8.1 金属材料 同步课件精讲-九年级化学下册

(共49张PPT)
人教版 化学（初中）
重点难 点
2
预习检测
4
学习目标
3
1
新课引入
3
3
合作探究
3
5
典例精讲
6
归纳小结
3
8
课堂内容
达标检测
3
7
1.了解生活中常见金属的物理性质，能区分常见金属和非金属；
2.认识金属加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
1.金属的物理性质；
2.几种常见合金的用途。
东汉晚期的青铜奔马，亦称“马踏飞燕”。1969年甘肃武威雷台出土。奔马造型雄俊非凡，昂首嘶鸣，如风驰电挚状，三足腾空，一足蹄下踏一飞燕，姿态优美。现已成为我国的旅游标志。
司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜84.77％、锡11.64％、铅27.9％。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。
秦陵铜车马
秦陵铜车马严格按真车马的1/2制作。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为“青铜之冠”。
根据下面的图片，你能说出金属的用途吗？从中你又可以总结出金属具有哪些物理性质？
有金属光泽
良好的导电性
良好的导热性
良好的延展性
（能拉成细丝）
延展性（展成薄片）
能够弯曲
在常温下，大多数呈固态。
大多数是电和热的优良导体。
有延展性。
金属具有一些共同的物理性质
金属都有光泽，大多数呈银白色。
有韧性（能够弯曲）。
金属具有一些独特的物理性质
汞，又称水银，是在正常大气压以及常温下唯一以液态存在的金属。熔点-38.87℃，沸点356.6℃，密度13.59g/cm3，为银白色液体金属。汞蒸气有剧毒，可溶于硝酸和热浓硫酸，但与稀硫酸、盐酸、碱都不起反应。能溶解许多金属。
金属虽然都有光泽，但却各不一样，如铁、铝为银白色，铜为紫红色，金为黄色等。
金属在常温下的存在状态也不一样，大多数金属为固体，但汞却为液体。
一些金属其他物理性质的比较：
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）
密度/（g·cm-3）
金 铅 银 铜 铁 锌 铝
（大）19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70（小）
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）
熔点/℃
钨 铁 铜 金 银 铝 锡
（高）3410 1535 1083 1064 962 660 232 （低）
一些金属其他物理性质的比较：
硬度最高的金属──
熔点最高的金属──
铬
钨
目前世界年产量最高的金属──
地壳中含量最高的金属元素──
人体中含量最高的金属元素──
导电、导热性最好的金属──
钙
铁
铝
银
银的价格比铜高许多。
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？
铁的硬度大，铅的硬度小。
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？
钨的熔点高，锡的熔点低。如果用锡制的话，锡丝会熔断。
4.为什么有的铁制品如水龙头要镀铬？如果镀金会怎样？
铁容易生锈，镀铬之后就不容易生锈。金的价格太高，镀金不经济。
从上面几个问题及你的生活经验，你得出什么结论？
从上面几个问题及你的生活经验，你得出什么结论？
①物质的性质决定物质的用途。
②物质的用途决定于其价格、资源、美观性、便利性等。
③物质的用途决定于其废料是否易于回收和对环境的影响等。
1.什么是合金？
2，合金的性质与其组分金属有何不同？,3.合金的应用范围怎样？
3.我们常用的合金有哪些？
4.哪些合金最有前途？
阅读课本P4合金的内容，思考
就是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。
注意：合金中并非都是非金属，组成合金的元素中可能有非金属；合金是一种混合物而不是化合物。
定义
　钢的优良性质：硬度、锻造、脆性、延性、弹性、展性（又称可锻性、韧性）。
　钢铁是使用最多的金属材料，钢的性能比铁好，请问：钢是很纯的铁吗？根据生活，请举例说明钢有哪些优良的性质？
　 钢是含碳量在0.04%~2.3%之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁，为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等，添加这些成分主要是为了使钢铁的性能有所改变。
　　热处理：是利用加热和冷却以改变金属物理性质的方法。热处理能改善钢的显微结构，使其达到所需的物理要求。韧性，硬度和耐磨性是通过热处理而获得的特性中的几种。要获得这些特性，需使用热处理中的淬火、回火、退火和表面淬硬等操作。
　　淬火：将金属均匀地加热至适当温度，然后迅速浸入水或油中急冷，或在空气中或冷冻区中冷却, 使金属获得所需要的硬度。
