第一節(jié)常見的金屬材料

第四單元金屬第一節(jié)常見的金屬材料新知導學109種元素中，金屬元素有85種生活中常見的金屬金銀銅鐵鋁1.了解常見金屬的物理性質(zhì)2.知道金屬材料在生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要用途3.了解合金的形成及特性4.了解重要的鐵礦石和煉鐵的基本原理一、金屬的物理性質(zhì)水壺燒水說明金屬具有_______。導熱性鎢可以做燈絲說明金屬熔點和沸點_______。較高銅可以用來打造頭盔說明金屬具有_______。延展性銅絲可以用來做電線說明金屬具有_______。

導電性總結(jié)1.金屬的共性：①密度和硬度較大；②有金屬光澤；具有良好的延展性③熔點和沸點較高；④具有導電導熱性。2.金屬的特性：①大多數(shù)金屬常溫下為固態(tài)，而汞是液態(tài)；②大多數(shù)金屬為銀白色，而銅為紫紅色、金是黃色；③各種金屬的硬度、密度、熔點、導電性、導熱性有較大差別。3.金屬之最熔點最低的金屬---汞熔點最高的金屬---鎢密度最小的金屬---鋰密度最大的金屬---鋨硬度最小的金屬---銫硬度最大的金屬---鉻延性最好的金屬---鉑展性最好的金屬---金地殼中含量最高的金屬元素──鋁目前世界年產(chǎn)量最高的金屬──鐵導電、導熱性最好的金屬──銀人體中含量最高的金屬元素──鈣1.定義

在某種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬后形成的、具有金屬特性的物質(zhì)，叫做合金。二.合金說明：（1）合金不一定全部由金屬組成，也可以由金屬與非金屬組成。但是合金至少含有一種金屬。（2）合金具有金屬特性，如導電性、導熱性、延展性等。（3）合金是混合物，四氧化三鐵是純凈物，不是合金。（4）合金中各成分仍保持自己的性質(zhì)，合金的形成過程屬于物理變化。（1）鐵合金生鐵：鋼：含碳量為2%～4.3%含碳量為0.03%～2%生鐵的用途:生鐵硬度大、抗壓、性脆，可以鑄造成型，是制造機座、管道的重要材料。鋼的用途：有良好的延展性，機械性能好，用于制造機械和交通工具。鐵合金鋼碳素鋼：合金鋼：如：不銹鋼（合金元素為鉻Cr和鎳Ni）低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼2.常見的合金

銅合金黃銅：（含Zn20%～36%）青銅：（含Sn10%～30%）白銅：含CuZn——耐腐蝕，耐磨，可塑性強，硬度較小。含CuSnPb等——硬而脆，強度大含NiZn（少量Mn）——制酒具等（2）銅合金硬鋁：

Cu40%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si7%性能：密度小、強度大、抗腐蝕。

合金的成分不同，其性質(zhì)也不相同；如果改變某一合金元素的含量，合金的性質(zhì)也會發(fā)生改變。（3）鋁合金

世界鋁的年產(chǎn)量僅次于鐵，居第二位。鋁有較好的延展性，可制成的鋁箔，用于包裝香煙、糖果；鋁的密度小和具有抗腐蝕等優(yōu)良性能，故鋁及其合金在電線電纜工業(yè)、飛機、汽車等制造業(yè)有廣泛的用途。鋁及其合金的用途用鈦-鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時，它又可以魔術(shù)般地變回到原來的形狀，人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。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。低溫下（4）形狀記憶合金鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨。

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，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工和通訊設備等。鈦金屬腕表（5）鈦和鈦合金實驗探究1金屬與合金的性質(zhì)比較金屬材料主要成分光澤和顏色硬度大小對比黃銅片(合金)銅、鋅銅片(純銅)銅焊錫(合金)鉛、錫錫(純錫)錫結(jié)論黃色紫紅色銀白色灰色黃銅大焊錫大合金顏色鮮艷，硬度變大。金屬材料主要成分熔化速度對比鉛（純鉛）鉛錫（純錫）錫

