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初中 九年级 化学
第九单元 第一节 常见的金属材料（一）
1、一架歼-20的价格是多少？
2、歼-20是由普通的金属制造的吗？
10.7亿人民币
常见的金属材料
学习目标
3、根据需要选择合适的金属，初步建立材料性能决定其用途的观念。
1、通过金属发展史，初步认识金属材料的发展是社会发展和强国强军的重要物质基础。
2、通过生活中常见的金属材料分析总结金属具有的物理性质。
4、通过实验探究分析合金的优点,了解合金与原金属之间的差异。
金属发展史
石器时代
青铜器
时代
铁器时代
铝的发现和使用
合金时代
有金属光泽
导电性
导热性
熔点较高
密度、硬度较大
延展性
饰品
锡纸
炊具
锤子
导线
灯泡中的钨丝
特 性
共 性
金属具有的物理性质
①常温下大多数金属为固体（状态）
②有金属光泽，大多数呈现银白色
③大多数为电和热的良导体（导电性、导热性）
④有延展性
c.金属的导电性、导热性、熔点、硬度等物理性质差别也较大
a.汞为液体
b.铜为红色，金为黄色,铁粉为黑色
Cu
Au
Fe粉
金属 颜色 密度（g/cm3） 熔点/℃ 电阻率/（nΩ·m） 莫氏硬度（最大为10）
银 银白色 10.5 962 15.87 2.5
铜 紫红色 8.92 1084 16.78 3.0
铁 银白色 7.87 1538 96.1 4
铝 银白色 2.7 660 28.2 2.75
钨 银白色 19.35 3410 5.6 7.5
铬 银白色 7.2 1857 25 8.5
根据表格中的信息分析生活中的现象：
菜刀、锤子等用铁制而不用铝制？
银的导电性比铜好，但是电线一般用铜制而不用银制？
灯泡里的灯丝用钨制而不用铝制？
铁制水龙头要镀铬？
铁的硬度和密度大于铝
银的价格比铜高的多
钨的熔点比铝高的多，铝丝会很容易熔断
镀铬后不容易生锈且铬的硬度大
资源
美观
价格
便利
环境
考虑物质的用途时，首先要考虑物质的性质，除此之外还要考虑
回收
学以致用
1. 暖水瓶内胆壁上的银白色金属是 。
2. 包装香烟，巧克力的金属箔是铝箔，说明铝具有什么性质？
3.电炉丝是用金属钨制成的，利用了钨的那些性质
银
延展性。
导热性、导电性、熔点高
铸造硬币选择金属材料时需要考虑那些因素？
学以致用
轻便
易携带
原料丰富
易加工
不易仿制
美观精致
耐磨
耐腐蚀
我国制造硬币的材料随着科技的发展也在不断
更新变化，你认为它们是纯金属吗？
建造歼-20时选择金属材料时需要考虑那些因素？
耐高温
抗腐蚀
硬度大
密度小
高韧性
高强度
歼-20的机身主要有是由铝制成还是由铝合
金还是其它合金制造的呢？
合金：在金属中加热熔合某些金属或非金属，形成的具有金属特性的物质。
1、合金是混合物还是纯净物？
2、至少含有（ ）种金属？
结合以下问题谈一谈你对合金定义的理解？

