人教九年級化學金屬材料時

人教九年級化學金屬材料時第1頁/共44頁

在元素周期表中列出了當今世界上已經確定存在的全部元素。請指出其中哪一類元素最多？

在元素周期表中，近80%的是金屬元素。第2頁/共44頁第3頁/共44頁第4頁/共44頁金屬材料包括純金屬以及它們的合金。一、幾種重要的金屬1、金屬材料使用的歷史第5頁/共44頁人類從制造工具開始——石器時代第6頁/共44頁人類開始制造金屬工具——青銅器時代第7頁/共44頁人類廣泛制造和使用金屬工具——鐵器時代第8頁/共44頁

Fe

目前世界年產量最高的金屬。2、當今幾種重要的金屬第9頁/共44頁

Al

的利用僅有100多年，由于它密度小、延展性好、具有抗腐蝕等優(yōu)良性能，現在世界上鋁的年產量已超過了銅，位于鐵之后，居第二位。第10頁/共44頁

Cu

人類利用最早的金屬材料，

由于它的含量少等原因，現在世界上銅的年產量，位于鐵和鋁之后，居第三位。第11頁/共44頁

3、金屬具有相似的物理性質第12頁/共44頁金屬與非金屬物理性質的比較物理性質金屬非金屬狀態(tài)常溫下，除汞是液體外，其余都是固體

常溫下，有固、液、氣三態(tài)密度一般較大一般較小導電性導熱性能導電能導熱

一般，不導電、不導熱延展性有沒有第13頁/共44頁

鋁箔

鋁制電纜

導熱性延展性

導電性密度較小

練習：根據你的生活經驗，分析下列鋁制品的用途主要利用了鋁的哪個性質？

A.密度較小B.導電性C.導熱性D.延展性第14頁/共44頁4、金屬物理性質間的差異銅：紫紅色；金：黃色；汞（水銀）：常溫下為液體各種金屬的導電性、密度、熔點、硬度等也有差異（見P3表8-1）第15頁/共44頁一些金屬的物理性質物理性質物理性質比較導電性(以銀的導電性為100作標準)銀銅金鋁鋅鐵鉛(優(yōu))10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金鉛銀銅鐵鋅鋁(大)19.311.310.58.927.867.142.7(小)熔點/℃鎢鐵銅金銀鋁錫(高)3410153510831064962660232(低)硬度(以金剛石的硬度為10作標準)鉻鐵銀銅金鋁鉛(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5(小)討論：1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？2.銀的導電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？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，可能會出現什么情況？4、為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會怎樣？第16頁/共44頁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──鈣目前世界年產量最高的金屬──鐵導電、導熱性最好的金屬──銀硬度最高的金屬──鉻熔點最高的金屬──鎢熔點最低的金屬──汞密度最大的金屬──鋨密度最小的金屬──鋰第17頁/共44頁P3討論1.鉛的硬度小，而鐵的硬度大。2.銀的價格比銅高許多。3.鎢的熔點高，錫的熔點低，易熔斷。4.鉻硬度大，耐磨耐腐蝕，美觀。如果鍍金則會增加成本且不耐用，日久容易脫落。使鐵生銹而縮短水龍頭的使用壽命。第18頁/共44頁思考：1、哪些金屬可用來打造首飾？為什么？金、鉑可用來打造首飾，原因是它們具有永恒而美麗的光澤。2、哪些金屬可用來制造電線，為什么？銅可用來制造電線，因為它易導電。3、哪些金屬可用來制造炊具，為什么？

鐵可用來制造炊具，因為它傳熱快。4、哪些金屬可拉成細絲或壓成薄片，為什么？

金、銀、銅、鋁可拉成細絲或壓成薄片，由于它們有延展性，容易加工。第19頁/共44頁使用是否便利資源廢料是否易于回收價格是否美觀對環(huán)境的影響性質考慮物質的用途時，首先要考慮物質的

，還需要考慮哪些因素？第20頁/共44頁思考：鋼鐵比其他金屬更易生銹，為什么鋼鐵的應用遠比其他金屬多呢？（提示：鋼鐵的應用較多要從多角度考慮）①資源：鐵元素在地殼中的含量居第四位，資源豐富。②價格：鋼鐵的價格相對其他金屬較便宜。③性質：純鐵可以制成各種鋼，而鋼的性能多種多樣，可以根據需要加工。④外觀：鋼色澤美觀。⑤環(huán)境：少量的鐵元素對人體有益，不會污染環(huán)境，且可回收利用。第21頁/共44頁

二、合金1、定義在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬形成的具有金屬特征的物質。屬于混合物。第22頁/共44頁2、常見的幾種合金（1）鐵合金生鐵和鋼：含碳量不同硬度：生鐵、不銹鋼＞純鐵抗腐蝕性能：不銹鋼＞純鐵生鐵鋼含碳量2％～4.3％0.03％～2％其他元素還含有硅、錳等如不銹鋼中還含有鉻、鎳等第23頁/共44頁鈦合金烤瓷牙

第24頁/共44頁形狀記憶合金

形狀記憶合金是具有形狀記憶效應的合金，被廣泛應用于做人造衛(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，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。第25頁/共44頁【實驗8-1】比較黃銅片（Cu-Zn合金)和銅片、焊錫和錫的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬度性質比較現象黃銅銅焊錫錫光澤和顏色硬度結論暗、黃色

