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名言欣赏:
对待得失恰似氧化还原,得到会使你的价位降低,而放手却能使你的价位升高。
导入新课
金属材料一般是指工业应用中的纯金属或合金。自然界中大约有70多种纯金属,其中常见的有铁、铜、铝、锡、镍、金、银、铅、锌等等。而合金常指两种或两种以上的金属或金属与非金属结合而成,且具有金属特性的材料。常见的合金如铁和碳所组成的钢合金;铜和锌所形成的合金为黄铜等。
课题1 金属材料
第1课时 几种重要的金属
人教版九年级化学 下册
第八单元 金属和金属材料
目标导航
1.知道什么是金属材料,了解金属材料的发展史;
2.知道常见金属的物理性质和用途,知道性质和用途的关系。
自主研学
自主阅读教材,理解教材内容,初步归纳出本节课的知识点,并标注在教材中。
请大家利用5分钟时间:
这些是什么做的?
真气魄
!
好
壮
观啊!
这些你乘坐过吗?
这个你一定没坐过!
金属有广泛的用途,对人类社会起着不可替代的作用!
应用广泛的金属材料
用途:建筑、桥梁、器械、车辆、飞机、舰艇、生活用具
1.金属材料的种类
身边的化学——金属材料(纯金属和合金)
目标导学一:金属材料
司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。
青铜器时代
秦陵铜车马严格按真车马的1/2制作 。很多专家学者把它称之为“青铜之冠”。???
2.金属材料的发展史
铁耙
两汉时期 西汉
农具
铁器时代
一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。
20世纪,铝和铝合金的应用
几种常见的金属
铜和铁是人类使用较早的金属,我国商代就制造青铜器,春秋战国时期就会冶铁、炼钢。铝的利用要比铜和铁晚得多,虽是100多年前的事情。但由于铝的密度小和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。
(商代)
(春秋战国)
(100年前)
青铜器时代
铁器时代
铝
石器时代
石器时代
青铜器时代
石器时代
铁器时代
青铜器时代
石器时代
铁器时代
青铜器时代
石器时代
铝
铁器时代
青铜器时代
石器时代
铝
铁器时代
青铜器时代
石器时代
铝
铁器时代
青铜器时代
石器时代
(商代)
(春秋战国)
(100年前)
铝
铁器时代
青铜器时代
石器时代
3.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。
钛——21世纪的重要金属材料
钛应用于医学
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
目标导学二:金属的物理性质
大多数金属为
大多数金属为
大多数金属
大多数金属
大多数金属
大多数金属
铜(紫红色)金(黄色)
汞(液态)
银白色
固体
有金属光泽
能导电导热
熔沸点高
有延展性
但是,(除在色态有不同外)不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大
1.金属共同的物理性质
2.一些金属的物理性质的比较
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 2.70(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)
了解了金属的物理性质,几种重要金属有哪些特性呢?
金属 铜(Cu) 铁(Fe) 铝(Al)
物理性质 铜具有紫红色的金属光泽,具有良好的延展性、导电性和导热性 纯铁具有银白色的金属光泽,质软,有良好的延展性,是电和热的良导体 铝具有银白色的金属光泽,具有良好的延展性、导电性和导热性
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?
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铅制?
铁比铅的硬度大,且铅有毒。
银的成本比铜高。
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。
想一想
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。
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。
使用
是否便利
资源
废料是否
易于回收
价格
是否
美观
对环境
的影响
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、制造飞机和制造机器底座,对所用金属的密度和硬度会有什么要求?
2、电炉丝是用金属钨制成的,你认为它利用了钨的哪些性质?
密度 硬度
制造飞机
制造机器底座
导电性、导热性、熔点高
小
大
大
大
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
金属之最
熔点最低的金属──
汞
熔点最高的金属──
钨
密度最小的金属──
锂
密度最大的金属──
锇
硬度最小的金属──
铯
硬度最大的金属──
铬
延性最好的金属──
铂
展性最好的金属──
金
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
◆ 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。
◆ 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。
课堂小结
1、铜能够制成铜片或拉成铜丝,是因为铜具有良好的( )
A.导热性
B.导电性
C.延展性
D.金属活动性
C
检测目标
2、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
检测目标
3、物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,还需要考虑的因素有:①价格 ②资源 ③废料是否易于回收 ④对环境的影响,以上说法正确的有( )
A.①②③④ B.①②④
C.①③ D.②④
A
检测目标
4、金属不具有的物理通性是( )
A.银白色光泽 B.导热性
C.延展性 D.导电性
A
检测目标
5、制作电线的金属材料一般是 ( )
A.铁 B.铜 C.银 D.镁
B
检测目标
我们已经站在了人生的起跑线上,为了实现心中的远大目标,我们正努力拼搏着。成功属于不畏困难、勇往直前的人。相信自己!
教师寄语
通过本课学习,你收获了什么?
课后作业:
完成教材中的相关练习题。
(共34张PPT)
名言欣赏:
对待得失恰似氧化还原,得到会使你的价位降低,而放手却能使你的价位升高。
制造飞机的材料中,大量使用铝合金,为什么不使用纯铝呢?
