第八單元金屬和金屬材料課題1金屬材料九年級化學

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常見金屬的物理性質02

合金學習目標1.通過日常生活中廣泛使用金屬材料等具體事例，認識金屬材料與人類生活和社會發(fā)展的密切關系。2.了解常見金屬的物理性質，知道物質的性質在很大程度上決定了物質的用途，但同時還需考慮如價格、資源以及廢料是否易于回收等因素。3.認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。新課導入狄仁杰的迷惑2020年7月底高鐵營運里程3.6萬公里居世界第一到2035年，我國高鐵約里程7萬公里新課導入作為軌道建設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常見金屬的物理性質01任務一：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。金項鏈常溫下固態(tài)金屬光澤延展性硬度小常溫下固態(tài)導電性延展性銅導線鐵鍋易拉罐常溫下固態(tài)延展性導熱性密度大常溫下固態(tài)延展性常見金屬的物理性質01思考：有些金屬因其特殊的物理性質有其特殊用途，請舉例說明。溫度計汞常溫下為液態(tài)飛機鋁的密度小首飾靚麗的金屬光澤燈絲鎢的熔點高水龍頭鍍鉻鉻的硬度大常見金屬的物理性質01歸納總結金屬的物理性質0504030201有金屬光澤大多數呈銀白色，銅呈紅色，金呈黃色常溫下大多數是固態(tài)導電性好常溫下汞是液體導熱性好延展性好常見金屬的物理性質01一些金屬物理性質的比較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)19.311.310.59.07.97.12.7(小)熔點/℃鎢鐵銅金銀鋁錫(高)3414153810851064962660232(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)常見金屬的物理性質01思考與討論：根據你的生活經驗和以上信息，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）銀的導電性比銅的好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？銀的價格比銅高很多，且銅的導電性也很好常見金屬的物理性質01思考與討論：根據你的生活經驗和以上信息，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，可能會出現什么情況？鎢的熔點高，高溫時不易熔化，而錫的熔點太低，若作燈絲易熔斷（4）為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會怎樣？鉻的硬度更大，抗腐蝕性更好，金的硬度較小，不耐磨，價格昂貴常見金屬的物理性質01任務二：如果你是一名高鐵設計者，請根據以下資料，選出最適合作為軌道材料的金屬。鐵常見金屬的物理性質01物質用途的決定性因素最主要因素物質的用途物質的性質價格使用是否便利廢料是否易于回收對環(huán)境的影響是否美觀資源常見金屬的物理性質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

密度最大的金屬——鋨熔點最低的金屬——汞密度最小的金屬——鋰鞏固練習011.《天工開物》是我國古代科技發(fā)展的智慧結晶。書中記載：“每金七厘造方寸金一千片”，體現了黃金具有的物理性質是（）A.磁性B.延展性C.導電性D.導熱性B鞏固練習012.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)點是()A.硬度較大B.熔點較高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，還是進一步精煉而成的純鐵或鋼呢？任務三：閱讀教材P4-5，完成下表鐵鋼生鐵含碳量性能差異00.03%~2%2%~4.3%質軟

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合金的性質和用途組成改變（純金屬）性質改變（合金）用途改變資料1：哈德菲爾德，英國冶金學家。1882年，當時人們的研究結果是錳加入鋼中會使鋼變脆。他試著將以往冶金學家認為的含錳量增加，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。其實高鐵鋼軌的選用，除了要考慮強度、耐磨性外，還要考慮抗拉強度，目前時速200km/h以上的客運高鐵使用的鋼軌牌號為U71MnG，其抗拉強度≥880MPa，時速200~250km/h客貨運高鐵使用的鋼軌牌號為U75VG(鋼中添加了釩元素)，其抗拉強度≥980MPa。高鐵軌道用的材料是高錳鋼和釩鋼合金02實驗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。性質比較現象結論黃銅銅硬鋁鋁光澤和顏色硬度合金02觀看實驗視頻，觀察并分析實驗現象。合金02實驗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。性質比較現象結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）可用于制電路保險絲等。根據下表提供的數據，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/℃32727123232118370啟示合金一般比組成它的純金屬的熔點要低合金02歸納總結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度和硬度更高抗腐蝕性更強熔點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任務四：設想未來的高鐵會用到哪些性能的材料？性能：熔點高、密度小、可塑性好、易加工、機械性能好、抗腐蝕性能非常好、與人體具有很好的相容性等。用途：火箭、導彈、航天器、船舶、化工和通信設備、人造骨等。鈦和鈦合金合金02任務四：設想未來的高鐵會用到哪些性能的材料？性能：具有形狀記憶效應用途：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控制開關，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01020304鞏固練習021．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022.青銅是人類最早使用的銅錫合金。下列說法中錯誤的是（）A.青銅屬于金屬材料B.青銅的硬度比純銅更大C.青銅的熔點比純銅的熔點要低D.銅是目前世界年產量最高的金屬D鞏固練習023.下列有關金屬材料的說法中正確的是（）A．地殼中含量最高