8.1金属材料 课件（27张PPT）——人教版九年级下册

(共27张PPT)
第八单元 金属和金属材料
课题1
金属材料
你知道这些日常生活中的实物是什么材料制成的吗？你还能举出更多实例吗？
炊具
导入新课
飞机
扳手
金属材料
纯金属
合金
铁锅
不锈钢锅
1.金属材料
生活中有许多物质都是由金属材料制成。
由一种金属元素组成的纯净物，属于单质
铜(Cu )
在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质，属于混合物
铜合金（黄铜）
2、金属材料的发展史
石器时代
青铜器
时代
铁器
时代
铝的发现和使用
商 司母戊鼎
东汉 马踏飞燕
②目前全球年使用量最大的金属是_____
①使用最早的金属是______
铜→铁→铝
铜
铁→铝→铜
铁
河北沧州铁狮子 1000多年
有金属光泽
良好的导热性
有延展性，能压成片、拉成丝
良好的导电性
能够弯曲
根据图片，你能总结出金属的哪些物理性质？
一、纯金属
1、金属的物理共性
2、一些金属的物理特性
①颜色：大多数为 色，而铜为 色，金为 色。
②状态：常温下，大多数金属为固体，而汞呈 态。
(纯铁片、铁丝银白色，铁粉黑色）
Mg—银白色固体
Cu—紫红色固体
Ag—银白色固体
Au—黄色固体
铁丝
镁带
Fe—银白色固体
铁丝
铁丝
铁粉
Hg—银白色液体
银白
紫红
黄
液
铁比铅的硬度大，且铅有毒。
银的成本比铜高。
根据生活经验和表格信息，回答下列问题。
讨论
为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？
01
银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
02
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　锌　铁　铅
(优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良)
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)
钨的熔点比锡高。用锡制灯丝，通电后锡会熔化，灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。
铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。
物理性质 物理性质比较
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)
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？
03
为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？
04
通过以上讨论，在考虑物质的用途时，除了要考虑物质的性质外，还需要考虑哪些因素
决定和影响金属用途的因素
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
地壳中含量最高的金属元素是______(______) 　
人体中含量最高的金属元素是______(______)
目前世界年产量最高的金属是______(______) 　
导电、导热性最好的金属是______(_____)
硬度最高的金属是______(______) 　
熔点最高的金属是______(______)
熔点最低的金属是______(______) 　
密度最小的金属是______(______)
3、金属之最(填写名称和化学式)
铝 Al
钙 Ca
铁 Fe
银 Ag
铬 Cr
钨 W
汞 Hg
锂 Li
汞
钨
铂
金
合金钢
铝合金
钛合金
铜合金
铂铱合金
交流讨论：在生活和生产领域，应用最广泛的不是纯金属而是它们的合金。你知道是为什么吗？
二.什么是合金
1、合金：
在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质，属于混合物
（1）组成
金属+金属、
金属+非金属
铜合金
黄铜
青铜
铜－锌
铜－锡
生铁
钢
铁合金
铁－碳
铁－碳
2%～4.3%
0.03%～2%
一定是混合物
金属特征
金属光泽、导电性、导热性等
混合物
合金特点：至少含一种金属,混合物
1、合金：
在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质，属于混合物
（2）熔合
发生的是物理变化
制取合金常用的方法是将金属与金属(或非金属)加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。根据下表中的数据判断(其他条件均满足)，下列合金不宜采用上述方法制取的是(　　)
A ． Fe Cu合金 B．Mg Fe合金 C．Na Al合金 D．Al Cu合金
