课题1 金属材料(导学案)(解析版)2025-2026学年人教版九年级化学下册

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课题1 金属材料(导学案)(解析版)2025-2026学年人教版九年级化学下册

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课题1 金属材料
一、知识目标
1.了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的广泛应用。
2.掌握常见金属物理性质的共性和差异性,理解物质性质在很大程度上决定其用途,形成认识一类物质性质的思路和方法。
3.知道合金的定义,了解合金比纯金属具有更广泛的用途,掌握常见合金的成分、性能和用途。
二、核心素养目标
1.化学观念:通过对金属性质和用途关系的分析,建立性质决定用途的观念。
2.科学思维:通过举例、对比、分析等方式认识金属材料的多样性,并理解合金组成改变导致性质改变的原因。
3.科学探究与实践:通过实验探究合金与纯金属性质的差异,推理得出合金的性能特点。
4.科学态度与责任:体会科学地利用物质性质对提高人们生活质量的重要作用,认识我国金属材料研发的成就,增强民族自豪感和社会责任感。
一、学习重点
1. 常见金属物理性质的共性与差异性。
2.合金的概念、性质及用途。
3.物质性质与用途的关系。
二、学习难点
1. 理解合金组成、性质和用途之间的关系。
2.运用物质性质与用途的关系分析实际问题。
1. 金属材料:包括________和________。
2. 金属具有很多共同的物理性质。例如,它们都有金属光泽,大多数为________和
________的优良导体,有延展性,密度较大,熔点较高。
3.部分金属的特性
(1)颜色:大多数金属呈银白色,铜呈________色,金呈________色。
(2)状态:常温下大多数金属为固态,汞为________态。
3.物质的性质和用途的关系:物质的________在很大程度上决定了物质的用途,另外还需要考虑________、________、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。
4. 金属之最
地壳中含量最多的金属元素——________
人体中含量最多的金属元素——________
目前世界年产量最多的金属——________
导电、导热性最好的金属——________
熔点最高的金属——________
熔点最低的金属——________
5.在纯金属中加热熔合某些________或________,可制得具有金属特征的________。
6.常见的合金
合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金
生铁 钢 黄铜 青铜
成分 含碳量________ 含碳量________ 铜锌 铜锡 铅锡合金 钛与其他金属 钛镍合金
一、常见金属的物理性质
活动一:认识常见金属的物理性质
学生任务1:铁轨、铁锅、铝壶、铜锅、铜电线的应用体现了金属的哪些物理性质?
学生任务2:阅读金属物理性质比较的表格,根据生活经验和表格信息,分析以下问题:
(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?
(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?
学生任务3:物质的性质与用途之间有什么关系?在实际应用中还需要考虑哪些因素?常见的金属之最有哪些?
活动二:典例精讲
学生任务:铁丝能折成特定的造型,体现铁丝具有的性质是( )
A. 导电性
B. 导热性
C. 能弯曲
D. 熔点高
二、合金
活动一:合金的概念引入
学生任务1:铁锅和不锈钢锅,铜和青铜,它们都属于金属材料,但有什么不同呢?什么是合金?
学生任务2:铁合金中生铁和钢有什么主要区别?组成改变会对性质和用途产生什么影响?
活动二:合金性质的实验探究
学生任务1:进行【实验8 - 1】,比较黄铜片(铜锌合金)和铜片、硬铝片(铝合金)和铝片的光泽与颜色,将它们互相刻画,比较它们的硬度。根据实验现象,能得出什么结论?
性质比较 现象 结论
黄铜 铜 硬铝 铝
光泽和颜色
硬度
学生任务2:查阅资料,了解焊锡(锡铅合金)和伍德合金(铅、铋、锡、镉组成的合金)的用途。根据下表提供的数据,能得到什么启示?
