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2025年秋九下化学情境课堂教学课件嵌视频(新教材)
课题1 金属材料
第八单元 金属和金属材料
◎素养目标
1.通过列举生活中使用金属材料的具体事例了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的广泛应用,形成“物质性质决定用途”的观念。
2.了解常见金属物理性质的共性和差异性,知道物质的性质在很大程度上决定其用途,初步形成认识一类物质性质的思路和方法。
3.知道合金比纯金属具有更广泛的用途,体会科学地利用物质性质对提高人们的生活质量具有重要作用。
◎教学重点:常见金属的物理性质及金属材料的用途。
◎教学难点:初步形成认识一类物质物理性质的思路和方法。
这些物品主要由什么材料制成的呢?
三星堆出土的青铜大面具
山西永济黄河铁牛
和谐号动车
建筑钢材
金属材料
金属材料是指用纯金属或合金等制成的材料。
你知道哪些金属?
金属名称
元素符号
铝
Al
铁
Fe
铜
Cu
银
Ag
金
Au
金属有光泽
观察这些金属,它们有什么共同的性质呢?
Ⅰ 常见金属的物理性质
金属光泽在生活中有什么用途?
用途:制首饰、金属纽扣、“金粉”对联等
铝丝、铜丝可制导线,这说明了金属的什么性质?
铝芯线
铜导线
金属能够导电(导电性)
铁锅、铜锅常用来炒菜做饭、涮肉。这一用途体现了金属的什么性质?
金属能够导热(导热性)
铁、铝既能压成薄片,也能拉成丝,还能够弯曲,这说明了金属具有什么性质?
铁丝
铝箔
回形针
金属有延展性
金属的物理
性质(共性)
具有金属光泽
具有导电性、导热性、延展性
金属的物理性质(共性)
制装饰品(项链、戒指)
作导线
制炊具
制铁丝、铝箔
性质
用途
体现
决定
金属除了具有一些共同的物理性质,还具有各自的特性。
仔细观察下列金属的颜色,你发现了什么不同?
大多数金属呈银白色,但铜(Cu)呈红色,金(Au)呈黄色
银白色
银白色
银白色
红色
黄色
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 9.0 7.9 7.1 2.7 (小) 熔点/℃ 钨 铁 铜 金 银 铝 锡
(高) 3414 1538 1085 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) 观察下表,你能得出什么结论?
金属的导电性、密度、熔点、硬度等物理性质差别较大。
地壳中含量最高的金属元素——铝 Al 熔点最高的金属——钨 W
人体中含量最高的金属元素——钙 Ca 熔点最低的金属——汞 Hg
目前世界年产量最高的金属——铁 Fe 密度最大的金属——锇 Os
导电、导热性最好的金属——银 Ag 密度最小的金属——锂 Li
硬度最大的金属——铬 Cr
资料卡片
金属之最
颜色:大多数金属呈银白色,但铜(Cu)呈红色,金(Au)呈黄色
其他:不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别较大。
金属的物理性质(特性)
金属的物理
性质(特性)
思考与讨论
根据生活经验与教材P3表8-1所提供的信息,分析下列问题。
(1)为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制?
因为铁的硬度大于铝。铝的硬度较小,若菜刀用铝制,
容易卷刃,而锤子用铝制,很易变形。
(2)银的导电性比铜的好,为什么电线一般用铜制而不用银制?
银的价格比铜的价格贵。
思考与讨论
根据生活经验与所提供的信息,分析下列问题。
(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?(钨的熔点为3 414 ℃,锡的熔点为232 ℃)
灯泡里的灯丝用钨制是由于钨有较高的熔点,如果用锡制,通电后灯丝易因温度升高而熔断。
(4)为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金会怎样?
镀铬的原因:①铬在空气中能快速形成一层致密的氧化膜,有效增强铁制品的抗腐蚀性;②铬具有硬度高和耐磨性强的性质,能承受频繁的摩擦和机械冲击;③铬呈银白色且不易变色,外形美观。
黄金是贵金属,价格远超铬,镀金会导致产品价格飙升,经济性差。
物质的用途
决定物质用途的因素
在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源,废料是否易于回收和对环境的影响,以及是否美观、使用是否便利等多种因素。
很大程度
上决定
物质的性质
反映
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
影响因素
但并不是唯一的决定因素
通过以上问题,你能总结决定物质用途的因素吗?