金属 Na Mg Al Cu Fe
熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535
沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750
B
【方法解析】本题采用数据分析法解答。制取合金的条件之一是一种金属的熔点不能高于另一种金属的沸点。
镁的沸点为1090 ℃，铁的熔点为1 535 ℃，当铁熔化时，镁已变成气体，无法熔炼成合金。
2.几种常见的合金材料
人类目前使用量最大，用途最广的合金。
生铁
铁合金
钢
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
生铁和钢的比较
练习： (1)生铁和钢是__________的两种合金
(2)生铁硬度比纯铁_______（填大或小）
(3)不锈钢硬度比纯铁_____（同上
(4)不锈钢抗腐蚀性能比纯铁___（填强或弱）
含碳量不同
大
大
强
成语“百炼成钢”中最主要的化学原理：
解析：生铁和钢的主要区别在于含碳量不同，钢的碳含量低，在空气中锤打，目的是让碳和氧气反应生成二氧化碳，从而降低含碳量，反应的化学方程式为：
C + O2 CO2
点燃
2％～4.3％
0.03％～2％
【实验8-1】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、焊锡（锡铅合金）和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度。
性质 比较 现 象 黄铜 铜 硬铝 铝
光泽 和 颜色
硬度 结论 有光泽
黄色
有光泽
紫红色
有光泽
灰白色
有光泽
银白色
黄铜比铜硬
硬铝比铝硬
比较金属和合金的硬度
一般合金的硬度大于其组分金属的硬度
【分析与说理】
1、查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和武德合金
（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。
根据下表提供的数据，你能得到什么启示？
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 合金的熔点一般低于组成它的纯金属
武德合金—保险丝
（3）合金的抗腐蚀性能一般强于其组分金属。
（1）合金的硬度大于其组分金属的硬度；
（2）合金的熔点低于其组分金属的熔点；
3、合金的性质
硬度大，熔点低，抗腐蚀性强
黄铜茶壶
焊锡电子元件
武德合金保险丝
铝合金门窗
不锈钢炊具
钛合金战斗机
铝合金密度小，抗腐蚀性强，强度和硬度好。
思考：
1.飞机大量使用铝合金的原因____________________
2.铝用来做包装盒主要是利用了铝的_______性。
密度小、强度大、耐腐蚀
延展
铝合金（硬铝）
钛合金人造骨
钛（Ti）和钛合金
被认为是21世纪的重要材料，熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、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，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
钛合金飞机
钛合金眼镜架
课堂小结
金属材料
纯金属
合金
共性：延展性、导电性、导热性等
特性：颜色、状态、密度、硬度等
定义：由一种金属与其他金属或非金属
熔合而成的具有金属特性的物质
性能：熔点低、硬度大、耐腐蚀等
用途：比纯金属应用更广泛
1．下列各组物质中属于纯净物的一组是（　　）
A．钱币、铜锁 B．不锈钢、黄铜
C．24K金、石墨 D．生铁、钢
2．国产飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。下列有关说法错误的是（　　）
A．铝锂合金密度小 B．铝锂合金的硬度比纯铝大
C．铝锂合金抗腐蚀性强 D．铝锂合金造价高，不适合造飞机
C
自我提升
D
《导学案》
3．下列各用途利用了金属的物理性质，请将其对应的物理性质填写在空格处。
（1）家用铁锅主要利用了铁的　　　　性；铁可以拉成丝、压成片利用了铁的　　　　性；油罐车内石油振荡会产生静电，容易引起火灾，因此油罐车尾部常可见一条拖地的铁链，利用了铁的　　　　
性。
（2）焊接金属时常要用到焊锡，利用了锡的　　　　　。
（3）自行车的钢圈上镀铬，主要利用了铬的　　　　　。
导热　
延展
导电　
熔点低
硬度大　
教师点拨　
（1）合金中至少含有一种金属，也可能含有非金属。
（2）氧化铁（Fe2O3）中含有铁元素，但不是合金，是化合物。
（3）合金是金属材料，不是“合成材料”。
　　　 利用形状记忆效应可以制成记忆眼镜框，如果不小心被碰弯曲了，只要将其放在热水中加热，就可以恢复原状。而且这种眼镜框具有超弹性，使人佩戴后感到非常舒适。
记忆眼镜框
形状记忆合金