纯金属或合金 铅 铋 锡 镉 焊锡 武德合金
熔点/ 327 271 232 321 183 70
学生任务3:举例说明合金在实际中的应用和我国金属材料研发的成就。
活动三:典例精讲
学生任务2:我国科研人员克服了工艺控制上的重重困难,生产出厚度仅为0.015mm的超薄不锈钢精密箔材,超薄箔材的制备,需要材料在轧制过程中能够承受极大的形变而不破裂。以下关于该箔材的说法不正确的是( )
A. 该箔材的含碳量比生铁高
B. 金属材料能制成箔材是由于金属具有良好的延展性
C. 此成果打破了国外技术垄断
D. 通过改变不锈钢的组成,能够使其兼具耐腐蚀性和机械强度
1. 金属材料:包括________及________。
2. 金属的物理性质和用途
(1)共性和用途
共性 用途
有金属光泽 制作金属饰品
能导电 制作导线
能导热 制作炊具
有延展性 冲压成各种形状
(2)特性
①颜色:大多数金属呈银白色,铜呈________色,金呈________色,铁粉呈________色。
②状态:常温下大多数金属为固态,汞(俗称水银)为________态。
(3)物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。
3. 金属之最
地壳中含量最多的金属元素——________
人体中含量最多的金属元素——________
目前世界年产量最多的金属——________
导电、导热性最好的金属——________
熔点最高的金属——________(作灯丝)
熔点最低的金属——________(制作水银温度计)
4.合金
(1)在纯金属中加热熔合某些________或________,可制得具有金属特征的合金。
①合金一般情况下是混合物; ②形成合金的过程是物理变化; ③合金各成分的化学性质不变。
(2)性能:合金和组成其的纯金属相比较,________________,________________,________________。
相互刻画,纯金属上有明显划痕
(3)常见的合金
合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金
生铁 钢 黄铜 青铜
成分 含碳量________ 含碳量________ 铜锌 铜锡 铅锡合金 钛与其他金属 钛镍合金
区别或用途等 铁的合金主要含Fe、C,区别主要是________ 紫铜是纯铜 熔点低、焊接金属 与人体有很好的相容性,可用于________________ 具有形状记忆效应用于________________
1.(2025·江西)博物馆馆藏的下列文物中,主要由金属材料制成的是( )
A. 青铜面具
B. 龙凤玉佩
C. 立人陶俑
D. 青花瓷瓶
2.(2025·宜宾)《天工开物》记载“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”。表明金具有良好的( )
A. 导热性
B. 延展性
C. 导电性
D. 抗腐蚀性
3.下列有关金属材料的说法正确的是( )
A. 铝是目前世界上年产量最高的金属
B. 所有金属都是银白色的固体
C. 纯金属的抗腐蚀性能一般比它们组成的合金更好
D. 钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹、航天飞机等
考点1 金属的性质与用途
1.(24-25九年级上·山东东营·阶段练习)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
2.(24-25九年级下·湖北宜昌·阶段练习)哈尔滨第九届亚冬会奖牌(如右图)通过 建模制作高精度模具,图案细节清晰,采用金属作为胚料,下列关于胚料选择不需要考虑的因素是( )
A.延展及可塑性好 B.有金属光泽 C.导电性较好 D.抗腐蚀性好
3.(2025·海南海口·二模)三折叠手机的屏幕使用不锈钢箔材(又称手撕钢)作衬底,下列说法不正确的是( )
A.手撕钢的韧性好 B.手撕钢有延展性
C.手撕钢不是金属材料 D.手撕钢含有铁元素
考点2 合金
4.(24-25九年级下·福建福州·期中)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.纯金属的熔点一般比它们组成合金的熔点更低
B.金属单质在常温下都是固体
C.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
D.合金中一定只含金属元素
5.(24-25九年级上·福建泉州·阶段练习)有关金属与金属材料的说法中错误的是( )
A.铝合金门窗耐腐蚀性好,硬度高
B.生铁和钢都是铁合金,但钢中的含碳量比生铁中高
C.焊锡是锡和铅的合金,其熔点低,可以用于焊接金属
D.银的导电性比铜好,但电线一般用铜制,主要与价格和资源等因素有关
答案和解析
一、知识目标
1.了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的广泛应用。
2.掌握常见金属物理性质的共性和差异性,理解物质性质在很大程度上决定其用途,形成认识一类物质性质的思路和方法。
3.知道合金的定义,了解合金比纯金属具有更广泛的用途,掌握常见合金的成分、性能和用途。
二、核心素养目标
1.化学观念:通过对金属性质和用途关系的分析,建立性质决定用途的观念。
2.科学思维:通过举例、对比、分析等方式认识金属材料的多样性,并理解合金组成改变导致性质改变的原因。
3.科学探究与实践:通过实验探究合金与纯金属性质的差异,推理得出合金的性能特点。
4.科学态度与责任:体会科学地利用物质性质对提高人们生活质量的重要作用,认识我国金属材料研发的成就,增强民族自豪感和社会责任感。
一、学习重点
1. 常见金属物理性质的共性与差异性。
2.合金的概念、性质及用途。
3.物质性质与用途的关系。
二、学习难点
1. 理解合金组成、性质和用途之间的关系。
2.运用物质性质与用途的关系分析实际问题。
1. 金属材料:包括纯金属和合金。
2. 金属具有很多共同的物理性质。例如,它们都有金属光泽,大多数为电和
热的优良导体,有延展性,密度较大,熔点较高。
3.部分金属的特性
(1)颜色:大多数金属呈银白色,铜呈红色,金呈黄色。
(2)状态:常温下大多数金属为固态,汞为液态。
3.物质的性质和用途的关系:物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。
4. 金属之最
地壳中含量最多的金属元素——铝
人体中含量最多的金属元素——钙
目前世界年产量最多的金属——铁
导电、导热性最好的金属——银
熔点最高的金属——钨
熔点最低的金属——汞
5.在纯金属中加热熔合某些金属或非金属,可制得具有金属特征的合金。
6.常见的合金
合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金
生铁 钢 黄铜 青铜
成分 含碳量2%~4.3% 含碳量0.03%~2% 铜锌 铜锡 铅锡合金 钛与其他金属 钛镍合金
一、常见金属的物理性质
活动一:认识常见金属的物理性质
学生任务1:铁轨、铁锅、铝壶、铜锅、铜电线的应用体现了金属的哪些物理性质?