金属的
各种
用途
金、银制首饰;
铁制铁锅;
铜制导线
……
金属光泽
导热性
导电性
……
归纳
认识物质性质的一般思路
辩证
分析
1.颜色不同
2.不同金属的导电
性、导热性、密度、
熔点、硬度等物理性
质差别较大。
3.……
共性
差异性
根据已有事实
归纳
辩证分析
Ⅱ 合金
飞机机翼
坚硬、质轻
切割工具
硬度高、耐磨、耐热
金属广泛应用与生产生活,下列用途的金属材料要满足什么要求?
纯金属能满足以上用途的需求吗?
不能
“新型金属”——合金。
在纯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。
至少含有一种金属
物理变化
纯金属
金属
合金
金属
其他金属或非金属
合金与纯金属相比,性质发生了怎样的变化呢?
比较黄铜片(铜锌合金)和铜片、硬铝片(铝
合金)和铝片的光泽与颜色;并将它们互相
刻画,比较它们的硬度。
8-1
实验
比较合金和纯金属的硬度
性质比较 现象 黄铜 铜 硬铝 铝
光泽和颜色
硬度 黄铜的硬度比铜的大
硬铝的硬度比铝的大
有光泽,黄色
有光泽,红色
有光泽,银白色
有光泽,银白色
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结论:合金与其组成金属的物理性质有差异,合金的硬度一般大于其
组成金属的硬度。
根据下表提供的数据,你能得到什么启示?(焊锡是锡铅合金,伍德合金是铅、铋、锡和镉组成的合金)
纯金属 或合金 纯金属 合金 铅 铋 锡 镉 焊锡 伍德合金
熔点/℃ 327 271 232 321 183 70
启示 合金的熔点一般低于组成它们的纯金属的熔点
思考与讨论
含碳量为0.03% ~ 2%
不锈钢中还含有铬、镍等
含碳量为2% ~ 4.3%,还含有硅、锰等
生铁
钢
铁合金
生铁比纯铁硬度高
不锈钢不仅比纯铁硬,
而且其抗锈蚀性能也
比纯铁好得多。
铁合金
日常生活、工农业生产和科学研究中,大量使用的常常不是纯铁,
而是铁的合金。
铁合金
名称 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、 强度大 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架
炊具
医疗器械
反应釜
钢轨
挖掘机铲斗
自行车钢材车架
名称 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 机械零件、仪表、日用品
青铜 铜、锡 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 机械零件,如轴承、齿轮等
白铜 铜、镍 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、饰品
铜合金
白铜
黄铜
青铜
名称 主要成分 主要性能 主要用途
硬铝 铝、铜、镁、硅 硬度高、强度大 火箭、飞机、轮船
轮船
火箭
飞机
铝合金
锡焊
金饰品
名称 主要成分 主要性能 主要用途
焊锡 锡、铅 熔点低 焊接金属
18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品
其他几种常见的合金
合金的制造大大拓宽了金属材料的应用范围和使用价值,也为社会科技发展、人类生产生活提供了保障。
钛合金
钛和钛合金具有熔点高、密度小(钛的密度仅为4.5 g/cm3)、可塑性好、机械性能好等优良性能,且其抗腐蚀性能远优于不锈钢。
钛合金人造骨
船舶
钛合金反应釜
与组成它们的纯金属相比
合金的
性能
三增
一降
合金的性能
归纳
熔点更低
一般
情况下
强度和硬度更高
一般
情况下
抗腐蚀性更强
我国多项重点工程的成功建设离不开金属材料的贡献。除此之外,也凝聚了无数劳动者的智慧和努力。这些成就体现了大国工匠们的精湛技艺和深厚的工匠精神。
我国生产的超薄不锈钢精密箔材
我国工匠正在焊接火箭发动机喷管
箔材厚度仅为0.015mm
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,以及牙齿矫正器等医疗器械。
形状完全恢复
将天线揉成团
形状开始恢复
制成天线
降温
升温
升温
