人教版九年级下册 第八单元 课题1 金属材料（48张PPT）

(共48张PPT)
第八单元金属与金属材料
时间：2020年3月6日
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课时一 金属材料
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1.了解金属材料研究的对象及其发展史
2.金属的物理性质（相似性和差异性）
3.掌握合金的性能以及常见金属的特性及其应用
一．金属材料
1、研究的对象
金属材料
纯金属
合金
铜、铁、铝
铝合金、铁合金、钛合金
合成材料不属于金属材料
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东汉时期的青铜奔马，现已成为我国的旅游标志。
河北沧州铁狮子，铸造于公元953年，距今已有1千余年的历史。
2、金属材料发展史
2、金属材料发展史
石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的利用→钛的利用
人类社会使用材料的历史？
考点
②年产量排行
秋
③人类利用金属的顺序
铜→铁→铝
别搞混
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①.常温下多为固体（汞为液体）
②.具有金属光泽
④.具有良好的导电性、导热性、延展性
二、 金属的物理性质
③.多为银白色（铜为红色，金为黄色）
⑤.熔沸点较高
⑥.密度和硬度较大
1、相似性
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思考：下列金属都是利用了金属的哪些物理性质？
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金属之最
熔点最低的金属是──
汞Hg
熔点最高的金属是──
钨W
密度最小的金属是──
锂Li
密度最大的金属是──
锇Os
硬度最小的金属是──
铯Cs
硬度最大的金属是──
铬Cr
延性最好的金属是──
铂Pt
展性最好的金属是──
金Au
地壳中含量最高的金属元素──铝Al
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
人体中含量最高的金属元素──钙Ca
2、差异性（记金属之最）
颜色差异——铜（紫红色） 金（黄色） 银粉铁粉（黑色）
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物质性质
物质用途
决定
3、物质用途的主要决定因素及其它影响因素：
原料价格
原料资源
是否
美观
是否便利
废料是否易于回收
是否环保
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1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？
2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
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？
4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？
思考与讨论
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二、合金
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。
1.定义
[注意事项]
1、合金是金属与金属或金属与非金属的混合物，至少有一种是金属
2、合金的成分是融合在一起，非简单的混合，属于物理变化
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实验1 ：合金与纯金属的色泽和硬度的比较
黄色
紫红色
银白色
灰色
黄铜大
焊锡大
合金颜色鲜艳，硬度变大。
2.合金与组成它们的金属的性质比较
金属材料 主要成分 光泽和颜色 硬度大小对比
黄铜片(合金) 铜、 锌
铜片(纯铜) 铜
焊锡(合金) 铅 、锡
锡(纯锡) 锡
结论
*
慢
中
快
实验2：比较焊锡、锡、铅的熔点的高低
结论：合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低。
金属材料 主要成分 熔化速度对比
铅（纯铅） 铅
锡（纯锡） 锡
焊锡（合金） 铅 锡
2、合金的特性（与组成它们的纯金属相比）
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。
①、色泽更鲜艳
②、强度硬度更大
③、熔点更低
④、耐腐蚀性更好
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制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？
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（1）铁合金
生铁：
钢：
含碳量为2% ～ 4.3%，含碳量高
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Cr和镍Ni）
低碳钢、中碳钢、高碳钢
3.常见的合金
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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
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硬铝： Cu 40%、 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）铝及铝合金
铝及铝合金是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。
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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；铝的密度小和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、汽车等制造业有广泛的用途；铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。
。
铝及铝合金的用途
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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
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钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨。
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
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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氧直接氧化。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。
黄 金
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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），1K金的计量方法是：纯金为24K（即100％含金量），1K的含金量约是4.166％。按照国际标准，K金分为24种，即从1K到24K。
K 金
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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
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白金是黄金和其它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
*
【典例1】下表列出的是一种金属的部分性
质：



根据所列出的该金属的性质可知，该金属可用于制造 ，因
为它既 ，又 。由于其密度仅约
为铁的三分之一，所以它的合金是制造飞机机身的重要材料。要
成为飞机机身材料，其合金的性质至少应在 方面与它的纯
金属相比有明显提高。
导线
知识点一、金属与合金的性质
有优良的导电性
有优良的延展性
硬度
硬度 密度 熔点 导电性 导热性 延展性
较软 2.70g/cm3 660℃ 优良 优良 优良
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知识点二、 合金
【典例2】鞍钢集团全力支持上海世博会，为上海虹桥枢纽建设提供4.7万吨精品钢材。关于
钢的说法不正确的是（ ）
A．钢是纯净物 B．钢是铁合金
C．钢的含碳量低于生铁 D．钢的性能优于生铁
A
*
1.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
2.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
B
A
*
C
A
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
4.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
*
第八单元　金属和金属材料
课题1
金属材料
)。
1．被认为是 21 世纪重要的金属材料的是(


A．钢铁


B．钛和钛合金


C．铝和铝合金


D．铜和铜合金
B
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2．联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅
)。
是最理想的炊具，并向全世界大力推广，主要原因是(


A．价格便宜


B．升热慢，退热也慢，保温性能好


C．铁中含有碳元素


D．烹饪的食物中留有铁元素
D
解析：铁锅在烹饪的食物中留有铁元素，可以预防贫血。
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3．金属之最。
①导电、导热性最好的金属是______；

