常見的金屬材料

第一節(jié)常見的金屬材料2、金屬有哪些共同的物理性質(zhì)？聯(lián)系實(shí)際和課本P55課前自學(xué)1、在元素周期表中金屬元素的位置？有哪些？3、什么是合金，你見過的合金有哪些？它們有什么特點(diǎn)？你知道嗎？馬踏飛燕1969年，在甘肅武威出土。中國雕塑史上的不朽之作。1984年，定為中國旅游標(biāo)志圖形。2002年，“馬踏飛燕”的仿制品作為國禮贈(zèng)布什。司母戊鼎是中國目前已發(fā)現(xiàn)的最重的青銅器。司母戊鼎含銅84.77％、錫11.64％、鉛27.9％。充分顯示出商代青銅鑄造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平。青銅器時(shí)代秦陵銅車馬嚴(yán)格按真車馬的１／２制作。造型精美，比例恰當(dāng)，裝飾華麗，工藝精湛，形體龐大，所以很多專家學(xué)者把它稱之為“青銅之冠”。

三星堆金面罩人頭像1986年四川廣漢三星堆遺址2號(hào)墓祭祀出土，由銅頭像和金面罩兩部分組成，頭像平頂，頭發(fā)向后梳理，發(fā)辮上端扎束垂于腦后，面罩為金箔制成，特征與頭像面部相同，雙眼雙眉鏤空，用土漆調(diào)和石灰作黏合劑，將面罩粘貼于頭像上。知識(shí)整理一：一、金屬的物理性質(zhì)1.常溫下金屬都是固體（汞除外），2.有金屬光澤，3.密度、硬度較大，4.熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高，5.有延展性，6.大多數(shù)金屬都導(dǎo)電、導(dǎo)熱,問題探究一不同金屬也有本身的特性，因此用途也不同，你了解多少？知識(shí)整理二：金屬的特性與應(yīng)用不同金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)差別也較大。例如大多數(shù)金屬都是銀白色的，但銅卻呈

，金呈

。做裝飾品

（表8-1）紫紅色黃色硬度（以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)）熔點(diǎn)(℃)密度（g·cm-3）導(dǎo)電性（以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)）物理性質(zhì)比較物理性質(zhì)銀銅金鋁鋅鐵鉛10099746127177.9（優(yōu)）（良）金鉛銀銅鐵鋅鋁19.311.310.58.927.867.142.70（大）（?。╂u鐵銅金銀鋁錫3410153510831064962660232