用钛镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
形状记忆合金
科学·技术·社会
性质
用途
决定
体现
物理性质
具有金属光泽
具有良好的导电性、导热性、延展性
导电性、导热性、密度等存在差异
颜色不同
作首饰
作导线
作厨具
制铝箔
特性
共性
+
在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源,废料是否易于回收和对环境的影响,以及是否美观、使用是否便利等多种因素。
金属
金属
材料
合金
合金
概念
铁合金
在纯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
生铁:含碳量为2%~4.3%
性能
钢:含碳量为0.03%~2%
其他合金,如铝合金、铜合金、钛合金等
种类
合金的强度和硬度一般比组成他们的成分金属高,抗腐蚀性能更好
合金的熔点比组成它的纯金属低
1. 判断正误。正确的打“√”,错误的打“×”
(1)所有金属都是银白色。 ( )
(2)合金一定由两种或多种不同的金属熔合而成。 ( )
(3)银是导电性最好的金属,常用作导线。 ( )
(4)地壳中含量最高的金属元素是铁。 ( )
(5)多数合金的抗腐蚀性比其组成金属的好。 ( )
(6)钢的性能优良,所以钢是很纯的铁。 ( )
易错辨析
铜为红色,金为黄色
×
×
×
银价格高
×
钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金
也可以是一种
金属+非金属
铝
×
√
2. (教材P9第1题) 下列生活用品中,利用金属导电性的是( )
A. 铁锅 B. 铜导线 C. 铝箔包装纸 D. 金饰品
3. 下列物质的性质与用途不对应的是( )
A. 不锈钢具有良好的抗腐蚀性,可用作化工生产反应釜
B. 镁有金属光泽,可用于制作照明弹
C. 焊锡熔点较低,可用于焊接金属
D. 钛合金与人体具有相容性,可用来制造人造骨
B
利用的是镁粉燃烧时发出耀眼的白光,2Mg + O2 ==== 2MgO
点燃
B
4. 常温下一些金属的物理性质数据如下,其中据此回答下列问题(硬度以金刚石的硬度为10作标准):
金属 铁 锡 铜 锌 铅 锑
熔点/℃ 1538 232 1085 419 327 630
硬度 4~5 2 2.5~3 2.5 1.5 3
(1)硬度最小的金属是______。
(2)黄铜是由铜、锌熔合而成的合金,外观似黄金。如
图将黄铜片和纯铜片相互刻画,发现金属片B上划痕
较深,则属于黄铜的是金属片________(填“A”或“B”)。
铅
A
合金的硬度一般比组成它的各成分金属大
金属 铁 锡 铜 锌 铅 锑
熔点/℃ 1538 232 1085 419 327 630
硬度 4~5 2 2.5~3 2.5 1.5 3
(3)一般家用保险丝大都是用铅(不少于98%)和锑(0.3%~ 1.5%)制成的合金,根据上表分析该合金的熔点可能为________(填字母)。
A. 20~40 ℃ B. 232~300 ℃ C. 327~600 ℃ D. 630~900 ℃
B
多数合金的熔点低于组成它的各成分金属的熔点,排除C、D
A选项的温度过低,夏季时会保险丝会频繁熔断,不符合常识
5. 《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶,其中很多内容与金属有关。阅读下列文字片段,回答问题:
(1)“凡金箔,每金七厘造方寸金一千片,粘铺物面,可盖纵横三尺。”由此可知黄金具有良好的________。
(2)“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢。”将生铁炼成钢的过程,主要是降低了生铁中的________。
(3)“其器冶铁锥……其尖使极刚利”,“铁锥”为开挖盐井的工具,所取盐井水“入于釜中煎炼,顷刻结盐”,“釜”指生铁制作的铁锅,生铁属于________(填“金属”或“非金属”)材料,“煎炼”过程中利用了铁的________性。
中华优秀传统文化
含碳量
金属
导热
生铁含碳量为2%~4.3%,
钢的含碳量为0.03%~2%
延展性
Thanks!
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