资源简介

(共29张PPT)
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
8.1 常见金属的物理性质
合金
核心素养目标
科学态度与责任：
通过金属材料的发展历史及合金在航天、医疗等领域的创新应用，感受化学对社会进步的推动作用，激发探索金属材料新性能的兴趣，培养合理利用金属资源、关注材料科学发展的责任意识。
化学观念：
建立 “金属的物理性质（导电性、导热性等）决定其用途，合金因组成改变性能更优” 的化学观念，理解 “物质组成与结构影响性质，性质决定用途” 的化学逻辑。
科学思维：
通过分析金属物理性质与用途的对应关系（如铜的导电性用于电线），培养 “性质 — 用途” 的推理思维。
重点
常见金属的物理性质（导电性、导热性、延展性等）及用途；
合金的概念、特性（硬度大、熔点低等）及应用。
难点
从微观角度理解合金性能优于纯金属的原因（如原子排列变化）；
辩证分析 “物质性质决定用途，但用途还受价格、环保等多因素影响” 的逻辑关系。
课前导入
课前导入
生活中金属材料无处不在：厨房中导热的铁锅、通电的铜质电线、轻便坚固的铝合金门窗…… 为何铁、铜、铝等金属会被广泛使用？看似普通的金属，如何通过 “变身” 合金，成为航天领域的 “硬核材料”？今天，让我们走进 “金属材料” 的世界，解密金属的物理性质，探索合金的神奇特性，揭开金属材料服务生活、推动科技的奥秘！
01
常见金属的物理性质
金属的物理共性
金属的物理共性
在常温下，大多数金属是固体
大多数金属呈银白色
大多数金属具有良好的导电性、导热性，延展性
金属各自的物理特性
金属的物理特性
铁、铝等大多数金属呈银白色，
但铜却呈红色，金呈黄色。
在常温下，大多数金属是固体，但汞是液体
金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大
铁、铝等大多数金属呈银白色，
但铜却呈红色，金呈黄色。
在常温下，大多数金属是固体，但汞是液体
一些金属物理性质的比较
金属之最
地壳中含量最高的金属元素—铝
人体中含量最高的金属元素—钙
目前世界年产量最高的金属—铁
导电性、导热性最好的金属—银
硬度最大的金属——铬
熔点最高的金属——钨
熔点最低的金属——汞
密度最大的金属——锇
密度最小的金属——锂
一些金属物理性质的比较
思考与讨论
根据生活经验和表中所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。
（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？
铁的硬度比铝大，菜刀、镰刀、锤子等工具需要一定硬度才能满足使用需求，铝硬度不足，难以胜任这些工具的功能。
虽然银导电性优于铜，但银的价格远高于铜，且储量少、成本高。铜的导电性虽稍逊于银，但已满足电线导电需求，同时资源相对丰富、价格低廉，更适合大规模用于制造电线。
（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
钨的熔点（3414℃）远高于锡（232℃）。灯泡发光时灯丝温度极高，钨的高熔点使其不易熔化；若用锡制灯丝，通电后锡会因熔点低迅速熔化，导致灯丝断裂，灯泡无法正常使用。
镀铬原因：铬的硬度大（硬度 9），且抗腐蚀性强，能保护铁制品（如水龙头）不生锈，同时增加表面耐磨性。若镀金：金的硬度小（2.5~3），不耐磨，易磨损；且金价格昂贵，用于水龙头镀覆既不实用也不经济
金属的物理性质与用途之间的关系
有金属光泽
用金、银等制装饰品
能够导电
用铜、铝等制电线、电缆
能够导热
用铁等制炊具
有良好的延展性
拉成丝、压成薄片
有一定的机械强度
制造车辆、门窗等
金属的性质
决定和影响金属用途的因素
金
属
的
性
质
决
定
因
素
决定和影响金
属用途的因素
影
响
因
素
价格高低
资源是否丰富
废料是否易于回收
对环境的影响
是否美观
使用是否便利
但并不是唯一的决定因素
这些也同样重要
02
合金
金属材料的种类
金属材料的种类
纯金属
（纯净物，属于单质）
合金
如铁、铜、铝、银等
概念：在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。（合金是混合物）
如青铜、铝合金、生铁、钢等
实验现象及结论
性质 比较 现象 黄铜 铜 硬铝 铝
光泽和 颜色
硬度 结论 合金的硬度一般比组成它们的纯金属的硬度大
有光泽、黄色
有光泽、紫红色
黄铜 > 铜
有光泽、银白色
有光泽、银白色
硬铝 > 铝
比较某些合金与组成它们的纯金属的熔点
纯金属 合金 铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金
熔点/℃ 327 321 271 232 183 70
启示
一般来说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。
合金的性能
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。
“两增”：
与组成它们的纯金属相比强度和硬度增大；抗腐蚀性增强
“一降”：
与组成它们的纯金属相比熔点降低
常见的合金
生铁 钢 不锈钢 锰钢
含碳量 2 %~4 % 0.03%~2% 主要成分 铁、碳、硅、锰等 铁、铬、镍 铁、锰、碳
主要性能 硬而脆、无韧性 抗腐蚀性能好 韧性好，硬度大
用途 铁锅、暖气片、机床 医疗器械、炊具 坦克装甲、自行车架
钛和钛合金
→性质：
如熔点高、密度小（钛的密度仅为4.5 g/cm3）、可塑性好、易加工、机械性能好，抗腐蚀性能非常好；钛合金与人体具有很好的相容性。
→用途：
广泛用于火箭、导弹、航天器、船舶、化工设备、通信设备和医疗，可用来制造人造骨。
一些常见合金的主要成分、性能和用途
合金 主要成分 主要性能 主要用途
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 机械零件，如轴承、齿轮
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
18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品
03
课堂小结
04
课堂练习
A
2．2023年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是( )
A.铝锂合金的熔点比纯铝更高
B.铝锂合金的抗腐蚀性能非常差
C.铝锂合金是混合物
D.铝锂合金的硬度比纯铝小
C
3． 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
A
4．中国传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，使金附着在器物表面。则下列说法正确的是( )
A.金汞漆属于合金
B.鎏金时金发生了化学反应
C.鎏金工艺利用了汞的还原性
D.金汞漆加入盐酸中会产生大量气泡
Thanks
好好学习天天向上

展开更多......

收起↑