1
3、金属与合金都具有金属特性？

《吕氏春秋·类别》中说：“金柔锡柔，合两柔则为刚”
合金
金属
比较金属和合金的色泽与硬度
性质比较 实验记录 铜片 黄铜片（铜锌合金） 铝片 硬铝
（铝锌合金）
光泽颜色
硬度 黄色
紫红色
银白色
银白色
黄铜比铜硬
硬铝比铝硬
合金也具有金属光泽，合金的硬度一般比组成它的纯金属硬度大
铜的莫氏硬度为3.0，锌的莫氏硬度为2.5，铝的莫氏硬度
为2.75结合以上实验能得到什么结论？
硬度：黄铜>铜>锌 硬铝>铝>锌
加热锡、铅、焊锡（铅锡合金），观察现象
性质比较 实验记录 锡 焊锡 （锡铅合金） 铅
实验现象
结论 小部分熔化,速度慢于焊锡
最先最快熔化
一般情况下，多数合金的熔化温度比组成它的纯金属的熔点要低
未熔化
熔化温度：铅>锡>焊锡
黄铜的熔化温度为934℃ 967℃，锌的熔点为419℃，铜的熔点为1083℃，由此可知合金的融化温度并不一定低于所有成分金属的熔点。
【铁合金】
硬而脆、无韧性
较硬且韧，有弹性、良好的延展性
碳素钢
合金钢
如：不锈钢（合金元素为铬Cr和镍Ni）
低碳钢、中碳钢、高碳钢
含碳量为2% ～ 4.3%
含碳量为0.03% ～ 2%
钢
生铁
制造歼-20主体结构用的生铁还是钢？
组成
特点
青铜（铜锡合金）
黄铜（铜锌合金）
白铜（铜镍合金）
硬而脆，强度大
耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小
耐腐蚀，硬度大，价格昂贵
我国使用青铜器的历史悠久，你对铜合金又有多少了解呢？
后母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。后母戊鼎含铜、锡、铅等金属元素。
合金的强度和抗腐蚀性都强于纯金属
结论：合金与纯金属相比
4、更好的抗腐蚀性
3、较低的熔点（一般低于各成分金属）
2、更大的硬度（一般大于各成分金属）
到目前为止我们制得的纯金属只有90多种，但是我们已经制成的具有各种特性的合金已有几千种。
1、更高的强度（韧性好、耐拉伸、耐压打）
TC21钛合金是由西北有色金属研究院研制的一种新型高强、高韧、高损伤容限钛合金，它具有良好的强度、塑性、断裂韧性和较低的裂纹扩展速率。
特点: 高强、高韧、高损伤容限
信息速递
人工关节
火箭
导弹
飞机
船舶
通讯设备
医药设备
制造以上物质的合金都是钛合金，他们的成分完全相同吗？
钛合金被称为21世纪的材料
和生物金属
组成不同
性能不同
用途不同
结构不同
Al Mo V Cr Fe 用途
TA6钛合金 4.0--5.5 0 0 0 0 制造耐腐蚀的船舶零件
TB4钛合金 3.0--4.5 6.0--7.8 9.0--10.5 0 1.5--2.5 制造航空航天钣金件和紧固件
TC6钛合金 5.5--7.0 2.8--3.8 0 0.8--2.3 0.2--0.7 制造飞机发动机
TC10钛合金 5.5--6.5 0 5.5--6.5 0 0.35--1.0 飞机起落支架、导弹发动机外壳、
含量
型号
飞机外壳
发动机叶片
主体结构
起落架
强度大、质轻、抗腐蚀的铝合金和钛合金
价格较低、极其牢固的铁合金
牢固、能支撑更大重量的钛合金
每分钟旋转约几千次、不变形，能承受高温的镍合金
1997年立项
2009年工程验证机制造成功
2011.1.11首飞成功
2017.3.9歼-20已正式进入空军序列
2017.9.28列装部队
2019.10.1，参加国庆阅兵
2020.9.29，歼-20已经装备所有军区
2022.11.10，歼-20 已经全部换装国产发动机
歼-20的发展史
本节课你学会了哪些知识？收获了什么方法？
强军梦 强国梦
纯金属
合金
金属材料
常温下多为固态
有金属光泽、导电性、导热性、延展性
更高的强度
更大的硬度
较低的熔点
更好的抗腐蚀性能
用眼睛和心灵观察生活中的事物和现象，利用实验的方法去探索他们的性质从而去更好的利用它们创造更美好的生活
金属和合金的性能与差别、
选择合适的金属、
合金的不同成分决定其性质。
希望每一位同学努力学习科学知识，实现中华民族从“站起来”到“强起来”的涅槃重生！
当堂达标测试
1.利用新技术能将金加工成柔软的金丝，这是利用了金的（ ）
A. 抗腐蚀性 B. 延展性 C. 导热性 D. 导电性
B
D
可以有非金属元素
黄铜的硬度大于纯铜
2.下列关于金属材料的说法正确的是（　　）
A．合金中一定只含金属元素
B．生锈的钢铁制品没有回收价值
C．纯铜比黄铜的硬度大
D．钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹等
3、近年来，我国高铁飞速发展，已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。请回答下列问题。
(1)制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中，其主要材料属于金属材料的是__________。
A.玻璃车窗 B.镁铝合金车体
C.塑料小桌板 D.涤纶座套
(2)高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和_________性。
(3)高铁刹车片由合金锻钢制作，时速300公里以上的列车紧急制动时，
轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上，合金锻钢应该具备耐磨和__________等特性。
B
导电
耐高温

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