資源簡介

(共43張PPT)
課題1 金屬材料
目錄
CONTENTS
新知學(xué)習(xí)
3
新課引入
2
隨堂練習(xí)
5
學(xué)習(xí)目標
1
課堂小結(jié)
4
1.了解金屬發(fā)展史，知道金屬、金屬材料在人類生產(chǎn)生活和社會發(fā)展中的重要作用，形成合理使用金屬材料的觀念
2.知道金屬具有一些共同的物理性質(zhì)，認識金屬的性質(zhì)與用途的關(guān)系，建立物質(zhì)性質(zhì)決定物質(zhì)用途的化學(xué)觀念
3.知道在金屬中加入其他元素形成合金可以改變金屬材料的性能
重難點
重點
學(xué)習(xí)目標
新課引入
鳥巢
港珠澳大橋
奮斗者號載人潛水器
神舟十八載人飛船
金屬材料對促進社會發(fā)展、改善人類生活發(fā)揮了巨大的作用。
三星堆出土的青銅大面具
(距今已有3 000余年的歷史)
山西永濟黃河鐵牛
(鑄造于724年)
鋁制品
(鋁的使用在100多年前)
新知學(xué)習(xí)
觀察下列圖文信息，你發(fā)現(xiàn)了什么？
人類使用金屬材料的歷史十分悠久。
人類利用金屬的先后順序：銅→鐵→鋁。
人類從石器時代進入青銅器時代，繼而進入鐵器時代，就是以金屬材料的使用為標志的。
石器時代
1
三星堆出土的青銅大面具
青銅器時代
2
山西永濟黃河鐵牛
3
鐵器時代
打制石器
1.說一說你身邊的金屬制品
小組討論：
不銹鋼湯勺
鋁制蒸鍋
扳手、鐵錘
鋁合金門窗
充電器接口
水龍頭
不銹鋼菜刀
自行車車架
2.你能說出它們的材質(zhì)嗎？
小組討論：
鋁
鐵
銅
不銹鋼
小貼士：
有些物質(zhì)雖然含有金屬元素，但不是金屬材料，如Fe3O4、MnO2、NaCl等，因為它們不具有金屬的物理特性。金屬材料中至少含有一種金屬單質(zhì)。
金屬材料是指用純金屬或合金等制成的材料。
觀察下列金屬及其制品，它們的外觀有什么異同？
銅(Cu)
金(Au)
鐵(Fe)
銀(Ag)
金屬有顏色、有光澤
汞(Hg)
Ⅰ 常見金屬的物理性質(zhì)
銅、鐵、銀、金為固體；汞為液體
相同點
不同點
金屬的光澤在生活中有什么用途？
用途：制首飾、金屬紐扣、“金粉”對聯(lián)等。
性質(zhì)
用途
決定
體現(xiàn)
鐵、鋁、銅可制導(dǎo)線，這說明了金屬具有什么性質(zhì)？
鐵導(dǎo)線
鋁芯線
銅電纜
金屬能夠?qū)щ?br/>性質(zhì)
用途
體現(xiàn)
決定
鐵鍋、鋁鍋、銅火鍋可以用來炒菜、燒水、涮肉，這說明了金屬具有什么性質(zhì)？
金屬能夠?qū)?br/>性質(zhì)
用途
體現(xiàn)
決定
鐵、銅、鋁能拉成絲，也能展成薄片，這說明了金屬具有什么性質(zhì)？
金屬有延展性
性質(zhì)
用途
體現(xiàn)
決定
金屬的物理性質(zhì)(共性)
常溫下，大多數(shù)金屬為固體
有顏色、具有金屬光澤
大多數(shù)金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性
總結(jié)：金屬的物理性質(zhì)(共性)
一些金屬物理性質(zhì)的比較
物理性質(zhì) 物理性質(zhì)比較
導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo) 電性為100作標準) 銀 銅 金 鋁 鐵 鋅 鉛
(優(yōu)) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良)
密度/(g·cm-3) 金 鉛 銀 銅 鐵 鋅 鋁
(大) 19.3 11.3 10.5 9.0 7.9 7.1 2.7 (小)
熔點/℃ 鎢 鐵 銅 金 銀 鋁 錫
(高) 3 414 1 538 1 085 1 064 962 660 232 (低)
硬度(以金剛石的 硬度為10作標準) 鉻 鐵 銀 銅 金 鋁 鉛
(大) 9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5 (小)
鋁 Al
地殼中含量最高的金屬元素 　
鈣 Ca
人體中含量最高的金屬元素
銀 Ag
導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬
鉻 Cr
硬度最大的金屬
鐵 Fe
目前世界年產(chǎn)量最高的金屬
汞 Hg
熔點最低的金屬
鎢 W
熔點最高的金屬
不同金屬的物理
性質(zhì)有差異！
金屬之最
常溫下，大多數(shù)金屬為固體，但汞是液體
大多數(shù)金屬呈銀白色，
但銅(Cu)呈紫紅色，金(Au)呈黃色