亮、紫紅色

暗、灰白色

亮、銀白色黃銅比銅硬焊錫比錫軟合金與純金屬有不同的性質探究：合金和純金屬性質比較第26頁/共44頁硬度_____、熔點_____、________性能也更好，故合金有更廣泛的應用。歸納：合金的性質和組成它的純金屬相比：變大變低抗腐蝕【討論】認真分析表格內的數據，你能得到什么啟示？合金的熔點低于組成它們的純金屬第27頁/共44頁合金比純金屬的主要優(yōu)越性：合金比其組分金屬的顏色更鮮艷合金的硬度大于組成它們的金屬合金的熔點低于組成它們的金屬合金的抗腐蝕能力一般強于組成它們的金屬第28頁/共44頁鋼品種主要合金元素主要特性用途碳素鋼低碳鋼碳低于0.3%韌性好機械零件中碳鋼碳0.3%-0.6%韌性好機械零件高碳鋼碳0.6%-2%硬度大刀具，模具合金鋼錳鋼錳韌性好硬度大鋼軌，軸承硅鋼硅導磁性好發(fā)電機鐵芯鎢鋼鎢耐高溫硬度大刀具不銹鋼鉻、鎳抗腐蝕性好醫(yī)療器械第29頁/共44頁P5實驗8-1比較純金屬與合金的硬度大小黃銅：銅與鋅的合金性質比較黃銅銅光澤顏色硬度黃色有光澤黃銅硬度大于銅紫紅色有光澤第30頁/共44頁焊錫錫光澤顏色硬度深灰色有光澤焊錫硬度大于錫銀白色有光澤參看P5表格中的數據，猜測實驗現象?，F象：最先熔化的是焊錫，其次是錫，最后熔化的是鉛。說明：焊錫的熔點低于兩種純金屬的熔點。第31頁/共44頁P6表8-2常見合金的主要成分、性能和用途合金與純金屬相比，性能上發(fā)生了改變。一般，合金的強度和硬度＞成分金屬；合金的熔點＜成分金屬；合金的抗腐蝕性能＞成分金屬。原因：物質組成的改變，使其性能發(fā)生改變。合金的用途比純金屬的用途廣得多。第32頁/共44頁

鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要材料。它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好。被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工和通訊設備等。鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨。第33頁/共44頁形狀記憶合金是具有形狀記憶效應的合金，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，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。鈦-鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線第34頁/共44頁思考：制造飛機的材料中為什么大量使用鋁合金而不用純鋁？因為鋁合金的硬度大于純鋁。鋁及其合金在電線電纜工業(yè)、飛機、汽車等制造業(yè)方面有廣泛的用途。第35頁/共44頁1、制造飛機和制造機器底座，對所用金屬的密度和硬度會有什么要求？2、電爐絲是用金屬鎢制成的，你認為它利用了鎢的哪些性質？密度硬度制造飛機制造機器底座導電性、導熱性、熔點高小大大大第36頁/共44頁

思考：用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質？資源豐富無毒輕便耐磨耐腐蝕美觀、易加工第37頁/共44頁練習1.下列物質屬于金屬材料的是（）

A．鋼B．銅

C．氧化鐵D．碳2.人類歷史上先用銅器后用鐵器，其主要原因是（）

A．銅在地殼中的含量比鐵多

B．銅器是混合物、鐵器是純凈物

C．冶煉鐵比冶煉銅困難

D．鐵器比銅器更易生銹ABC第38頁/共44頁3.各種金屬的活潑性不同，通常鋁比鐵活潑、鐵比銅活潑，從冶煉金屬的工藝條件和活潑性分析，人類使用金屬的早晚與下列哪些因素關系密切（）

A.金屬的活潑性

B.冶煉金屬的難易程度

C.金屬的貴賤

D.金屬元素在地殼中的含量人類使用金屬的早晚與金屬的活潑性、冶煉金屬的難易程度有密切關系AB第39頁/共44頁4.新型“防盜玻璃”為多層結構，每層中間嵌有極細的金屬線，當玻璃被擊碎時，與金屬線相連的警報系統(tǒng)就會立刻報警?！胺辣I玻璃”能報警，這利用了金屬的（）

A.延展性B.導電性

C.彈性D.導熱性B第40頁/共44頁5.填空：常用作干電池電極的金屬是

；生鐵和鋼是哪種金屬的合金

；包裝糖果、香煙的銀白色金屬材料是

；常用于制造電線和電纜的金屬是

；常用于航空工業(yè)作制造飛機等材料的金屬是

；熱水瓶內膽涂有一層

金屬；溫度計內裝的金屬是

。鋅銅鋁鋁鋁鐵鈦銀汞第41頁/共44頁6．鋁及其合金具有很多優(yōu)良的性能：①延展性②導熱性③導電性④硬度大⑤密度?、蘅垢g性強（表面易形成一層致密氧化膜）⑦銀白色⑧化學性質a.制燒水壺等炊具

；b.作糖紙、易拉罐等包裝材料

；c.作電纜

；d.作飛機外殼

；e.作鋁合金門窗

；f.作銀色漆顏料

；g.用氫氧化鋁制胃舒平治療胃酸過多

；h.用含鋁元素的明礬作炸油條的膨化劑

；鋁是