8.1金属材料 课件(共33张PPT)—2022-2023学年九年级化学人教版下册

(共33张PPT)
金属材料
授课人：李佳欣
第三十五中学
情景引入 金属制品：
CONTENTS
01
02
金属
合金
01
金属
01
金属
几种重要的金属
你家里使用的锅、剪刀、水龙头、菜刀、防盗门、首饰等都是由什么金属材料制成的？
金属材料包括纯金属以及它们的合金。常用的金属包括铁、铜、铝、金、银、锡、钨以及它们的合金。
01
金属
几种重要的金属
人类最早使用的金属——铜Cu
地壳中含量最高的金属元素—— 铝Al
人体中含量最高的金属元素—— 钙Ca
目前世界年产量最高的金属—— 铁Fe
导电、导热性最好的金属—— 银Ag
硬度最高的金属—— 铬Cr
熔点最高的金属—— 钨W
熔点最低的金属—— 汞Hg
密度最大的金属—— 锇Os
密度最小的金属—— 锂Li
01
金属
几种重要的金属
2、在生活中，应用最广泛的金属（按使用历史长短，括号内填写最早使用历史时期）依次是_____（ ）、______（ ）、______（ ）；
目前，产量居前三位的金属依次是_______________。
合金
纯金属
金属
材料
1、
铜 商代
铁 春秋战国
铝 一百多年
铁、铝、铜
3、了解人类社会使用材料的历史
石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的利用→钛的利用
01
金属
金属的特性
戒指
灯泡和电线
高压锅
铜片
铜丝
铁夹
①常温下它们都是固体（汞除外）
②有金属光泽，大多为银白色
（铜—紫红色；金—黄色）
③大多数为电和热的优良导体
④大多有延展性
⑤密度、熔点差异较大
01
金属
金属的特性
讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，
并查阅有关资料分析下列问题：
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)
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 2.7 (小)
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)
1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？
答：因为铁的硬度比较大，而铝的硬度较小，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。
01
金属
金属的特性
讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，
并查阅有关资料分析下列问题：
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)
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 2.7 (小)
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)
2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。
01
金属
金属的特性
讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，
并查阅有关资料分析下列问题：
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)
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 2.7 (小)
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)
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？
钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。
01
金属
金属的特性
讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，
并查阅有关资料分析下列问题：
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)
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 2.7 (小)
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)
4 .为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？
镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制品生锈；
镀铬也使水龙头美观大方。
镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。
01
金属
金属的特性
通过以上讨论，请说出你得到的结论：
考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_______，还需要考虑那些因素？
性质
1、价格，2、资源，3、是否美观，4、是否便利，
5、废料是否易于回收，6、对环境的影响……
请问：用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？
资源丰富
无毒轻便
耐磨耐腐蚀
美观易加工
01
金属
金属的特性
日常生活中，用于家用热水瓶内胆壁上的银白色金属是_________，温度计中填充的金属是__________。
家用铁制的锅铲上部，常加一木柄或塑料柄，这说明铁具有________性，铁能拉成铁丝，说明铁具有________性。
银(Ag)
汞(Hg)
导热
延展
01
金属
金属的特性
制造飞机的材料中大量使用铝合金而不使用纯铝，这是这什么呢？
02
合金
02
合金
合金及合金的性质
合金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。
如：铁的合金（生铁、钢），铜合金，铝合金，钛合金等等。
02
合金
合金及合金的性质
请同学们阅读课本中关于铁的合金（生铁和钢）的内容，然后回答下列问题：
1.生铁、钢、铁分别属于什么物质？
2.生铁和钢的组成有哪些相同点和哪些不同点？
3.生铁和钢相比纯铁来说，性能有哪些优越性？
02
合金
合金及合金的性质
铁 合 金 　生 铁 钢
含碳量 　2-4.3% 0.03-2%
机械性能 硬而脆，无韧性、坚硬 韧性大、塑性好
机械加工 可铸，不可锻 可铸，可锻，可压延
冶炼原料 铁矿石、焦炭、石灰石 白口铁、废钢
主要设备 高 炉 转炉、平炉、电炉
冶炼产品 生 铁 钢
02
合金
合金及合金的性质
生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金．生铁的含碳量为2％～4.3％，钢的含碳量为0.03％～2％．
除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等．由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变．例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多．
02
合金
合金及合金的性质
【实验】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片（铝合金）和铝片的光泽和颜色；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
银白色
有光泽
银白色
黄铜比铜硬
硬铝比铝硬
合金与组成金属的物理性质有差异
结论：合金的硬度一般大于其组成的金属
02
合金
合金及合金的性质
【实验】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度.
焊锡
锡
铅
02
合金
合金及合金的性质
讨论：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 合金的性能与组成它们的纯金属不同，通过改变组成和含量，可以使合金具有许多良好的物理、化学和机械加工性能，适合于不同的用途；等等。
焊锡主要用于焊接金属等；武德合金（组成金属的质量分别为50%铋、25%铅、13%锡和12%镉）可用于制电路保险丝等。
02
合金
合金及合金的性质
结论：合金与纯金属相比
更大的硬度
较低的熔点
更高的强度(韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打)
更好的抗腐蚀性能
所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。
02
合金
合金的应用
厚壁青铜管
铝合金，散热器
铝合金外壳水壶
不锈钢炊具
钨铜触头合金，用于CPU散热片的钨铜板、环
02
合金
合金的应用
　　　你的牙齿中可能就有合金。牙医用汞合金(汞、银、锡、锌和铜的合金)填补牙洞。把这种合金弄成油灰状的固体，趁它还没硬化即可填补牙洞。
高温：钻头一分钟旋转几千次，可钻穿坚硬的物体。碳化钨合金的熔点高达2900℃以上，为制造这种钻头提供了必要的硬度和强度。
低温：焊料是一种锡和铅的合金，最适于用来焊接金属部件。这种焊料合金的熔点低于锡和铅，所以不会损坏任何部件。它能在两个部件之间筑成一座焊桥。
补牙合金
02
合金
合金的应用
用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
形状记忆合金有形状记忆效应的合金，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
02
合金
合金的应用
拓展：合金的形成条件：当两种金属形成合金时，其中低熔点金属的沸点要高于高熔点金属的熔点。。
例：制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属与非金属）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），表中合金最不宜采用上述方法制取的是（ ）
金属 Na Mg Al Cu Fe
熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535
沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750
A、Fe – Cu合金 B、Mg – Cu合金
C、Na – Al 合金 D、Na – Fe 合金
D
02
合金
合金的应用
钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨
钛和钛合金是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
02
合金
合金的应用
司母戊大方鼎是殷代青铜器
的代表作，它是中国出土的最大
的青铜器。
司母戊大方鼎高1.33 米，重
875 公斤。
中国最大的一件青铜器
——司母戊方鼎
02
合金
合金的应用
马超龙雀，别称马踏飞燕、
铜奔马、马袭乌鸦、鹰掠马、
马踏飞隼、凌云奔马等，为东
汉青铜器，1969年10月出土于
甘肃省武威市雷台汉墓，现藏
于甘肃省博物馆。
03
金属材料
练一练
1、白炽灯泡中的灯丝是由（ ）制成的。
A：铁 B：银 C：锡 D：钨
2、铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（ ）。
A：导电性 B：延展性 C：导热性 D：抗腐蚀性
3、炒菜用的铁铲，一般要装上木柄，是因为铁贴有 性，而电工用的钳子必须装上橡胶柄是因为铁有 性，理发店工人用 的方法可以方便的收集散落在地上的铁发夹。
感谢您的观看
END
第三十五中学