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第八单元
金属和金属材料
课题1
金属材料
1.了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属
2.认识金属材料在生产、生活和社会发展中的作用
3.认识加入其他元素可以改良金属的特性
4.知道生铁和钢等重要合金
奥运会的金牌味道真不错哦！
这些是什么做的？
好炫啊！
真气魄
!
好
壮
观啊！
这些你乘坐过吗？
这个你一定没坐过！
金属有广泛的用途，对人类社会起着不可替代的作用!
东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)，现已成为我国的旅游标志。
河北沧州铁狮子，铸造于
953
年，距今已有1
000
余年的历史。
一、几种重要的金属
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？
1.常温下多为固体（汞为液体）
2.具有金属光泽
4.具有良好的导电性、导热性、延展性
金属的物理性质
3.多为银白色（铜为红色，金为黄色）
5.熔沸点较高
6.密度和硬度较大
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
制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用
纯铝？
二、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征的物质。
1.定义
（1）铁合金
生铁：
钢：
含碳量为2%
～
4.3%
含碳量为0.03%
～
2%
生铁的用途:生铁硬度大，抗压，性脆，可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料。
钢的用途：钢有良好的延展性，机械性能好，用于制造机械和交通工具。
铁合金
钢
碳素钢：
合金钢：
如：不锈钢（合金元素为铬和镍）
低碳钢、中碳钢、高碳钢
2.常见的合金
铜合金
黄铜：（含Zn
20%
～36%）
青铜：（含Sn
10%
～30%）
白铜：
含Cu
Zn——耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。
含Cu
Sn
Pb等——硬而脆，强度大
含Ni
Zn（少量Mn）——制酒具等
（2）铜合金
硬铝：
Cu
4.0%、
Mg
0.5
%
、
Mn
0.5
%
、
Si
7%
性能：密度小、强度大、抗腐蚀。
合金的成分不同，其性质也不相同；如果改变某一合金元素的含量，合金的性质也会发生改变。
（3）铝合金
世界上铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性，可制成0.01mm的铝箔，用于包装香烟、糖果；铝的密度小，具有抗腐蚀性等优良性能，铝及其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业中有广泛的用途。
铝合金的用途
用钛镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。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。
低温下
（4）形状记忆合金
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
（5）钛和钛合金
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。
3.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。
用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？
金是一种贵重金属，是人类最早发现和开发利用的金属之一。它是制作首饰和钱币的重要原料，又是国家的重要储备物资，以“金属之王”著称。黄金的延展性好，具有良好的导电及导热性能。金的化学性质非常稳定，在低温或高温时都不会被直接氧化。黄金可与其他金属组成合金，如金银合金、金铜合金、金银铜合金等。
黄
金
生活小常识
K金的“K”是外来语“Karat”
一词的缩写，完整的表示法是这样的:Karat
gold（即K黄金），1
K金的计量方法是：纯金为24
K（即100％含金量），1
K的含金量约是4.166％。按照国际标准，K金分为
24
种，即从1
K到24
K。
K
金
1.铂金（英文Platinum缩写Pt）稀有，是因为铂金的储量远远低于黄金。
2.铂金纯净，是因为铂金首饰通常含有
90%
的纯铂金。而且铂金的白色光泽自然天成，长期佩戴也不会褪色。
3.铂金坚硬，是因为铂金的密度高，强度几乎是黄金的
2倍。
4.铂金的延展性也好，一克铂金可以拉出
2
公里长的细丝。
铂
金
白金是黄金和其他金属熔炼而成的白色合金。选用黄金和钯金或镍、银、铜、锌等金属熔炼成一种白色的合金，称之为“K白金”。
白
金
【典例1】下表列出的是一种金属的部分性质：
根据所列出的该金属的性质可知，该金属可用于制造
，因
为它既
，又
。由于其密度仅约
为铁的三分之一，所以它的合金是制造飞机机身的重要材料。要
成为飞机机身材料，其合金的性质至少应在
方面与它的纯
金属相比有明显提高。
导线
知识点一、金属与合金的性质
硬度
密度
熔点
导电性
导热性
延展性
较软
2.70g·cm-3
660℃
优良
优良
优良
有优良的导电性
有优良的延展性
硬度
知识点二、
合金
【典例2】钢材在生产生活中具有广泛的应用，下列关于钢的说法不正确的是（
）
A．钢是纯净物
B．钢是铁合金
C．钢的含碳量低于生铁
D．钢的性能优于生铁
A
1.金属不具有的物理通性是（
）
A.银白色光泽
B.导热性
C.延展性
D.导电性
2.(2015·宜昌中考)下列物质中，不属于合金的是（
）
A．不锈钢
B．氧化汞
C．黄铜
D．生铁
3.铜能够制成铜片或拉成铜丝，是因为铜具有良好的（
）
A．导热性
B．导电性
C．延展性
D．金属活动性
B
A
C
4.焊锡是锡铅合金，把铅加入锡中制成合金的主要目的是（
）
A.增加强度
B.降低熔点
C.增加延展性
D.增强抗腐蚀性
5.下列有关铁的说法错误的是（
）
A.地壳中铁元素含量排在第四位
B.铁的年产量不如铝
C.铁锅用来炒菜是因为铁是热的良导体，且可补充铁元素
D.生铁的含碳量比钢的含碳量高
B
B
C
A
6.有关合金的叙述不正确的是(
)
A.合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低
B.合金的硬度和强度一般比纯金属高
C.合金一定是金属和金属熔合而成的物质
D.硬铝、黄铜和钢均为合金
7.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，还需要考虑的因素有：①价格
②资源
③废料是否易于回收
④对环境的影响，以上说法正确的有（
）
A.①②③④
B.①②④
C.①③
D.②④
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。
要让事情改变，先改变自己；要让事情变得更好，先让自己变得更好！