　　回火：将钢件重新加热至适当的温度或颜色，然后予以急冷。回火虽然使钢的硬度略为减少, 但可增加钢的韧性而降低其脆性。
钢的热处理
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；将它们互相刻画，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
有金属光泽黄色
有金属光
泽紫红色
有金属光
泽银白色
有金属光泽
银白色
黄铜 > 铜
硬铝 > 铝
合金硬度大于其组分金属的硬度
性质比较（与组成成分对比）
1.颜色比组成成分鲜艳；
2.熔点比组成成分低；
3.密度比组成成分小；
4.强度和硬度比组成成分大；
5.更具抗腐蚀性能；
6.机械加工性能增强。
青铜合金：主要成分为铜、锡，强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀，用作机器零件等。
白铜合金：主要成分为铜、镍，光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工，用于钱币、饰品等。
锰钢合金：主要成分为铁、锰、碳，韧性好、硬度大，用作钢轨、挖掘机铲车、坦克装甲、自行车架等。
不锈钢合金：主要成分为铁、铬、镍，抗腐蚀性好，用作医疗器械、炊具、容器等。
黄铜合金：主要成分为铜、锌，强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀，用作机器零件、仪表等。
黄 金
黄金是一种贵重金属，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，素以“金属之王”著称。它不仅被视为美好和富有的象征，而且还以其特有的价值，造福于人类。随着科学技术和现代工业的发展，黄金在宇宙航行、医学、电子学和其他工业部门，日益发挥着重要的作用。黄金的用途越来越广，消耗量也越来越大，因而引起世界各国对黄金的格外关切和浓厚的兴趣。
黄金的延展性好，一两纯金锤成万分之一毫米厚的金叶，可以贴满九平方米的面积。金叶透明，阳光通过时，可呈现绿光。50g纯金可抽丝8000m，比毛发还细。黄金的挥发性小，一般情况下熔化挥发量微不足道，在煤气中蒸发金的损失量为在空气中的6倍，在一氧化碳中金的损失量为在空气中的2倍，黄金的挥发速度与其杂质含量有很大关系。
黄金具有良好的导电及导热性能。黄金的导电率仅次于银和铜，在金属中居第三位，导热率为银的74%。金的化学性质非常稳定，在低温或高温时都不会被氧直接氧化。常温下，黄金与单独的无机酸（如盐酸、硝酸、硫酸）均不起作用，但混酸，如王水（三份盐酸和一份硝酸）以及氰化物溶液都能很好地溶解金。金的熔点为1064℃。如果将黄金加热到近于熔点，黄金就可以像铁一样熔接，细细的金粒可熔结成块，而金粉在温度较低的情况下，必须加压方能熔接在一起。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。
手机外壳
高尔夫球杆头
人造关节、骨骼、合金板和螺丝钉
导弹
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。
第一个实际应用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75％~85％。其他许多钛合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。
钛合金
钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料。目前，在医学领域中广泛使用的仍是Ti-6Al-4V ELI合金。但后者会析出极微量的钒和铝离子，降低细胞适应性且有可能对人体造成危害。于是，美国等国家开始研制无铝、无钒、具有生物相容性的钛合金，将其用于矫形术，并取得一些新的进展。
用钛-镍形状记忆合金制造的人造卫星天线
用形状记忆合金丝制成的天线
形状完全恢复
在加热时形状开始恢复
将天线揉成团
1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即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。
　　记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。
形状记忆合金
　　记忆合金在临床医疗领域内有着广泛的应用，例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等，记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。
　　记忆合金在我们的日常生活中也被广泛应用。把用记忆合金制成的弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温，在热水温度过高时通过“记忆”功能，调节或关闭供水管道，避免烫伤。也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置。当发生火灾时,记忆
