資源簡介

(共32張PPT)
第八單元 金屬和金屬材料
課題1 金屬材料
九年級化學(xué) 下冊·人教版2024
學(xué)習(xí)內(nèi)容導(dǎo)覽
01 常見金屬的物理性質(zhì)
02 合金
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 通過日常生活中廣泛使用金屬材料等具體事例，認(rèn)識金屬材料與人類生活和社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系。
2.了解常見金屬的物理性質(zhì)，知道物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，但同時(shí)還需考慮如價(jià)格、資源以及廢料是否易于回收等因素。
3.認(rèn)識在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬可以制得合金，知道生鐵和鋼等重要合金，以及合金比純金屬具有更廣泛的用途。
新課導(dǎo)入
作為軌道建設(shè)的金屬材料有哪些要求？如何選擇金屬材料？
不易變形
、能承受巨大壓力
、耐磨
韌性好
、不易腐蝕
01
常見金屬的物理性質(zhì)
常見金屬的物理性質(zhì)
01
任務(wù)一：列舉生活中常見的金屬制品，說說它們主要利用了金屬的哪些物理性質(zhì)。
金項(xiàng)鏈
常溫下固態(tài)
金屬光澤
延展性
硬度小
常溫下固態(tài)
導(dǎo)電性
延展性
銅導(dǎo)線
鐵鍋
易拉罐
常溫下固態(tài)
延展性
導(dǎo)熱性
密度大
常溫下固態(tài)
延展性
常見金屬的物理性質(zhì)
01
思考：有些金屬因其特殊的物理性質(zhì)有其特殊用途，請舉例說明。
溫度計(jì)
汞常溫下為液態(tài)
飛機(jī)
鋁的密度小
首飾
靚麗的金屬光澤
燈絲
鎢的熔點(diǎn)高
水龍頭鍍鉻
鉻的硬度大
常見金屬的物理性質(zhì)
01
歸納總結(jié)
金屬的物理性質(zhì)
05
04
03
02
01
有金屬光澤
大多數(shù)呈銀白色，銅呈紅色，金呈黃色
常溫下大多數(shù)是固態(tài)
導(dǎo)電性好
常溫下汞是液體
導(dǎo)熱性好
延展性好
常見金屬的物理性質(zhì)
01
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(biāo)準(zhǔn)) 銀　銅　金　鋁　鋅　鐵　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(diǎn)/℃ 鎢　 鐵　 銅　 金　 銀　 鋁　 錫
(高) 3414 1538 1085 1064 962 660 232 (低)
硬度(以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)) 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)
常見金屬的物理性質(zhì)
01
思考與討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和以上信息，分析下列問題
（1）為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鋁制？
鐵的硬度較大，而鋁的硬度較小
（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？
銀的價(jià)格比銅高很多，且銅的導(dǎo)電性也很好
常見金屬的物理性質(zhì)
01
思考與討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和以上信息，分析下列問題
（3）為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？
鎢的熔點(diǎn)高，高溫時(shí)不易熔化，而錫的熔點(diǎn)太低，若作燈絲易熔斷
（4）為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會(huì)怎樣？
鉻的硬度更大，抗腐蝕性更好，金的硬度較小，不耐磨，價(jià)格昂貴
常見金屬的物理性質(zhì)
01
任務(wù)二：如果你是一名高鐵設(shè)計(jì)者，請根據(jù)以下資料，選出最適合作為軌道材料的金屬。
鐵
常見金屬的物理性質(zhì)
01
物質(zhì)用途的決定性因素
最主要因素
常見金屬的物理性質(zhì)
01
金屬之最
地殼中含量最高的金屬元素——鋁
人體中含量最高的金屬元素——鈣
目前世界年產(chǎn)量最高的金屬——鐵
導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬——銀
硬度最高的金屬——鉻
熔點(diǎn)最高的金屬——鎢 密度最大的金屬——鋨
熔點(diǎn)最低的金屬——汞 密度最小的金屬——鋰
鞏固練習(xí)
01
1.《天工開物》是我國古代科技發(fā)展的智慧結(jié)晶。書中記載：“每金七厘造方寸金一千片”，體現(xiàn)了黃金具有的物理性質(zhì)是（ ）
A.磁性 B.延展性
C.導(dǎo)電性 D.導(dǎo)熱性
B
鞏固練習(xí)
01
2.中國國家博物館珍藏著一枚“國璽”，即“中華人民共和國中央人民政府之印”，代表著熠熠生輝的共和國符號。她由銅胎鑄字，不易變形。選用這種材料作為印章胎體最大的優(yōu)點(diǎn)是(　　)
A.硬度較大
B.熔點(diǎn)較高
C.不溶于水
D.形狀美觀
