第一節(jié) 常見(jiàn)的金屬材料

第一節(jié)

常見(jiàn)的金屬材料純金屬和它們的合金統(tǒng)稱(chēng)為金屬材料。應(yīng)用廣泛的金屬材料1、顏色2、狀態(tài)3、光澤4、密度5、硬度6、導(dǎo)電性7、導(dǎo)熱性8、熔、沸點(diǎn)9、延展性我已知道：物理性質(zhì)包括哪些內(nèi)容？

探究金屬的物理性質(zhì)探究一提出問(wèn)題：金屬具有哪些方面的物理性質(zhì)呢？大多數(shù)為銀白色常溫下一般為固體金屬光澤一般較大一般較大

金屬共有的物理性質(zhì)：優(yōu)良導(dǎo)電性?xún)?yōu)良導(dǎo)熱性一般較高延展性好1、顏色2、狀態(tài)3、光澤4、密度5、硬度6、導(dǎo)電性7、導(dǎo)熱性8、熔、沸點(diǎn)9、延展性不同金屬也有本身的特性但是，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

，鋅呈

鐵粉呈

。

在常溫下，大多數(shù)金屬是固態(tài)，但汞是

。鐵能被磁鐵吸引但其他金屬不能。一些金屬的物理性質(zhì)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))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(diǎn)/℃鎢鐵銅金銀鋁錫(高)3410153510831064962660232

(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)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(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？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)熔點(diǎn)最低的金屬是_____________地殼中含量最多的金屬元素是____

鋁汞金屬之最熔點(diǎn)最高的金屬是_____________人體中含量最多的金屬元素是____目前世界年產(chǎn)量最高的金屬是____導(dǎo)電性最好的金屬是___________延性最好的金屬是_____________展性最好的金屬是_____________鈣銀鐵鉑鎢（3380℃）金1、制造飛機(jī)和制造機(jī)器底座，對(duì)所用金屬的密度和硬度會(huì)有什么要求？2、電爐絲是用金屬鎢制成的，你認(rèn)為它利用了鎢的哪些性質(zhì)？密度硬度制造飛機(jī)制造機(jī)器底座導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熔點(diǎn)高小大大大用來(lái)鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？資源豐富無(wú)毒輕便耐磨耐腐蝕美觀、易加工河北滄州的鐵獅子(宋代)東漢晚期的青銅奔馬（馬踏飛燕)現(xiàn)已成為我國(guó)的旅游標(biāo)志.司母戊方鼎（商代）鋁鎂合金鈦鋁釩合金鐵鉻鎳合金鐵錳碳合金制造飛機(jī)的材料中為什么大量使用鋁合金而不用純鋁？對(duì)于合金你想知道什么？敢于提問(wèn)二、合金1、合金是一種金屬與其他一種或幾種金屬（或非金屬）熔合形成的有金屬特性的混合物。2、合金與組成它們的金屬的性質(zhì)的差異。⑴合金比其組分金屬的顏色鮮艷；⑵合金的硬度大于組成它們的金屬；⑶合金的熔點(diǎn)低于組成它們的金屬；⑷合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于各組分金屬。3、合金比純金屬具有更廣泛的用途。4、鈦和鈦合金，新型金屬材料純銅銅合金純金K金合金主要成分性能用途生鐵鐵、碳硬而脆，可鑄造但不能煅軋爐具、炊具、機(jī)床底座等不銹鋼鐵鉻鎳抗腐蝕性好醫(yī)療器械錳鋼鐵錳碳韌性好、硬度大鋼軌、挖掘機(jī)鏟斗、自行車(chē)架等青銅銅、錫強(qiáng)度高、可塑性好、易加工耐腐蝕機(jī)器零件、儀表、日用品黃銅銅、鋅強(qiáng)度較高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕機(jī)器零件如軸承、齒輪等硬鋁鋁銅鎂硅強(qiáng)度和硬度均比純鋁或純美大火箭、飛機(jī)、輪船等的制造鈦合金鈦鋁釩耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度高用于航空、航天工業(yè)及化工工業(yè)等多識(shí)一點(diǎn)常見(jiàn)的合金

“神舟”6號(hào)飛船，能夠成功發(fā)射，順利升空，圓滿(mǎn)完成太空之旅。

對(duì)制造飛船、火箭的材料有哪些要求？我愛(ài)科學(xué)科學(xué)技術(shù)社會(huì)信息鏈接

要把“神舟”5號(hào)飛船（如圖）送入太空，就需要推力很大的宇宙火箭，并且要求火箭的飛行速度達(dá)到每秒8公里以上才行。在這樣快的速度下，火箭外殼與大氣摩擦將會(huì)產(chǎn)生上千度的高溫。與此同時(shí)，當(dāng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，還要噴出幾千度的高溫氣流，這樣一來(lái)，火箭尾部就得承受攝氏四千度以上的高溫。事實(shí)上，目前已制得的純金屬只有90余種。由于科學(xué)技術(shù)的日新月異僅有的這些純金屬已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防技術(shù)現(xiàn)代化的需求。因此合金材料應(yīng)運(yùn)而生。石斧石刀石器時(shí)代司母戊鼎是中國(guó)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)代鐵耙兩漢時(shí)期西漢