问题与探索
课题1 金属材料
第二课时 合金
人教版九年级化学 下册
第八单元 金属和金属材料
目标导航
1.认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金;
2.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。
自主研学
自主阅读教材,理解教材内容,初步归纳出本节课的知识点,并标注在教材中。
请大家利用5分钟时间:
信息链接
要把 “神舟”飞船送入太空,就需要推力很大的宇宙火箭,并且要求火箭的飞行速度达到每秒8公里以上才行。在这样快的速度下,火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。与此同时,当火箭发动机工作时,还要喷出几千度的高温气流,这样一来,火箭尾部就得承受四千摄氏度以上的高温。事实上,目前已制得的纯金属只有90余种。由于科学技术的日新月异,仅有的这些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。因此合金材料应运而生。
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。
目标导学一:合金
1.什么是合金
(1)铁合金
生铁:
钢:
含碳量为2% ~ 4.3%
含碳量为0.03% ~ 2%
生铁的用途:生铁硬度大,抗压,性脆,可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料。
钢的用途:钢有良好的延展性,机械性能好,用于制造机械和交通工具。
铁合金
钢
碳素钢:
合金钢:
如:不锈钢(合金元素为铬和镍)
低碳钢、中碳钢、高碳钢
2.常见的合金
铜合金
黄铜:(含Zn 20% ~36%)
青铜:(含Sn 10% ~30%)
白铜:
含Cu Zn——耐腐蚀,耐磨,可塑性强,硬度较小。
含Cu Sn Pb等——硬而脆,强度大
含Ni Zn(少量Mn)——制酒具等
(2)铜合金
硬铝: Cu 4.0%、 Mg 0.5 % 、 Mn 0.5 % 、 Si 7%
性能:密度小、强度大、抗腐蚀。
合金的成分不同,其性质也不相同;如果改变某一合金元素的含量,合金的性质也会发生改变。
(3)铝合金
世界上铝的年产量仅次于铁,居第二位。铝有较好的延展性,可制成0.01mm的铝箔,用于包装香烟、糖果;铝的密度小,具有抗腐蚀性等优良性能,铝及其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业中有广泛的用途。
铝合金的用途
用钛镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
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。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
(4)形状记忆合金
钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可用来制造人造骨等
被认为是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
(5)钛和钛合金
【实验8-1】比较黄铜片和铜片、硬铝和铝的光泽和颜色;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
暗、黄色
亮、紫红色
暗、
灰白色
亮、
银白色
黄铜比铜硬
硬铝比铝硬
合金颜色较纯金属的暗;
硬度较纯金属的大
目标导学二:合金的性质
【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)
合金的熔点低于组成它们的金属的熔点
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
合金与纯金属相比
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。
小结
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
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
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,以“金属之王”著称。黄金的延展性好,具有良好的导电及导热性能。金的化学性质非常稳定,在低温或高温时都不会被直接氧化。黄金可与其他金属组成合金,如金银合金、金铜合金、金银铜合金等。
黄 金
生活小常识
K金的“K”是外来语“Karat” 一词的缩写,完整的表示法是这样的:Karat gold(即K黄金),1 K金的计量方法是:纯金为24 K(即100%含金量),1 K的含金量约是4.166%。按照国际标准,K金分为 24 种,即从1 K到24 K。
K 金
1.铂金(英文Platinum缩写Pt)稀有,是因为铂金的储量远远低于黄金。
2.铂金纯净,是因为铂金首饰通常含有 90% 的纯铂金。而且铂金的白色光泽自然天成,长期佩戴也不会褪色。
3.铂金坚硬,是因为铂金的密度高,强度几乎是黄金的 2倍。
4.铂金的延展性也好,一克铂金可以拉出 2 公里长的细丝。
铂 金
白金是黄金和其他金属熔炼而成的白色合金。选用黄金和钯金或镍、银、铜、锌等金属熔炼成一种白色的合金,称之为“K白金”。
白 金
◆ 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。
课堂小结
1、焊锡是锡铅合金,把铅加入锡中制成合金的主要目的是( )
A.增加强度 B.降低熔点
C.增加延展性 D.增强抗腐蚀性
B
检测目标
2、下列有关合金的说法正确的是 ( )
A.合金缺少金属光泽
B.合金种类只有90余种
C.合金属于化合物
D.合金的很多性能比它的纯金属优异
D
检测目标
3、有关合金的叙述不正确的是( )
A.合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低
B.合金的硬度和强度一般比纯金属高
C.合金一定是金属和金属熔合而成的物质
D.硬铝、黄铜和钢均为合金
C
检测目标
4、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.用来做保险丝
B.用于制造航天设备
C.用于核潜艇设备的制造
D.可用来制造人造骨
A
检测目标
5、下列各组中的两种物质都属于混合物的是 ( )
A.钢 不锈钢 B.铜 青铜
C.铁 生铁 D.锡 焊锡
A
检测目标
我们已经站在了人生的起跑线上,为了实现心中的远大目标,我们正努力拼搏着。成功属于不畏困难、勇往直前的人。相信自己!
教师寄语
通过本课学习,你收获了什么?
课后作业:
完成教材中的相关练习题。