（高）（低）鉻鐵銀銅金鋁鉛94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5（大）（小）1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？2.銀的導(dǎo)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(huì)出現(xiàn)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(huì)怎樣？討論：使用是否便利資源廢料是否易于回收價(jià)格是否美觀對(duì)環(huán)境的影響考慮物質(zhì)的用途時(shí)，首先要考慮物質(zhì)的_____，還需要考慮那些因素？性質(zhì)金屬之最地殼中含量最高的金屬元素──人體中含量最高的金屬元素──目前世界年產(chǎn)量最高的金屬──導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬──硬度最高的金屬──熔點(diǎn)最高的金屬──熔點(diǎn)最低的金屬──密度最大的金屬──密度最小的金屬──鋁鈣銀鐵鉻汞鎢鋰鋨思考與了解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、鋁可以用來制造電線是因?yàn)樗鼈円讓?dǎo)電3、哪些金屬可用來制造炊具，為什么？鐵可以可用來制造炊具是因?yàn)樗鼈鳠峥?、補(bǔ)鐵4、哪些金屬可拉成細(xì)絲或壓成薄片，為什么？金、銀、銅、鋁可拉成細(xì)絲或壓成薄片，這是由于它們有延展性，容易加工繼續(xù)了解5、暖瓶膽上鍍的是——6、“銀粉”是什么？——銀鋁粉多識(shí)一點(diǎn)問題探究二：1、什么是合金？2合金與其對(duì)應(yīng)金屬相比優(yōu)良性能是什么？3、有重要應(yīng)用的合金有哪些？有什么用？課本P56—P57二、1、定義：就是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(zhì)。合金知識(shí)整理三2、組成：金屬與金屬、金屬于非金屬組成的混合物【活動(dòng)天地9-2】比較黃銅片和銅片、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(zhì)比較現(xiàn)象黃銅銅焊錫錫光澤和顏色硬度結(jié)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(zhì)【活動(dòng)天地9-2】將綠豆大的焊錫、錫和鉛放置在鐵片上，加熱鐵片的中心部分，觀察，比較焊錫和組成它的純金屬錫、鉛的熔化溫度焊錫錫鉛【活動(dòng)天地9-2】將綠豆大的焊錫、錫和鉛放置在鐵片上，加熱鐵片的中心部分，觀察，比較焊錫和組成它的純金屬錫、鉛的熔化溫度錫焊錫鉛【活動(dòng)天地9-2】將綠豆大的焊錫、錫和鉛放置在鐵片上，加熱鐵片的中心部分，觀察，比較焊錫和組成它的純金屬錫、鉛的熔化溫度錫焊錫鉛【實(shí)驗(yàn)8-2】將綠豆大的焊錫、錫和鉛放置在鐵片上，加熱鐵片的中心部分，觀察，比較焊錫和組成它的純金屬錫、鉛的熔化溫度錫焊錫鉛現(xiàn)象結(jié)論焊錫最先熔化，錫次之，鉛最后熔化合金和組成它的純金屬熔點(diǎn)不同主頁課本實(shí)驗(yàn)結(jié)論：合金與其組成的純金屬相比3、性能更大的硬度較低的熔點(diǎn)更高的強(qiáng)度(韌性好,耐拉伸、耐彎曲、耐壓打)更好的抗腐蝕性能所以，盡管目前人類已制得的純金屬只有90余種，但人們?yōu)檫m用各種用途而將這些純金屬按一定組成和質(zhì)量比制得的合金已達(dá)幾千種。4、典型的合金的組成、與性能1）銅合金：黃銅（（Cu、Zn合金）、

青銅（Cu、錫合金）4）鐵合金：生鐵和鋼（Fe、C合金）、不銹鋼（鐵、鉻、鎳合金）。生鐵和鋼主要不同：含碳量不同、（見下表）有無韌性2）鋁合金（Mg、Al合金），性能：強(qiáng)度硬比鋁、鎂大，仍有金屬光澤，耐腐蝕3）鈦合金。耐高溫耐腐蝕，強(qiáng)度高鐵的合金----生鐵和鋼的比較鐵合金生鐵鋼碳的含量2%～4.3%0.03%～2%其他元素硅、錳等鉻、鎳等熔點(diǎn)／℃1100～12001450～1500機(jī)械性能硬而脆，無韌性堅(jiān)硬、韌性大、塑性好機(jī)械加工可鑄、不可鍛可鑄、可鍛、可壓延制造飛機(jī)的材料中為什么大量使用鋁合金而不用純鋁？二十一世紀(jì)的金屬材料—鈦和鈦合金可作人造骨的鈦合金用鈦-鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？資源豐富無毒輕便耐磨耐腐蝕美觀、易加工問題探究四金屬是如何冶煉的？即如何制取？—工業(yè)制法1、鐵的礦物有哪些？其組成？P58知識(shí)整理四赤鐵礦（主要Fe2O3)、磁鐵礦（主要Fe3O4)、菱鐵礦（主要FeCO3)、黃鐵礦（主要FeS2)問題探究五