②硬度最高的金属是______；

③熔点最高的金属是______；

④熔点最低的金属是______；

⑤密度最大的金属是______；

⑥密度最小的金属是______；
⑦地壳中含量最多的金属元素是______；

⑧人体中含量最多的金属元素是______；

⑨使用最广泛的金属是______；
⑩常温为液态的金属元素是______。
银(Ag)
铬(Cr)
钨(W)
汞(Hg)
锇(Os)
锂(Li)
铝(Al)
钙(Ca)
铁(Fe)
汞(Hg)
*
4．下列铁的用途中，涉及了铁的哪些性质？请把有关性质
填在横线上。
(1)烧菜用的铁锅、铁铲一般都要装上木柄。
________________________________________________。


(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，易发生火灾，
因此车尾有一条拖地的铁链。
_________________________________________________。
铁具有良好的导热性
铁具有延展性
铁具有导电性
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物质的性质和用途的关系
【知识精讲】
1．金属材料包括纯金属和______两类。


2．金属的物理性质
(1)金属有共同的物理性质：金属都有______光泽、导____
性、导____性、______性(能被拉伸或展开)。
合金
金属
电
热
延展
*
(2)一些金属的特性：①铁、铝等大多数金属都呈银白色，


铜呈________色，金呈______色；②常温下大多数金属都是固


体，______却是液体；③各种金属的导电性、导热性、密度、


熔点、硬度等差异较大，______的导电性和导热性最好，锇的


密度最大，锂的密度最小，______的熔点最高，______的熔点


最低，______的硬度最大。
紫红
黄
汞
银
钨
汞
铬
*
3．金属的性质与用途的关系
(1)物质的性质决定物质的用途，而物质的用途又反映物质
的性质。
(2)物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是


唯一的决定因素。在考虑物质用途时，还需考虑_____、_____、


__________________、___________________等，以及废料是否


____________和是否容易造成污染等多种因素。
价格
资源
是否美观
使用是否便利
利于回收
*
A．有银白色光泽


B．有延展性


C．易传热


D．易导电


点拨：金属都有金属光泽，但不都是银白色。
A
*
合金及其特点


【知识精讲】


1．合金的定义
在金属中加热熔合某些金属或_____________，形成具有
__________的物质，叫做合金。
2．合金的形成条件
其中任一金属的____点不能高于另一金属的____点(当两
种金属形成合金时)。
非金属
金属特性
熔
沸
*
3．合金与组成它们的纯金属性质比较
(1)合金的硬度一般比组成它的纯金属要______。


(2)合金的熔点比组成它的纯金属要______。


(3)合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属要______。


4．常见重要合金
(1)铁合金：主要包括生铁和______，它们的区别是含碳量


不同，生铁含碳量____________，钢的含碳量为____________，


使得它们的机械性能差异很大。钢比生铁具有更多的优良性能，


易于加工，用途更为广泛。
大
低
好
钢
2%～4.3%
0.03%～2%
*
(2)不锈钢：是铁和______、______等的合金。
(3)铝合金：铝中加入______、______、锌等金属形成的合
金。
(4)铜合金：黄铜：铜、____的合金；青铜：铜、锡的合金；
白铜：铜、镍的合金。
(5)钛和钛合金：被认为是 21 世纪的重要金属材料。它们


具有的优良性能有__________、____________、可塑性好、易


于加工、机械性能好等，尤其是______________非常好，常用


于人造骨、飞机机身、海轮、舰艇的外壳等。
铬
镍
镁
铜
锌
熔点高
密度小
抗腐蚀性能
*
[典例2]铁及其合金在生产、生活中应用广泛。下列关于铁
及其合金的说法中正确的是(
)。
A．铁是地壳中含量最丰富的金属元素


B．不锈钢耐高温，可用于制造医疗器械


C．铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成氧化铁


D．生铁和钢的熔点低于纯铁
D
*
考点1 物质的性质和用途的关系


1．材料的应用和发展与人类文明的进
步紧密相关。下列属于金属材料的是(
)。
A．塑料 B．铝合金 C．玻璃 D．陶瓷
B
*
)。
2．下列与金属有关的说法正确的是(
A．生铁和钢都是铁的合金


B．废旧电池可以随意丢弃，不会对环境造成污染


C．银的导电性比铜强，所以一般用银作电线


D．铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采
A
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考点2 合金及其性质、特点

3．芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一

朵奇葩。它以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道
A．铁画应悬挂在干燥的环境中

B．所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉

C．给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀

D．所用的主要材料——低碳钢，有较好的锻轧性能，它

不属于铁的合金

点拨：低碳钢属于钢，铁的合金包括生铁和钢等。
D
*
4．鞍钢集团全力支持上海世博会，为上海


虹桥交通枢纽建设提供了 4.7 万吨精品钢材。下列关于钢的说
A．钢是一种铁合金


B．钢的许多性能优于生铁


C．钢的含碳量高于生铁


D．钢是一种混合物


点拨：钢的含碳量为 0.03%～2%，生铁的含碳量为 2%～


4.3%，钢的性能比生铁好，属于混合物。
C
*
)。
5．下列关于合金的说法正确的是(


A．合金不属于金属材料


B．合金的硬度一般比各成分金属大


C．合金属于金属单质


D．多数合金的熔点高于组成它的成分金属
B