8.1金属材料 课件(共31张PPT)——2022-2023学年九年级化学人教版下册

(共31张PPT)
金属材料
　　我们日常接触的生活用品中，有哪些是用金属材料制成的？你是依据什么判断的？
根据外观（金属光泽）判断
根据磁铁能吸引铁判断
根据敲击的声音判断
……
　　圆珠笔的笔尖、按压式笔中的弹簧、钢尺、人民币硬币、缝衣针、菜刀、铝箔、锅具、导线的线芯、自行车的车架……
　　从日常的衣食住行到尖端科技领域的中国空间站、航空母舰等，生活和社会的发展都离不开金属材料。
天宫二号空间实验室
　　人类从石器时代进入了以使用青铜器为标志的青铜器时代，
继而进入铁器时代。哪个时代是人类利用金属材料的开始？
思考
金属材料包括哪两类？
金属材料
纯金属：铁、铜、铝等金属单质
合金：青铜等混合物，至少含有一种金属单质
几种重要的金属
金属材料
①铜；②铁；
人类广泛使用的三大金属
①铁；②铝；③铜
利用的时间顺序：
世界年产量排名：
青铜奔马（东汉晚期）
河北沧州铁狮子（953年）
青铜时代
铁器时代
铝的利用要晚得多。
③铝
用途 精美的乐器 输电线、灯丝 烧水壶
物理性质
根据这些金属的用途，你能说出金属具有哪些物理性质？
金属的一些物理性质和用途
有光泽
优良的导电性、延展性，熔点较高
优良的导热性
用途 铝箔 金属丝 弹簧、钢丝球、曲别针
物理性质
根据这些金属的用途，你能说出金属具有哪些物理性质？
金属的一些物理性质和用途
延展性
延展性
优良的机械性能
物理性质 铁 铝 铜 锡
状态
光泽
颜色
1．观察（用细砂纸打磨，除去金属表面的氧化物）
在常温下，金属都是固态的吗？
探究金属的物理性质
在常温下，大多数金属都是固态的，但汞是液态的。
固态 固态 固态 固态
有 有 有 有
银白色 银白色 紫红色 银白色
2．演示实验的现象与分析
探究金属的物理性质
金属种类 铁 锡 汞
现象 常温是液态
分析 （1）用电烙铁分别接触铁丝、锡丝。
结论：
没有熔化 熔化
熔点关系：t铁＞t锡＞t汞
金属不同，其熔点也不同。
2．演示实验的现象与分析
探究金属的物理性质
金属种类 铁 铝 铜
现象 分析 （2）相同规格的金属片，一端浸入热水，一端放上相同大小的蜡块。
结论：
铜
铁
铝
蜡块
放在铜片上的蜡最先熔化，放在铁片上的蜡最后熔化
铜的导热性强于铝，铝的导热性强于铁
金属不同，其导热性也不同。
3．实验：比较铁、铝、铜的硬度
探究金属的物理性质
操作：用铁片、铝片、铜片相互刻画，比较三者的硬度。
原理：硬度大的金属可以在硬度小的金属上刻出划痕，反之不能。
现象：
铁片能在铜片、铝片上刻出划痕；
铜片只能在铝片上刻出划痕；
铝片在铁片、铜片上都不能刻出划痕。
分析：
铁的硬度大于铜的硬度，
铜的硬度大于铝的硬度。
你还能说出哪些在不同金属中存在差异的物理性质？
密度
Cu
Al
导电性
金属物理性质的共性与特性
共性 特性
在常温下，多数金属为___态 在常温下，汞为___态
具有金属光泽 —
多数金属呈______色 铜呈______色，金呈______色
具有优良的_____性、_____性、_____性，硬度较___，密度 较___，熔点较___ 不同金属的这些物理性质
差别也较大
固
液
银白
紫红
黄
导电
导热
延展
大
大
高
物理性质 物理性质比较
导电性
密度 / （ ）
熔点 / ℃
硬度
银
铜
金
铝
锌
铁
铅
（良）
（优）
100
99
74
61
27
17
7.9
金
铅
银
铜
铁
锌
铝
（小）
（大）
19.3
11.3
10.5
8.92
7.86
7.14
2.70
钨
铁
铜
金
银
铝
锡
（低）
（高）
3 410
1 535
1 083
1 064
962
660
232
铬
铁
银
铜
金
铝
铅
（小）
（大）
9
4~5
2.5~4
2.5~3
2.5~3
2~2.9
1.5
金 属 之 最 地壳中含量最高的金属元素——铝
人体中含量最高的金属元素——钙
目前世界年产量最高的金属——铁
导电、导热性最好的金属——银
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
　　1．为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？
　　2．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？
学以致用
　　铁的硬度大。
　　钨的熔点高。用锡制作灯丝可能会熔断。
　　3．2026年1月1日起，我国将全面禁止生产含汞体温计，为什么？
　　含汞体温计易破碎，暴露的汞会污染环境，危害人体健康。
　　5．为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？
　　资源储量和经济成本——银储量稀少，价格昂贵。