農(nóng)具

鐵器時(shí)代鐵犁鐵鏟一架波音767大型飛機(jī)約由70%的鋁及其合金構(gòu)成。20世紀(jì)，鋁和鋁合金的應(yīng)用二十一世紀(jì)的金屬材料—鈦和鈦合金可作人造骨的鈦合金

三、煉鐵的原理探究之旅

要完成鐵的冶煉通?？紤]哪些主要方面的問(wèn)題？冶煉原料；冶煉原理；冶煉裝置(設(shè)備)等。常見(jiàn)的幾種鐵礦石的成分黃鐵礦主要成分FeS2菱鐵礦主要成分FeCO3磁鐵礦主要成分Fe3O4主要成分Fe2O3赤鐵礦70%72%48%56%主要成分中的含鐵量

選擇冶煉原料時(shí)，通?？紤]礦石的價(jià)格、金屬的含量、安全無(wú)污染等。我反思我提高

如何從鐵礦石中得到鐵呢?以赤鐵礦(主要成分Fe2O3)為例。Fe2O3

FeCO高溫?zé)掕F原理

在高溫下，用還原劑（主要是CO)從鐵礦石中還原出鐵。煉鐵原理Fe2O3+3CO

=2Fe+3CO2高溫實(shí)驗(yàn)步驟1.檢查裝置的氣密性。2.在硬質(zhì)玻璃管中放入少量氧化鐵粉末。3.向玻璃管中通入CO氣體4、給氧化鐵加熱5.當(dāng)試管內(nèi)紅色粉末變?yōu)楹谏珪r(shí)停止加熱6.待試管冷卻后停止通CO實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅色固體變成黑色；澄清石灰水變渾濁。儀器裝置注意事項(xiàng)1.加熱前要先通入CO,目的是排除裝置內(nèi)的空氣，以免加熱時(shí)CO與空氣混合時(shí)發(fā)生爆炸。2.實(shí)驗(yàn)完畢要繼續(xù)通入CO,防止生成的鐵在較高溫度下重新被氧化.(CO早來(lái)晚走)3.多余的CO要燃燒掉或用氣球收集,由于CO有毒，不能排放到空氣中，否則污染空氣（尾氣處理）3.還原性：具有從含氧化合物等里奪取氧的能力。（具有還原性的物質(zhì)叫還原劑）二.氧化--還原反應(yīng)1、什么叫氧化反應(yīng)2、什么叫還原反應(yīng)含氧化合物里的氧被奪取的反應(yīng)。物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)。4.氧化性:能夠提供氧的性質(zhì)。（具氧化性的物質(zhì)叫氧化劑）還原性、氧化性都是物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。煉鐵高爐示意圖工業(yè)煉鐵1.原料:3.設(shè)備:高爐鐵礦石焦炭石灰石2.原理:高溫Fe2O3+3CO2Fe+3CO2提供鐵元素燃燒提供熱量，反應(yīng)產(chǎn)生CO做還原劑除去鐵礦石中的雜質(zhì)，使之成為爐渣煉鐵的最終產(chǎn)品是生鐵合金。含碳2－4.3％的鐵合金.含碳0.03－2％的鐵合金.鋼生鐵煉鋼降低含碳量A.H2+CuO

Cu+H2O加熱B.Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe判斷下列反應(yīng)中的還原劑。

高溫CO得氧，作還原劑。Fe3O4失氧，作氧化劑。4CO+Fe3O4

3Fe+4CO2高溫挑戰(zhàn)自我挑戰(zhàn)自我在探究用赤鐵礦(主要成分Fe2O3)煉鐵的主要反應(yīng)原理時(shí),老師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖,實(shí)驗(yàn)中,小明發(fā)現(xiàn)一氧化碳白白燒掉太浪費(fèi)了，對(duì)裝置又進(jìn)行了改進(jìn)。猜一猜小明是怎樣改進(jìn)的？我設(shè)計(jì)我創(chuàng)新我設(shè)計(jì)我創(chuàng)新AB氧化鐵一氧化碳石灰水

到目前為止，你知道了哪些制備金屬的方法？學(xué)習(xí)了哪些典型的還原劑？課外延伸

成語(yǔ)中蘊(yùn)含了豐富的化學(xué)知識(shí)，請(qǐng)查閱“沙里淘金”、“百煉成鋼”的化學(xué)寓意。智力快車(chē)

BAC1、鎢用來(lái)制造燈絲，因?yàn)殒u具有導(dǎo)電性且（）A、密度大B、熔點(diǎn)高C、硬度大D、延展性好2、“垃圾是放錯(cuò)了位置的資源”應(yīng)分類(lèi)回收，生活中廢棄的鐵鍋、鋁制易拉罐、銅導(dǎo)線等，可以歸為一類(lèi)回收，它們屬于（