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故事链接
1867年冬天，俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰色粉末。
1912年，英国斯科特探险队的船只，在去南极的途中，因天气十分寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其妙地化成了灰尘。
你能猜出产生事故的原因吗？哪就请你和我一起学习金属的有关知识吧！
第八单元
金属和金属材料
课题1 金属材料
教学目标
环顾你家里的日常生活用品，如锅、壶、刀、锄、水龙头等，它们都是由金属材料制成的。
金属材料包括纯金属以及它们的合金
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。
旧石器时代人们利用燧石、鹿角和石头制作的工具。
石器时代
青铜极品·尊与盘
商朝，人们已开始使用青铜器，人类从石器时代进入青铜器时代。
东汉晚期的青铜奔马（马踏飞燕）
四羊方尊
司母戊鼎
铜合金
黄铜
白铜
青铜
春秋时期，我国进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。
铁刃铜钺
铁
不
锈
钢
铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事情。
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。
铝合金用途
超硬铝合金
Al
Cu
Mg
Zn
Cr
2%
3%
6%
0.3%
火箭外壳、飞船等
世界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。
人类利用工具是从石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝制品的使用，说明金属的使用与它的性质有关（金属的活动性）。
金属材料的发展史
金属材料分哪几类？目前世界上应用广泛的金属材料有哪些？
说一说
归纳总结
金属材料包括纯金属以及它们的合金。应用广泛的金属有：铜、铁、铝等。
2019年全国高铁营业里程已超2.9万公里。下列应用在高铁列车上的材料，不属于金属材料的是
（
）
A.
不锈钢
B.
玻璃
C.
铝合金
D.
铜线
B
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
有金属光泽
良好的导电性
良好的导热性
1、常温下金属大都是固体
2、有金属光泽
3、大多数金属都是电和热的良导体
4、有延展性（可以拉成细丝，可以展成薄片）
5、密度较大，熔点较高
相同的物理性质
金属的物理特性:
1、常温下一般为固态（汞为液态）.
2、大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）
3、纯铁块是银白色的，质软，而铁粉则为黑色
★误区警示
1.铁块为银白色,但铁粉外观为黑色粉末。
2.常温下,并非所有金属都是固态,汞是液态，俗称水银（水银不是银）。
3.家用热水瓶内胆壁的银白色金属是金属银。用于铁栏杆外层涂料的“银粉”是金属铝。
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)
一些金属物理性质的比较
1、地壳中含量最多的金属元素——
2、人体中含量最高的金属元素──
3、目前世界年产量最高的金属──
4、导电、导热性最好的金属──
5、硬度最高的金属──
6、熔点最高的金属──
7、熔点最低的金属──
铝
钙
铁
银
铬
钨
汞
金
属
之
最
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？
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。
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。
1、以下铁的用途，涉及了哪些铁的性质？
（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
决定
原料价格
原料资源是否丰富
是否
美观
是否便利
废料是否易于回收
是否环保
物质用途的主要决定因素及其他影响因素
物质性质
物质用途
生活中金属材料得到越来越广泛的应用，下列属于金属共性的是（ ）
A．熔点高
B．良好的导电性
C．硬度大
D．银白色的光泽
B
用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质
资源丰富
无毒性
耐磨耐腐蚀
美观、易加工
思考：在日常生活、工农业生产和科学研究中，为什么大量使用的是合金而不是纯金属呢？
合
金
概念：合金是一种金属与其他一种或几种金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的混合物。
纯金属
金属
合金
金属
其他金属或非金属
Fe3O4、MgO是合金吗？
问题讨论：合金有什么特性？
纯金属90多种
合金上千种
生铁和钢的比较
生铁
钢
碳元素含量
2%～4.3%
0.03%～2%
机械性能
机械性能硬而脆、无韧性、可铸不可锻
坚硬、韧性大、塑性好、可铸、可锻、可压延
生铁
钢
降低含碳量
纯铁很软不易制成机械用品
使用最多的金属材料是铁合金
【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，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
亮、银白色
亮、银白色
黄铜比铜硬
硬铝比铝硬
合金硬度大于纯金属
【实验8-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度
锡
焊锡
铅
现象
结论
焊锡最先熔化，锡次之，铅最后熔化
合金和组成它的纯金属熔点不同
纯金属
合金
铅
镉
铋
锡
焊锡
武德合金
熔点/0C
327
321
271
232
183
70
启示
根据下表提供的数据，你能得到什么启示？
合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低
焊锡是锡和铅的合金，主要用于焊接金属等；武德合金是铋、铅、锡和镉的合金，可用于制电路保险丝等。合金熔点低便于冶炼回收再利用！
归纳总结：合金与纯金属性质上的差异
现在同学们明白制造飞机的材料为什么使用铝合金而不使用纯金属铝了吗？
硬度
合金比组成合金的纯金属硬
（钢比铁硬）
熔点
合金比组成合金的纯金属低
（保险丝熔点比成分金属低）
颜色
合金比组成合金的金属鲜艳
抗腐蚀性
合金比组成合金的纯金属强
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
常见合金的主要成分、性能和用途
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
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
形
状
记
忆
合
金
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—21世纪的金属
钛金属腕表
合金具有许多优良的性能，下列材料不属于合金的是（ ）
A．钢
B．铝
C．焊锡
D．18K金
B
课堂小结
一、金属
1、金属的一些物理性质：
大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电导热、熔沸点高、有延展性
二、合金
2、考虑物质用途时考虑多种因素
1、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金
2、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好
纯铁
铁的合金
生铁
钢
（含碳量不同）
（2%~4.3%）硬度比纯铁硬
（0.03%~2%）硬度、抗腐蚀性能增强
1.下列性质中属于金属的物理性质的是（
）
①导电性
②熔点低
③延展性
④有光泽
⑤不易导电
⑥导热性
A.①②⑤
B.
①③④⑥
C.
②⑤⑥
D.
②④⑤
B
知能训练
2.
在铁、铝、铜、锌、钛五种金属中：
（1）常用于电镀和作干电池电极的金属是＿＿
（2）生铁和钢是哪种金属的合金＿＿
（3）包装糖果、香烟的银白色金属材料＿＿
（4）常用于制造电线和电缆的金属
＿＿＿
（5）常用于航空工业作制造飞机等材料
的金属＿＿＿＿
锌
铜
铝
铝
铝
铁
钛
3、金属材料在人类生活中已经得到越来越广
泛的应用，下列性质属于金属共性的是（
）
A.硬度很大，熔点很高
B.有良好的导电性，传热性
C.是银白色固体
D.常见金属的密度一定都大于1
B
4、下列物质中不属于合金的是（
）
A.黄金
B.青铜
C.18K白金
D.焊锡
A
5、下列金属材料的运用与金属具有的性质不一致的是（
??）
A.?制造保险丝——硬度大
B.?制造灯丝——熔点高
C.?制造飞机外売——坚硬而质轻
D.?储存化工原料的容器——耐腐蚀
A
6、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
7．金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法中不正确的是
（
）
A.
不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械
B.
铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具
C.
铝合金轻而坚韧，可作汽车、飞机和火箭的材料
D.
铅锑合金的熔点较低，电阻较大，常用于制成发热体
D
8、两块金属片互相刻划后，在纯铜片上留下明显划痕，该实验探究的目的是？
探究：比较合金与纯金的硬度
合金的形成条件：当两种金属形成合金时，其中任一金属的______，不能高于另一金属的______。
9、制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属与非金属）加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。根据下表中的数据判断（其他条件均满足），表中合金不宜采用上述方法制取的是（
）
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
熔点
沸点