合金制成的弹簧发生形变，启动消防报警装置，达到报警的目的。还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内，用以保持暖房的温度，当温度过低或过高时，自动开启或关闭暖气的阀门。
　　作为一类新兴的功能材料，记忆合金的很多新用途正不断被开发，例如用记忆合金制作的眼镜架，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。不久的将来，汽车的外壳也可以用记忆合金制作。如果不小心碰瘪了，只要用电吹风加加温就可恢复原状，既省钱又省力，很是方便。
例1.（2021·江苏扬州）金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的（ ）
A.导电性 B.延展性
C.导热性 D.抗腐蚀性
【答案】B
【解析】金子被压成薄薄的金箔、被拉成几十上百倍长度的金丝，这些都表明
金具有良好的延展性。故选B。
例2.（2021·甘肃定西）垃圾分类，从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是（ ）
A．旧报纸 B．塑料瓶
C．玻璃瓶 D．铝制易拉罐
【答案】D
【解析】A、旧报纸属于纸张，不属于金属材料，不符合题意；B、塑料瓶是用
塑料制成的，塑料属于三大合成材料，不符合题意；C、玻璃瓶是用玻璃制成的，
玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，不符合题意；D、铝制易拉罐
是用铝合金，属于金属材料，符合题意；故选D。
例3.（2021·四川眉山市·中考真题）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.纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C.金属单质在常温下都是固体
D.合金中一定只含金属元素
【答案】B
【解析】A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，选项说法不正确；B、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，选项说法正确；C、大多数金属单质在常温下都是固体，但汞是液体，选项说法不正确；D、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不一定只含金属元素，可能含有非金属元素，选项说法不正确。故选B。
例4．（2021·湖南邵阳）2021年5月29日，“天舟二号”的成功发射彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（ ）
A.黄铜的硬度比纯铜的大
B.生铁的含碳量比钢的高
C.生锈的铁制品没有回收价值
D.铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业
【答案】C
【解析】A、一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以纯铜比黄
铜的硬度小，选项说法正确；B、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢
是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁的含碳量比钢高，故选项说法正确；
C、生锈的钢铁制品可以回收重新利用，这样既可以节约能源，又可以减
少环境污染，选项说法错误；D、铝合金硬度大、耐腐蚀性强，被广泛用
于火箭、飞机、轮船等制造业，选项说法正确。故选C。
　　1.生铁和钢的主要区别是（ ）
　　A.是否为纯净物 　 B.含碳量不同
　　C.机械强度不同　 D.铸造性不同
　　2.铜的下列用途中，主要与化学性质有关的是（ ）
　　A.制火锅 　 B.塑造铜像
　　C.制造电线 　 D.制硫酸铜
B
D
3.下列说法正确的是（ ）
A.生铁就是钢，因为主要成分都是铁
B.动植物体内含有铁
C.纯铁是很硬、很脆的金属
D.铁的密度为7.86 g/L
D
5.（2021·江苏连云港）2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是( )
A．镁锂合金属于金属材料
B．锂属于非金属元素
C．镁是地壳中含量最高的金属元素
D．镁锂合金的硬度比镁的小
A
1.金属的物理性质
①常温下金属大都是固体（汞除外）；
②有金属光泽；
③大多数金属都是电和热的良导体；
④有延展性；
⑤有韧性。
①物质的性质决定物质的用途。
②物质的用途决定于其价格、资源、美观性、便利性等。
③物质的用途决定于其废料是否易于回收和对环境的影响等。
2.金属的用途
①定义
两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的物质。
②性质（与组成成分对比）
颜色鲜艳，熔点低，密度小，强度和硬度大，更具抗腐蚀性能。
③应用
3.合金
1.完成配套练习册；
2.预习课题2 金属的化学性质
3.书面作业：课后习题1、2。
谢 谢！