答案:铁锅、铝壶、铜锅体现了金属的导热性;铁轨体现了金属硬度大的性质;铜电线体现了金属的导电性;金属制品一般呈现固态,还体现了金属有一定的延展性等。
学生任务2:阅读金属物理性质比较的表格,根据生活经验和表格信息,分析以下问题:
(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?
(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?
答案: (1)从硬度数据可知,铁硬度大,而铝硬度相对较小,所以菜刀、镰刀、锤子等用铁制更合适。
(2)虽然银的导电性比铜好,但银的价格比铜高很多,且铜的导电性也很好,所以从经济角度考虑,电线一般用铜制。
(3)由熔点数据可知,锡的熔点低,使用时灯丝会发热熔断,而钨的熔点高,所以灯泡里的灯丝用钨制。
(4)铬硬度大,还能防锈;而金硬度小,价格高,所以铁制品如水龙头等镀铬更合适。
学生任务3:物质的性质与用途之间有什么关系?在实际应用中还需要考虑哪些因素?常见的金属之最有哪些?
答案:物质的性质在很大程度上决定其用途,但在实际应用中,还需要考虑美观、价格、环保、便利、资源等因素。
活动二:典例精讲
学生任务:铁丝能折成特定的造型,体现铁丝具有的性质是( )
A. 导电性
B. 导热性
C. 能弯曲
D. 熔点高
答案:C。铁丝能折成特定造型,说明铁丝可以发生弯曲变形,体现了铁丝能弯曲的性质,而不是导电性、导热性和熔点高的性质。
二、合金
活动一:合金的概念引入
学生任务1:铁锅和不锈钢锅,铜和青铜,它们都属于金属材料,但有什么不同呢?什么是合金?
答案:在纯金属中加热熔合某些金属或非金属,可制得具有金属特征的合金。铁锅是纯金属铁制品,不锈钢锅是合金;铜是纯金属,青铜是合金。
学生任务2:铁合金中生铁和钢有什么主要区别?组成改变会对性质和用途产生什么影响?
答案: 生铁含碳量为2%-4.3%,还含有硅、锰等成分,坚硬、韧性差,可铸造,不宜锻造;钢含碳量为0.03%-2%,含有铬、镍等成分,强度高,硬度大,韧性强,延展性好,更易机械加工。组成改变会导致性质改变,进而影响用途,比如不锈钢较纯铁更耐腐蚀,铝合金较纯铝硬度大。
活动二:合金性质的实验探究
学生任务1:进行【实验8 - 1】,比较黄铜片(铜锌合金)和铜片、硬铝片(铝合金)和铝片的光泽与颜色,将它们互相刻画,比较它们的硬度。根据实验现象,能得出什么结论?
性质比较 现象 结论
黄铜 铜 硬铝 铝
光泽和颜色
硬度
答案:
性质比较 现象 结论
黄铜 铜 硬铝 铝
光泽和颜色 有光泽、呈黄色 有光泽、呈红色 有光泽、呈银白色 有光泽、呈银白色 合金与其组成金属的物理性质有差异,合金的硬度一般大于其组成金属的硬度
硬度 黄铜比铜硬 硬铝比铝硬
学生任务2:查阅资料,了解焊锡(锡铅合金)和伍德合金(铅、铋、锡、镉组成的合金)的用途。根据下表提供的数据,能得到什么启示?
