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀
白铜 铜、镍 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银做饰品
焊锡 锡、铅 熔点低 焊接金属
硬铝 铝、铜、镁、硅 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等制造业
18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件
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。
钛和钛合金：
钛
钛合金
知识三
新型合金
优良性能
主要用途
熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好，抗腐蚀性能强等。
广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用于制造人造骨等。
具有形状记忆效应的合金，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。
形状完全恢复
将天线揉成团
在加热时形状开始恢复
用形状记忆合金丝制成的天线
冷却
变形
用钛镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
形状记忆合金
随堂练习
1． 金属材料在现实生活中有极为重要的作用。下列金属材料的运用与金属所具有的性质不一致的是（　　）
A．制造白炽灯灯丝——熔点高
B．制造飞机——坚硬而质轻
C．制造装化工原料的容器——耐腐蚀
D．制造保险丝——硬度大
D
2． 下列金属材料中，不属于合金的是（ ）
A.硬铝 B.生铁 C.三氧化二铁 D.青铜
3． 合金由于其优良的性能在生产生活中得到了广泛的使用。下列关于合金及纯金属的各项比较中，不正确的是（　　）
A．强度：硬铝＞铝
B．抗腐蚀能力：不锈钢＞纯铁
C．硬度：纯铜＞黄铜
D．熔点：纯锡＞武德合金
C
C
4．青少年一定要爱护自己的眼睛，在光线不足时看书、写字要用照明工具。右图是一种照明用台灯。
(1) 右图中标示的各部件中， 用金属
材料制成的是________（填序号）。
(2) 灯管后面的反光片为铝箔。铝块能制
成铝箔是利用了铝的______性。
(3) 铜制插头是利用了金属铜的______性。
①②④
延展
导电
①铁螺丝钉
②铝箔反光片
③玻璃灯管
④铜质插头
⑤塑料灯座
①
②
③
④
⑤
课堂小结
几种重要的金属
种类：纯金属和合金
金属的物理性质
合 金
合金的概念
铁合金：生铁、钢
比较合金与纯金属
新型材料
金属材料
钛合金

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