A
合 金
02
合金
02
通過綜合考量，我們已選擇了鐵作為高鐵軌道所用材料。這里用的鐵是生鐵，還是進(jìn)一步精煉而成的純鐵或鋼呢？
任務(wù)三：閱讀教材P4-5，完成下表
鐵 鋼 生鐵
含碳量
性能差異
0
0.03%~2%
2%~4.3%
質(zhì)軟
硬而韌
硬而脆
合金
合金
02
合金：在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬制得的具有金屬特征的混合物。
青銅（銅+錫）
不銹鋼（鐵+鉻+鎳）
生鐵（鐵+碳+硅+錳）
金屬+金屬
金屬+非金屬
合金
02
合金的性質(zhì)和用途
組成改變
（純金屬）
性質(zhì)改變
（合金）
用途改變
資料1：哈德菲爾德，英國冶金學(xué)家。1882年，當(dāng)時(shí)人們的研究結(jié)果是錳加入鋼中會(huì)使鋼變脆。他試著將以往冶金學(xué)家認(rèn)為的含錳量增加，制造出含錳量12%~14%的高錳耐磨鋼。由普通鋼制造的鐵軌，每9個(gè)月更換一次，高錳鋼鐵軌可以連續(xù)使用22年。
資料2：鐵的硬度一般為5~10HRC(洛氏硬度)，鐵路軌道使用的高錳鋼硬度為52HRC。其實(shí)高鐵鋼軌的選用，除了要考慮強(qiáng)度、耐磨性外，還要考慮抗拉強(qiáng)度，目前時(shí)速200km/h以上的客運(yùn)高鐵使用的鋼軌牌號為U71MnG，其抗拉強(qiáng)度≥880MPa，時(shí)速200~250km/h客貨運(yùn)高鐵使用的鋼軌牌號為U75VG(鋼中添加了釩元素)，其抗拉強(qiáng)度≥980MPa。
高鐵軌道用的材料是高錳鋼和釩鋼
合金
02
實(shí)驗(yàn)8-1：比較黃銅片（銅鋅合金）和銅片、硬鋁片（鋁合金）和鋁片的光澤與顏色；將它們互相刻畫，比較它們的硬度。
性質(zhì)比較 現(xiàn)象 結(jié)論
黃銅 銅 硬鋁 鋁
光澤和顏色
硬度
合金
02
實(shí)驗(yàn)8-1：比較黃銅片（銅鋅合金）和銅片、硬鋁片（鋁合金）和鋁片的光澤與顏色；將它們互相刻畫，比較它們的硬度。
性質(zhì)比較 現(xiàn)象 結(jié)論
黃銅 銅 硬鋁 鋁
光澤和顏色
硬度
暗、黃色
亮、紅色
暗、銀灰色
亮、銀白色
黃銅比銅硬
硬鋁比鋁硬
合金的硬度大于其組分金屬
合金
02
查閱資料：焊錫(錫鉛合金)主要用于焊接金屬等；武德合金（鉛、鉍、錫和鎘組成的合金）可用于制電路保險(xiǎn)絲等。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 武德合金
熔點(diǎn)/℃ 327 271 232 321 183 70
啟示
合金一般比組成它的純金屬的熔點(diǎn)要低
合金
02
歸納總結(jié)
合金的性能
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(qiáng)度和硬度更高
抗腐蝕性更強(qiáng)
熔點(diǎn)低
三增
一降
合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，使合金更適合于不同的用途。因此，金屬材料中合金的使用更加廣泛。
合金
02
任務(wù)四：設(shè)想未來的高鐵會(huì)用到哪些性能的材料？
性能：熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易加工、機(jī)械性能好、抗腐蝕性能非常好、與人體具有很好的相容性等。
用途：火箭、導(dǎo)彈、航天器、船舶、化工和通信設(shè)備、人造骨等。
鈦和鈦合金
合金
02
任務(wù)四：設(shè)想未來的高鐵會(huì)用到哪些性能的材料？
性能：具有形狀記憶效應(yīng)
用途：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(dòng)控制開關(guān)，以及牙齒矯正器等醫(yī)療器械。
形狀記憶合金
合金
02
未來高鐵材料要求
更耐用
更便宜
更輕
更快
01
02
03
04
鞏固練習(xí)
02
1．日常生活中，用得較多的材料是金屬材料。下列不屬于金屬材料的是（ ）
A．氧化銅 B．鐵釘 C．黃銅 D．金戒指
A
鞏固練習(xí)
02
2.青銅是人類最早使用的銅錫合金。 下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）
A.青銅屬于金屬材料
B.青銅的硬度比純銅更大
C.青銅的熔點(diǎn)比純銅的熔點(diǎn)要低
D.銅是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬
D
鞏固練習(xí)
02
3.下列有關(guān)金屬材料的說法中正確的是（ ）
A．地殼中含量最高的金屬元素是鐵
B．鋼是純凈物，生鐵是混合物
C．多數(shù)合金的抗腐蝕性能比組成它們的純金屬更好
D．銀的導(dǎo)電性最好，大多數(shù)電線都是用銀制作的
C
課堂總結(jié)
金屬材料
純金屬
合金
共性：延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等
差異性：顏色、狀態(tài)、密度、硬度等
定義：金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬
制得的具有金屬特征的混合物
性能：熔點(diǎn)低、硬度大、耐腐蝕等
舉例：生鐵、鋼、青銅、鈦合金等
九年級化學(xué)·人教版
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