纯金属或合金 铅 铋 锡 镉 焊锡 武德合金
熔点/ 327 271 232 321 183 70
答案:合金的性能与组成它们的纯金属有所不同,如合金的熔点一般低于组成金属的熔点。合金的性能优良,应用更广泛。
学生任务3:举例说明合金在实际中的应用和我国金属材料研发的成就。
答案:嫦娥四号着陆器、中国空间站的建造使用了钛合金等;我国生产的超薄不锈钢精密箔材等。
活动三:典例精讲
学生任务2:我国科研人员克服了工艺控制上的重重困难,生产出厚度仅为0.015mm的超薄不锈钢精密箔材,超薄箔材的制备,需要材料在轧制过程中能够承受极大的形变而不破裂。以下关于该箔材的说法不正确的是( )
A. 该箔材的含碳量比生铁高
B. 金属材料能制成箔材是由于金属具有良好的延展性
C. 此成果打破了国外技术垄断
D. 通过改变不锈钢的组成,能够使其兼具耐腐蚀性和机械强度
答案:A。生铁含碳量为2%-4.3%,钢含碳量为0.03%-2%,该超薄不锈钢精密箔材属于钢,所以其含碳量比生铁低,A选项说法错误;金属能制成箔材体现了金属具有良好的延展性,B选项说法正确;我国生产出超薄不锈钢精密箔材打破了国外技术垄断,C选项说法正确;通过改变不锈钢的组成,可以使其兼具耐腐蚀性和机械强度等多种性能,D选项说法正确。
1. 金属材料:包括纯金属及合金。
2. 金属的物理性质和用途
(1)共性和用途
共性 用途
有金属光泽 制作金属饰品
能导电 制作导线
能导热 制作炊具
有延展性 冲压成各种形状
(2)特性
①颜色:大多数金属呈银白色,铜呈红色,金呈黄色,铁粉呈黑色。
②状态:常温下大多数金属为固态,汞(俗称水银)为液态。
(3)物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。
3. 金属之最
地壳中含量最多的金属元素——铝
人体中含量最多的金属元素——钙
目前世界年产量最多的金属——铁
导电、导热性最好的金属——银
熔点最高的金属——钨(作灯丝)
熔点最低的金属——汞(制作水银温度计)
4.合金
(1)在纯金属中加热熔合某些金属或非金属,可制得具有金属特征的合金。
①合金一般情况下是混合物; ②形成合金的过程是物理变化; ③合金各成分的化学性质不变。
(2)性能:合金和组成其的纯金属相比较,硬度一般更大,熔点一般更低,抗腐蚀性更好。
相互刻画,纯金属上有明显划痕
(3)常见的合金
合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金
生铁 钢 黄铜 青铜
成分 含碳量2%~4.3% 含碳量0.03%~2% 铜锌 铜锡 铅锡合金 钛与其他金属 钛镍合金
区别或用途等 铁的合金主要含Fe、C,区别主要是含碳量不同 紫铜是纯铜 熔点低、焊接金属 与人体有很好的相容性,可用于制造人造骨 具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线
1.(2025·江西)博物馆馆藏的下列文物中,主要由金属材料制成的是( )
A. 青铜面具
B. 龙凤玉佩
C. 立人陶俑
D. 青花瓷瓶
【答案】A
【解析】金属材料包括纯金属和合金。青铜是铜的合金,属于金属材料,A选项正确;龙凤玉佩主要成分是玉石,不是金属材料,B选项错误;立人陶俑是陶瓷制品,主要成分是硅酸盐等,不属于金属材料,C选项错误;青花瓷瓶是瓷器,主要成分是硅酸盐等,不属于金属材料,D选项错误。
2.(2025·宜宾)《天工开物》记载“凡金箔每金七厘造方寸金一千片”。表明金具有良好的( )
A. 导热性
B. 延展性
C. 导电性
D. 抗腐蚀性
【答案】B
【解析】金能被制成金箔,说明金可以在力的作用下发生形变且不破裂,体现了金具有良好的延展性,B选项正确;导热性是指物质传导热量的能力,与制成金箔无关,A选项错误;导电性是指物质传导电流的能力,与制成金箔无关,C选项错误;抗腐蚀性是指物质抵抗腐蚀的能力,与制成金箔无关,D选项错误。
3.下列有关金属材料的说法正确的是( )
A. 铝是目前世界上年产量最高的金属
B. 所有金属都是银白色的固体
C. 纯金属的抗腐蚀性能一般比它们组成的合金更好
D. 钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹、航天飞机等
【答案】D