不同金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點、硬度等物理性質(zhì)差別較大
金屬的物理性質(zhì)(特性)
顏色不同
狀態(tài)不同
不同金屬同一
物理性質(zhì)有差異
總結(jié)：金屬的物理性質(zhì)(特性)
金屬的物理性質(zhì) 金屬的用途
有金屬光澤 制裝飾品(項鏈、戒指)
易導(dǎo)電 制電線、電纜
易導(dǎo)熱 制炊具
有良好的延展性 拉成絲、制成箔
性質(zhì)
用途
決定
體現(xiàn)
總結(jié)：金屬的性質(zhì)和用途
1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鋁制？
2.銀的導(dǎo)電性比銅的好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？
因為鐵的硬度大于鋁。鋁的硬度較小，若菜刀用鋁制，容易卷刃，而錘子用鋁制，很易變形。
銀的價格比銅的價格貴。
思考：
3. 為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制，可能會出現(xiàn)什么情況？
燈泡里的燈絲用鎢制是由于鎢有較高的熔點，且易導(dǎo)電。如果用錫制，通電后燈絲易因溫度升高而熔斷。
總結(jié)：決定物質(zhì)用途的因素
決定和影響金屬用途的因素
價格高低
資源是否豐富
是否美觀
使用是否便利
廢料是否易于回收
對環(huán)境的影響
決定因素
金屬的性質(zhì)
影響因素
“神舟十七號”發(fā)射
發(fā)射火箭時，火箭外殼與大氣摩擦將會產(chǎn)生上千度的高溫。并且發(fā)動機工作時，還要噴出幾千度的高溫氣流，這樣一來，火箭尾部就得承受四千攝氏度以上的高溫。僅有的純金屬材料已經(jīng)遠遠不能滿足航空航天技術(shù)的需求。因此合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天。
Ⅱ 合金
在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，就可以制得具有金屬特征的合金。
至少含有一種金屬
物理變化
純金屬
金屬
合金
金屬
其他金屬或非金屬
純金屬和合金的性質(zhì)有什么差異呢？
比較合金和純金屬的硬度
實驗
8-1
性質(zhì)比較 現(xiàn)象
黃銅 銅 硬鋁 鋁
光澤和顏色
硬度
結(jié)論
合金與組成金屬的物理性質(zhì)有差異，一般合金的硬度大于其組分金屬的硬度
黃銅的硬度比銅的大
硬鋁的硬度比鋁的大
有光澤，黃色
有光澤，紫紅色
有光澤，銀白色
有光澤，銀白色
根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，你能得到什么啟示？
純金屬或合金 純金屬 合金
鉛 鉍 錫 鎘 焊錫 伍德合金
熔點/℃ 327 271 232 321 183 70
啟示
合金的熔點一般低于組成它們的純金屬的熔點
你都知道哪些合金呢？
含碳量為0.03% ～ 2%
不銹鋼中還含有鉻、鎳等
含碳量為2% ～ 4.3%，還含有硅、錳等
生鐵
鋼
鐵合金
常見的合金
自行車鋼材車架
鑄鐵鍋
你還知道其他的鐵合金嗎？
容器
醫(yī)療器械
炊具
其他的鐵合金
不銹鋼的主要用途
錳鋼的主要用途
鋼軌
挖掘機鏟斗
坦克裝甲
合金 主要成分 主要性能 主要用途
黃銅 銅、鋅 強度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕 機械零件、儀表、日用品
青銅 銅、錫 強度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕 機械零件，如軸承、齒輪等
白銅 銅、鎳 光澤好、耐磨、耐腐蝕、易加工 錢幣、代替銀做飾品
黃銅
青銅
白銅
銅合金
合金 主要成分 主要性能 主要用途
硬鋁 鋁、銅、鎂、硅 強度和硬度好 火箭、飛機、輪船
鋁合金
火箭
飛機
輪船
合金 主要成分 主要性能 主要用途
焊錫 錫、鉛 熔點低 焊接金屬
18K黃金 金、銀、銅 光澤好、耐磨、易加工 金飾品
其他幾種常見的合金
金飾品
錫焊
錫焊
鈦和鈦合金熔點高、密度小(鈦的密度僅為4.5 g/cm3)、可塑性好、機械性能好等。其抗腐蝕性能遠優(yōu)于不銹鋼。
鈦和鈦合金
航天器
火箭
鈦合金反應(yīng)釜
鈦和鈦合金
用來制造人造骨
鈦合金與人體具有很好的相容性，用來制造人造骨。
與組成它們的純金屬相比
與組成它們的純金屬相比
