8.1金属材料-2022-2023学年九年级化学下册课件（人教版）(共43张PPT）

(共43张PPT)
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
金属材料
纯金属
合金
金属材料
黄金饰品
塑料餐具
木砧板
刀具
电热水壶
抱枕
铁钉
电线
硬币
纯金属
金属材料的历史
司母戊鼎
20世纪
各种合金
广泛运用
战国铁锄
铁器时代
青铜器时代
几种重要的金属
铁 目前世界年产量最高的金属。
铝 的利用仅有100多年，由于它密度小、延展性好、具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。
铜 人类利用最早的金属材料，由于它的含量少等原因，现在世界上铜的年产量，位于铁和铝之后，居第三位。
金属的共性
可弯曲
导热性
导电性
延展性
可拉成细丝
有金属光泽
延展性
可压成薄片
根据下面的图片，从中你可以总结出金属的哪些物理性质？
颜色：
大多数呈银白色，铜为紫红色，金为黄色
(注意：很多金属粉末时呈黑色)
状态：
常温下，大多数金属都是固体，汞是液体
大多金属有良好的导电性和导热性
有延展性
密度、熔点、硬度等物理性质差别比较大
一.金属共同的物理性质
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)
一些金属的物理性质的比较 P3
锇
锂
汞
金属之最
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
硬度最高的金属──铬
熔点最高的金属──钨
熔点最低的金属──汞
密度最大的金属──锇
密度最小的金属──锂
P4资料卡片
2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？
铁比铝的硬度大。
银的成本比铜高。
交流讨论
P4
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。
4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？
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。
5.以下铁的用途，涉及了铁的哪些性质？
（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄。
（2）铁块可以制成铁丝或铁片。
（3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险， 因此，车尾有一条拖地的铁链。
铁有良好的导热性。
铁具有延展性。
铁具有导电性。
小结：考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_____，还需要考虑哪些因素？
性质
1.价格
2.资源
3.是否美观
6.对环境的影响
4.使用是否便利
5.废料是否易于回收
制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？
交流讨论
纯铝硬度太小，软。
合金
1.定义：合金就是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的
思考：
1）从物质分类的角度看，合金属于哪一类？
2）合金中是否一定含金属？可不可能含非金属？
混合物
一定含有金属，可能含有非金属。
具有金属特征的物质。
P4
3）根据下表中的数据判断，下列合金不宜采用加热熔合方法制得的是（ ）
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
小结：当两种金属形成合金时，其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点。
合金
钢
铁合金
生铁
2.几种常见的合金材料
0.03%~2%
2％～4.3%
①铁合金
人类目前使用量最大，用途最广的合金
含碳量
性 能
硬而脆
硬而韧
合金
钢
猜一猜：将生铁“百炼成钢”蕴涵的化学原理。
C+O2 === CO2
高温
降低含碳量
含碳量不同,性质有差异
②铜合金
合金
②铜合金
铜合金
青铜（Cu、Sn）
黄铜（Cu 、Zn）
白铜（Cu、Ni）
曾侯乙编钟
光绪元宝五文黄铜样币
寅生刻白铜墨盒
合金
超硬铝合金
火箭外壳、飞船等
硬铝（Al Cu Mg Si）
制造飞机和宇宙飞船的理想材料
③铝合金
合金
镁、铝合金 （Mg—Al）
10~30%
用于制造飞机、轮船、火箭等
合金
课本P5 实验8-1
性质比较 现象 黄铜 铜 硬铝 铝
光泽和颜色
硬度 结论 黄色
紫红色
黄铜比铜硬
合金一般比所含纯金属的硬度大
有光泽
有光泽
合金
银色
硬铝片比铝片硬
银白色
有光泽
有光泽
黄铜：铜、锌合金
硬铝片:铝、铜、镁、硅
课本P5 实验8-1
【讨论】比较表中数据可得出什么结论？
焊锡(锡、铅合金)；武德合金(铅、铋、锡、镉的合金)
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 合金的熔点低于组成它们的金属的熔点
一般情况下，合金的强度和硬度比组成它们的纯金属更高，熔点却更低，抗腐蚀性能也更好。
合金
常见的铜合金
黄铜水管
青铜轴承
黄铜散热器
白铜钱币
白铜饰品
青铜锁
常见的铝合金
合金
常见的金的合金
18K黄金饰品
18K黄金纪念币
K是表示金的纯度的指标。24K理论上表示含金量达100%。18k表示含金量达75%，14K表示含金量达58.5%。
合金
形状记忆合金
用钛镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
形状记忆合金是具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
钛和钛合金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，取出后仍光亮如初，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——21世纪的重要金属材料
钛和钛合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强.钛合金与人体很好的“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是
（　　）
A.用于核潜艇设备的制造
B.用于制造航天设备
C.用来做保险丝
D.可用来制造人造骨
C
典例探究
跟进训练
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
合金相比纯金属的优点
1.更大的硬度
2.较低的熔点
3.更高的强度（韧性好、耐拉伸、耐弯曲）
4.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。
归纳总结
常见合金的主要成分、性能和用途
合金
主要成分
主要用途
主要性能
球墨铸铁
铁、碳、
硅、锰
在某些场合
可以代替钢
机械强度好
锰钢
铁、碳、锰
钢轨、挖掘机
铲斗、坦克装
甲、自行车架
韧性好、
硬度大
不锈钢
铁、铬、镍
医疗器械、炊
具、容器、反
应釜
抗腐蚀性好
白铜
铜、镍
钱币、代替
银做饰品
光泽好、耐
磨、耐腐蚀、
易加工
黄铜
铜、锌
机械零
件、仪表、
日用品
强度高、可塑
性好、易加
工、耐腐蚀
青铜
铜、锡
机械零件如
轴承和齿轮
强度高、可塑
性好、
耐磨、耐腐蚀
合金
主要成分
主要用途
主要性能
18K白金
金、铜、
镍、锌
金饰品
光泽好、耐
磨、易加工
硬铝
铝、铜、
镁、硅
火箭、飞机、
轮船等制造业
强度和
硬度好
18K黄金
金、银、铜
金饰品、
钱币、
电子元件
光泽好、耐
磨、易加工
焊锡
锡、铅
焊接金属
熔点低
合金
主要成分
主要用途
主要性能
淬火
回火
硬度和耐磨性增强，塑性和韧性下降
不易弯曲
韧性部分恢复，易弯曲
金属的热处理方法
课外实验P7
◆ 人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。
归纳总结
铝的利用要比铜和铁晚得多，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。
◆ 大多数金属呈银白色，常温下为固体，有金属光泽，是电和热的优良导体，有延展性。特例：汞常温下为液态，铜呈紫红色，金呈黄色。
◆ 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，使用时需考虑多方面。
◆ 合金是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。
◆ 合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属的高，抗腐蚀性能也更好，但是熔点比组成它们的金属的熔点低。
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