　　生活中常用的电线用铜制，科研等领域的精密设备的导线用银制。
　　铬相比铁的优势是硬度更大——镀铬可以增加耐磨性。
　　金的硬度小，价格昂贵——镀金美观，但不耐磨，且增加成本。
学以致用
　　4．银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
物质的用途
物质的性质
决定
价格
资源
美观
便利
环境影响
废料是否易回收
用途的决定因素
合金
　　1．在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。
理解合金
合金中______含有金属元素，______含有非金属元素。
合金是______物。
由纯金属制得合金的过程，是______变化。
一定
可能
混合
物理
合金
　　2．合金中的各成分仍各自保持原来的化学性质。
钢（铁、碳合金）在纯氧中燃烧，写出化学方程式：
　　1．在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。
理解合金
合金与纯金属的比较
性质比较 黄铜 铜
光泽
颜色
硬度 性质比较 硬铝 铝
光泽
颜色
硬度 分析：
1．实验：观察光泽和颜色，比较硬度。
合金与组分金属的物理性质有差异，一般合金的硬度大于其组分金属的硬度。
有光泽 有光泽
黄色 紫红色
黄铜比铜硬 有光泽 有光泽
银白色 银白色
硬铝比铝硬 合金与纯金属的比较
2．讨论：下列合金的用途，主要考虑了合金的什么性质？
合金 焊锡 伍德合金
成分 锡、铅 铋、铅、锡、镉
用途 焊接金属 电路保险丝等
启示：
合金的熔点一般低于组分金属的熔点；改变合金的组成和含量，可以使合金具有许多良好的物理、化学和机械加工性能。
熔点/℃ 183 70
纯金属 铅 镉 铋 锡
熔点/℃ 327 321 271 232
合金与纯金属的比较
3．讨论：为什么日常使用的金属材料，大多数属于合金？
合金 主要成分 主要性能 主要用途
生铁 铁、碳（2%～4.3%） 坚硬、脆、无韧性 铁锅、暖气片、机床底垫
钢 铁、碳（0.03%～2%） 坚硬、韧性好、耐腐蚀 机械零件、炊具、交通工具
合金 主要成分 主要性能 主要用途
不锈钢 铁、铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、
容器、反应釜
锰钢 铁、锰、碳 韧性好、硬度大 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架
合金与纯金属的比较
3．讨论：为什么日常使用的金属材料，大多数属于合金？
合金 主要成分 主要性能 主要用途
黄铜 铜、锌 强度高、可塑性好、 易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、
日用品
青铜 铜、锡 强度高、可塑性好、 耐磨、耐腐蚀 机器零件如轴承、
齿轮等
白铜 铜、镍 光泽好、耐磨、 耐腐蚀、易加工 钱币、代替银
做饰品
合金与纯金属的比较
3．讨论：为什么日常使用的金属材料，大多数属于合金？
合金 主要成分 主要性能 主要用途
硬铝 铝、铜、镁、硅 强度和硬度好 火箭、飞机、
轮船等制造业
18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件
合金与纯金属的比较
3．讨论：为什么日常使用的金属材料，大多数属于合金？
分析：
合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更适合于不同的用途。
项目 纯金属 合金
元素种类
物质类别
物理性质 具有金属的共性 具有金属的共性
不同金属具有不同 的特性 ①硬度和强度一般_____
②抗腐蚀性能一般_____
③熔点一般_____
④不同的___________，具有不同的性能，用于不同的用途
增大
增强
降低
组成和含量
一种
两种或两种以上
纯净物
混合物（至少含一种金属）
钛和钛合金—— 21世纪的重要金属材料
钛和钛合金 性 能 熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好、与人体“相容性”好
用 途
钛合金制造的人造骨
火箭、导弹、航天飞机、船舶、
化工和通信设备、人造骨骼
形状记忆合金
形状记忆合金 特性 形状记忆效应
用途
冷却变形
加热
加热
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，牙齿矫正等医疗材料
金属材料
纯
金
属
合金
在金属中加热熔合某些金属或非金属，是混合物，至少含有一种金属单质
具有金属的共性
特点：强度和硬度增大，抗腐蚀性能增强，熔点降低等
铁、铝、铜等金属单质
物理性质
性质是决定用途的主要因素，但不是唯一因素
特性：汞为液态；铜为紫红色、金为黄色等
共性：光泽、导电、导热、延展性等