合金的性能
強度和硬度更高
抗腐蝕性更強
熔點低
三增
一降
合金的性能
總結(jié)
超薄不銹鋼精密箔材
焊接火箭發(fā)動機噴管
我國多項重點工程的成功建設(shè)離不開金屬材料的貢獻。除此之外，也凝聚了無數(shù)勞動者的智慧和努力。這些成就體現(xiàn)了大國工匠們的精湛技藝和深厚的工匠精神。
箔材厚度僅為0.015mm
形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金，被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動控制開關(guān)，以及牙齒矯正器等醫(yī)療器械。
形狀完全恢復(fù)
將天線揉成團
形狀開始恢復(fù)
制成天線
降溫
升溫
升溫
用鈦鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線
課堂小結(jié)
純金屬
金屬材料
合金
大多數(shù)為固體
具有金屬光澤
具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性
共性
+特性
顏色不同
狀態(tài)不同
導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等不同
性質(zhì)
用途
決定
體現(xiàn)
作首飾
作導(dǎo)線
作廚具
制鋁箔
概念
鐵合金
在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，就可以制得具有金屬特征的合金
生鐵：含碳量為2%~4.3%
種類
鋼：含碳量為0.03%~2%
其他合金，如鋁合金、銅合金、鈦合金等
性質(zhì)
合金的強度和硬度一般比組成他們的成分金屬高，抗腐蝕性能更好
合金的熔點比組成它的純金屬低
合金
隨堂練習(xí)
1. (2023江蘇蘇州)中華文明源遠流長，文物承載著文明的記憶。下列蘇州博物館館藏文物中主要由金屬材料制成的是
(　　)
C
中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化
2. (2023江西)大國工匠秦世俊展現(xiàn)數(shù)控技術(shù)所使用的0.01 mm鋁箔，是由鋁塊加工而成，這體現(xiàn)了鋁具有(　　)
A. 密度小 B. 導(dǎo)電性
C. 導(dǎo)熱性 D. 延展性
D
3.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新金屬。根據(jù)下表信息推測其用途錯誤的是(　　)
A
熔點 密度 強度 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 抗腐蝕性
2500 ℃ 3g/cm3 與鋼相似 良好 良好 優(yōu)異
A. 用于焊接金屬 B．制造航天飛機
C. 制外科手術(shù)刀 D．用于通信設(shè)備
4. (教材P5圖改編)合金是重要的金屬材料。
(1)如圖，將黃銅(銅鋅合金)和純銅片相互刻畫，發(fā)現(xiàn)在M金屬片上劃痕較淺，N金屬片上劃痕較深，則屬于黃銅的是________(填“M”或“N”)。
(2)“神舟十五號”載人飛船的建造使用了大量的高強度鈦合金，鈦合金的硬度___(填“＞”或“＜”)金屬鈦的硬度。
(3)自行車的支架一般用鋼制而不用純鐵制的原因是__________________。
M
＞
鋼的硬度大于純鐵
5. 《天工開物》是我國明朝著名科學(xué)家宋應(yīng)星編寫的一部綜合性的科學(xué)技術(shù)著作，其中很多內(nèi)容與金屬有關(guān)。閱讀下列文字片段，回答問題：
(1)“每紅銅六斤，入倭鉛四斤，先后入罐熔化，冷定取出，即成黃銅。”由此可知黃銅的硬度比銅______，熔點比“倭鉛”______。
大
低
中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化
(2)“凡鐵分生、熟，出爐未炒則生，既炒則熟。生熟相和，煉成則鋼。”將生鐵煉成鋼的過程，主要是降低了生鐵中的________。
(3)“其器冶鐵錐……其尖使極剛利”，“鐵錐”為開挖鹽井的工具，利用了鐵的物理性質(zhì)是_________；所取鹽井水“入于釜中煎煉，頃刻結(jié)鹽”，“釜”指生鐵制作的鐵鍋，生鐵屬于________(填“金屬”或“非金屬”)材料，“煎煉”過程中利用了鐵的________性。
含碳量
硬度大
金屬
導(dǎo)熱

展開更多......

收起↑