金屬如何和冶煉？即如何從化合物中制取出來？問題研究：哪一種不適合煉鐵？為什么？答：一般不用FeS2,因?yàn)橐睙掃^程中，會(huì)產(chǎn)生SO2.污染，且含鐵量比較小。1、Fe2O3—————————Fe從守恒的角度看多了O元素2、哪些原料能奪取O元素？它是如何奪取的？科學(xué)家選原料時(shí)要考慮什么因素？答：H2、C、CO……。最合理者：CO氫氣價(jià)貴、用C煉出的鐵有雜質(zhì)碳多。猜猜看：用CO與Fe2O3反應(yīng)生成什么？需什么條件？如何驗(yàn)證產(chǎn)物？CO氣體有毒、若混有空氣加熱、點(diǎn)燃有可能爆炸！操作上什么特殊要求？需在一個(gè)什么儀器中進(jìn)行呢？具體有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器、操作、注意事項(xiàng)：儀器：硬質(zhì)玻璃操作：（1）在硬質(zhì)玻璃管中裝入Fe2O3,（2）先通入CO（3）用酒精燈給Fe2O3加熱（4）停止加熱（5）繼續(xù)通入CO到玻璃管冷卻實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1、紅色粉末變成黑色2、澄清的石灰水變渾濁實(shí)驗(yàn)結(jié)論：CO與Fe2O3在高溫條件下反應(yīng)生成Fe和CO2。方程式：Fe2O3+CO====Fe+CO2323高溫知識(shí)整理五

1、條件：高溫

2、生成物：CO2、Fe。用磁鐵檢驗(yàn)鐵；用用石灰水驗(yàn)證CO2、3實(shí)驗(yàn)前先通入CO排進(jìn)空氣

4、CO有毒需處理

5、實(shí)驗(yàn)后注意收集CO防止中毒。討論：定性分析這個(gè)反應(yīng)過程是如何反應(yīng)的？CO的這個(gè)化學(xué)性質(zhì)叫什么？答（1）CO奪取了Fe2O3中的氧元素，結(jié)果：把鐵元素與氧元素分開，把鐵“還原”出來，所以，化學(xué)上把含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)；（2）CO自己得到氧，與氧結(jié)合生成二氧化碳，發(fā)生了氧化反應(yīng)。理解：CO具有從含氧化合物奪取氧使別的物質(zhì)還原的特性，這種化學(xué)性質(zhì)稱作—還原性（奪氧性），具有這種性質(zhì)的物質(zhì)稱做——還原劑（類似：具有催化作用的物質(zhì)稱催化劑）結(jié)論3：煉鐵原理：在高溫條件下，用還原劑一氧化碳把鐵從氧化鐵中還原出來。該實(shí)驗(yàn)稱作一氧化碳還原氧化鐵（也可用H2、C）同理H2、C具有還原性，也可作還原劑，稱為工業(yè)三大還原劑結(jié)論：1、CO具有還原性，該反應(yīng)中作還原劑。氧化鐵發(fā)生還原反應(yīng)。（CO發(fā)生氧化反應(yīng)，）工業(yè)制鋁：2Al2O34Al+3O2電解學(xué)了什么：1.了解金屬的物性6條，及一些特殊金屬的應(yīng)用2、認(rèn)識(shí)合金的種類，及特殊性能及開發(fā)新材料的意義3、知道了煉鐵的原理：CO還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論知識(shí)拓展：從定量的角度看，一個(gè)CO分子只奪取一個(gè)氧原子，只生成一個(gè)二氧化碳分子，所以與氧化鐵反應(yīng)時(shí)需三個(gè)CO分子，“系數(shù)”是“3”Fe2O3、Fe3O4、CuO都能被H2在加熱下還原，寫出方程式。寫寫看：Fe2O3、Fe3O4、CuO都能被CO在高溫下還原，寫出方程式?；A(chǔ)訓(xùn)練1．鞍鋼集團(tuán)全力支持上海世博會(huì)，為上海虹橋交通樞紐建設(shè)提供4．7萬噸精品鋼材。關(guān)于鋼的說法不正確的是（

）

A．鋼是純凈物

B．鋼是鐵合金

C．鋼的含碳量低于生鐵

D．鋼的性能優(yōu)于生鐵A挑戰(zhàn)自我金屬材料是現(xiàn)代生活和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用極為普遍的一類物質(zhì)。

(1)鈦合金是21世紀(jì)的重要材料，具有熔點(diǎn)高、可塑性好、抗腐蝕性強(qiáng)、與人體有很好的“相容性”等優(yōu)良性能。金屬的下列用途：①用來做保險(xiǎn)絲

②用來制人造骨

③用于制造船舶

④用于制造航天飛機(jī)。其中與鈦合金性能