【解析】目前世界上年产量最高的金属是铁,不是铝,A选项错误;大多数金属是银白色固体,但铜是红色,金是黄色,汞在常温下是液态,B选项错误;一般情况下,合金的抗腐蚀性能比纯金属更好,C选项错误;钛和钛合金具有熔点高、密度小、抗腐蚀性能好等优点,被广泛应用于火箭、导弹、航天飞机等领域,D选项正确。
考点1 金属的性质与用途
1.(24-25九年级上·山东东营·阶段练习)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
【答案】B
【解析】A、延展性指金属能被锻打成薄片或拉成细丝的性质(如金箔的制作)。但题干强调的是铁花“迅速降温”,与热传递相关,而非形状改变,不符合题意;
B、导热性指材料传导热量的能力。金属原子排列紧密,且存在自由电子,能快速传递热能。题干中,铁花是高温熔融金属液滴,在空气中因导热性好而快速散热;冬天环境温度低,散热更快,表演更安全,符合题意;
C、导电性指材料传导电流的能力,。但题干讨论的是温度变化,而非电流传递,不符合题意;
D、耐腐蚀性指材料抵抗锈蚀或化学腐蚀的能力。题干未涉及锈蚀或化学变化,仅强调温度下降,不符合题意。
故选B。
2.(24-25九年级下·湖北宜昌·阶段练习)哈尔滨第九届亚冬会奖牌(如右图)通过 建模制作高精度模具,图案细节清晰,采用金属作为胚料,下列关于胚料选择不需要考虑的因素是( )
A.延展及可塑性好 B.有金属光泽 C.导电性较好 D.抗腐蚀性好
【答案】C
【解析】A、奖牌制作需要将金属胚料加工成特定形状,延展及可塑性好便于加工成型,是需要考虑的因素,该选项不符合题意;
B、奖牌具有一定观赏性,有金属光泽能提升美观度,是需要考虑的因素,该选项不符合题意;
C、奖牌主要用于表彰,其使用过程中不需要导电功能,导电性较好不是选择胚料时需要考虑的因素,该选项符合题意;
D、奖牌要长期保存,抗腐蚀性好能防止其生锈损坏,是需要考虑的因素,该选项不符合题意。
故选C。3.(2025·海南海口·二模)三折叠手机的屏幕使用不锈钢箔材(又称手撕钢)作衬底,下列说法不正确的是( )
A.手撕钢的韧性好 B.手撕钢有延展性
C.手撕钢不是金属材料 D.手撕钢含有铁元素
【答案】C
【解析】A、手撕钢能够被手撕且不易断裂,说明其韧性好,该说法正确;
B、可以将其制成箔材,说明手撕钢具有延展性,该说法正确;
C、手撕钢是不锈钢箔材,属于金属材料,该说法错误;
D、不锈钢是铁的合金 ,主要成分是铁,所以手撕钢含有铁元素,该说法正确。
故选C。
考点2 合金
4.(24-25九年级下·福建福州·期中)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.纯金属的熔点一般比它们组成合金的熔点更低
B.金属单质在常温下都是固体
C.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
D.合金中一定只含金属元素
【答案】C
【解析】A、纯金属的熔点一般比它们组成合金的熔点更高。不符合题意;
B、金属单质在常温下一般是固体,但金属汞是液体。不符合题意;
C、钛和钛合金具有熔点高,密度小、可塑性好,易于加工和机械性能好等优良性能,被广泛应用于火箭、导弹等。符合题意;
D、合金是金属与金属或非金属熔合成的具有金属特性的混合物,所以合金中可能含有非金属元素,如生铁中有碳元素。不符合题意;
故选C。
5.(24-25九年级上·福建泉州·阶段练习)有关金属与金属材料的说法中错误的是( )
A.铝合金门窗耐腐蚀性好,硬度高
B.生铁和钢都是铁合金,但钢中的含碳量比生铁中高
C.焊锡是锡和铅的合金,其熔点低,可以用于焊接金属
D.银的导电性比铜好,但电线一般用铜制,主要与价格和资源等因素有关
【答案】B
【解析】A、铝合金质轻、耐腐蚀性好,硬度高,所以铝合金可以制成门窗,故选项说法正确;
B、生铁和钢都是铁合金,但钢(含碳量为0.03%~2%)中的含碳量比生铁(含碳量为2%~4.3%)低,故选项说法错误;
C、一般合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点,所以焊锡是锡和铅的合金,其熔点低,可以用于焊接金属,故选项说法正确;
D、银的导电性比铜好,但电线一般用铜制,主要是银的价格比铜高的多,且银的储量比铜少,故选项说法正确。
故选B。
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