焊錫（合金）鉛、錫慢中快實驗探究2：比較焊錫、錫、鉛的熔點的高低結(jié)論：合金的熔點比組成它們的純金屬的熔點低。三.金屬礦物及其冶煉

現(xiàn)在鋼鐵行業(yè)已經(jīng)是我國國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)，在工業(yè)現(xiàn)代化進程中發(fā)揮著不可替代的作用。但你知道鋼鐵是怎么煉成的嗎？赤鐵礦(Fe2O3)磁鐵礦(Fe3O4)菱鐵礦(FeCO3)硫鐵礦(FeS2)自然界中的鐵礦石

鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢？讓我們通過實驗來研究鐵冶煉的化學原理?；顒犹斓?.實驗原理：3.實驗操作：

（1）按上圖組裝儀器，并檢查氣密性（2）把少量研細的氧化鐵粉末裝進硬質(zhì)玻璃管中，輕輕轉(zhuǎn)動，使氧化鐵粉末均勻地附在玻璃管內(nèi)壁上Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫酒精燈作用：處理尾氣，防止進入空氣，污染環(huán)境2.實驗裝置：高溫

將產(chǎn)生的氣體通入到澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，則生成二氧化碳：CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O；紅色粉末變黑色，用磁鐵檢驗，證明黑色粉末為鐵。（若用一氧化碳還原四氧化三鐵，應將生成的黑色粉末加入鹽酸中，若有氣體生成，則證明有鐵生成。由于四氧化三鐵也有磁性，不能用磁鐵吸引的方法檢驗。）紅色（氧化鐵）粉末逐漸變成黑色，同時澄清的石灰水逐漸變渾濁。4.實驗現(xiàn)象：問題討論：（1）如何判斷反應中生成了什么物質(zhì)？3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O2CO+O22CO2點燃（2）涉及到哪些反應？12思考：實驗過程中先通CO一會兒再加熱，目的是什么？將玻璃管中的空氣排盡，避免引起爆炸。3、注意事項12思考：實驗完畢后，先停止加熱繼續(xù)通CO至冷卻，目的是什么？防止生成的鐵在高溫條件下再被氧化成氧化鐵。3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫CO2+C2CO高溫C+O2CO2高溫CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑高溫多識一點：工業(yè)煉鐵知識點一、金屬與合金的性質(zhì)經(jīng)典例題【典例1】北斗系統(tǒng)的全面建成彰顯了中國航天的力量。在航天科技中運用了大量金屬材料，下列有關金屬材料的說法正確的是（

）A.純金屬的硬度一般比它們組成合金的硬度更高

B.鈦和鈦合金被廣泛應用于火箭、導彈等C.金屬單質(zhì)在常溫下都是固體D.合金中一定只含金屬元素B知識點二、煉鐵【典例2】利用如圖所示實驗裝置模擬工業(yè)煉鐵。下列說法正確的是（）

A．反應前后Fe元素的化合價由+2價變?yōu)?價

B．充分加熱，a處固體由黑色變?yōu)榧t色

C．b處可以用澄清石灰水檢驗生成的CO2

D．可用水吸收尾氣中的COC1.工業(yè)煉鐵的部分反應如下所示，則（）O2

CO2

CO

Fe

A．X可以是木炭B．X與CO都具有氧化性C．③反應后的尾氣可直接排放D．Y中鐵元素以游離態(tài)存在知能訓練A2.下列有關金屬的說法正確的是（）A．所有金屬都呈銀白色 B．常溫下所有的金屬都是固體C．合金的硬度一般比各成分金屬小 D．鋁制品耐腐蝕是因為表面生成致密氧化膜3.2021年5月15日“祝融號”火星車成功著陸。該車使用了新型鎂鋰合金，下列說法正確的是（）A．鎂鋰合金屬于金屬材料 B．鋰屬于非金屬元素 C．鎂是地殼中含量最高的金屬元素 D．鎂鋰合金的硬度比鎂的小DA5.以下金屬的用途主要是利用了金屬的什么性質(zhì)？⑴用銅和鋁制造導線和電纜

。⑵用鎢制成燈絲

。鎢的熔點高銅和鋁具有導電性4.我市即將正式跨入高鐵時代。高鐵鋼軌制造使用的是含錳鋼，軌道鋪設時每段鋼軌的長度達1~2千米，從而大幅減少軌