資源簡介

(共42張PPT)
6.1 金屬的物質性質
第六單元 金屬和金屬材料
Material properties of metals
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Chapter 6 Metals and Metal Materials
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
學習目標
01
02
了解金屬的物理通性，知道物質性質與用途的關系
03
認識同類物質既有通性又有各自的特性
認識合金的概念及其特性，知道幾種常見的重要合金
教學重點
教學難點
01 金屬的物理通性
01 合金的特性
02 合金的特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
課程導入
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
金屬的用途為什么如此廣泛？它們有哪些性質？它們是怎么制得的？
通過本單元的學習，你將會進一步認識這古老而新奇的金屬世界。
生活中金屬制品比比皆是：
問題探討
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
為什么金、鉑常用來打造首飾，銅常用來制電線，鋁、鐵常用來做炊具？
鋁鍋、鐵鍋是純鋁或純鐵制品嗎
金、鉑可用來打造首飾，原因是它們具有永恒而美麗的光澤。
銅可以用來制造電線是因為它易導電。
鋁、鐵可用來制造炊具是因為它傳熱快。
不是。
目
錄
CONTENTS
1
金屬物理性質的共性與差異性
2
神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
金屬物理性質的共性與差異性
01
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
新課探究
一、金屬物理性質的共性與差異性
1.金屬物理性質的共性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
黃金首飾
金、鉑常用來打造首飾的一個原因是？
因為它們有美麗而持久的光澤
色澤和強度有所差異
有光澤
大多數為銀白色，特例如：金呈黃色，銅呈紫紅色，鉛呈灰藍色，鋅呈青白色
新課探究
一、金屬物理性質的共性與差異性
1.金屬物理性質的共性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
銅芯電線
銅常用來制造電線
導電性
導電能力不同
銀
銅
鋁
鐵
＞
＞
＞
新課探究
一、金屬物理性質的共性與差異性
1.金屬物理性質的共性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
鋁和鐵傳熱快，常用來制造炊具
導熱性
金屬有一定的延展性，容易加工
鋁箔紙
其他金屬也有不同程度的導熱性
金、銀、銅、鋁等可拉成細絲或壓成薄片
延展性
新課探究
一、金屬物理性質的共性與差異性
1.金屬物理性質的共性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
金屬的物理性質(共性)
有光澤
延展性
導電性
導熱性
同類物質所共有的普遍性質，稱為這類物質的共性
新課探究
一、金屬物理性質的共性與差異性
2.金屬物理性質的差異性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
同類物質所表現出的各自不同的性質，稱為這類物質的差異性
項目 常見的幾種金屬 最大（高） 值的金屬 最?。ǖ停?br/>值的金屬
鐵 鋁 銅 密度/（g.cm-3） 7.86 2.70 8.92 22.7（鋨） 0.534（鋰）
熔點/℃ 1535 660 1083 3410（鎢） -39（汞）
硬度 （最硬的金剛石為10） 4~5 2.5~3 2~2.9 9（鉻） <1（銫）
密度最大的金屬
鋨
密度最小的金屬
鋰
熔點最高的金屬
鎢
熔點最低的金屬
汞
硬度最高的金屬
鉻
硬度最低的金屬
銫
新課探究
一、金屬物理性質的共性與差異性
2.金屬物理性質的差異性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
在各種金屬材料中，人類應用最廣泛的是鐵、鋁和銅。
優點：物理性能良好和儲量相對豐富
鐵
應用：鋼鐵制品在建筑、交通、機械等領域
優點：密度小、耐腐蝕性好，良好的導電性和導熱性
鋁
應用：航空航天、汽車、包裝等領域
優點：良好的導電性和延展性
銅
應用：制造電線、電纜和金屬制品，打造首飾
新課探究
一、金屬物理性質的共性與差異性
2.金屬物理性質的差異性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
制造出形形色色、各種用途的金屬制品，造福人類社會
金屬制品的制造考慮因素：
儲量多少
價格高低
生產加工難易
金屬物理性能
優良程度的差異
決定和影響金屬用途的因素
是否美觀
使用是否便利
廢料是否易于回收
對環境的影響
決定因素
影響因素
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一、金屬物理性質的共性與差異性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
調查與交流 >>>
1.為什么普通電線一般用銅絲制作、高壓線用鋁絲制作，而不用導電性能更好的銀絲
銅的導電性明顯優于鋁，且加工成本相對較低
銀
銅
鋁
＞
＞
導電性能：
銀是一種貴金屬，價格遠高于銅和鋁，成本過高
【拓展】為什么普通電線一般用銅絲制作，而不用鋁絲
【拓展】為什么高壓線用鋁絲而不用銅絲制作
鋁的密度比鋁小，相同體積下鋁線更輕。
（因為高壓線需要承受較大的拉力和風壓）
新課探究
一、金屬物理性質的共性與差異性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
調查與交流 >>>
2.如果用鋁絲代替鎢絲制作電燈泡里的燈絲，結果會怎樣
會導致燈絲很容易燒斷。
因為 鋁的熔點遠低于鎢 。鎢的熔點3410℃，而鋁的熔點僅為660℃。
而電燈泡在工作時，燈絲的溫度會遠高于這個熔點。
因此，使用鋁絲作為燈絲，它很可能會因為無法承受高溫而迅速熔化，導致燈泡失效。
新課探究
一、金屬物理性質的共性與差異性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
2.金屬物理性質的差異性
金屬的物理性質差異性
顏色不同
狀態不同
物理性質有差異
常溫下，大多數金屬為固體，但汞是液體
大多數金屬呈銀白色，
但銅(Cu)呈紫紅色，
金(Au)呈黃色
不同金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等物理性質差別較大
神奇的合金特性
02
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
因具有優良特性，金屬受到人們的青睞，在社會生產和生活中獲得廣泛應用。
然而，人們也發現純金屬材料受到品種和性能的限制，不能滿足社會各方面的需要。
有沒有辦法對純金屬材料進行改進以改善其性能呢
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
1.生活中的合金制品
制作炊具、餐具的是不銹鋼
制造門窗框架的是硬鋁
用來焊接金屬制品的是焊錫
制樂器用到了黃銅
由鐵和鉻、鎳等熔合而成
由鋁和銅、鎂、硅等熔合而成
無鉛焊錫，由錫和銅等熔合而成
由銅和鋅等熔合而成
有鉛焊錫，由錫和鉛等熔合而成
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
2.合金特性
定義
指由一種金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質
特點
至少含有一種金屬
大多數合金是混合物
物理變化
合金的熔合方式
金屬+金屬
金屬+非金屬
青銅
生鐵
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
學生實驗探究 >>>
認識金屬的一些物理性質和合金的特性。
目 的
【實驗 6-1】取下列三組金屬片互相刻劃，比較硬度大小，將結果填入下表(填“>”或“<”)。
分組 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
硬度比較 銅片 鋁片 銅片 黃銅片 鋁片 硬鋁片
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
學生實驗探究 >>>
認識金屬的一些物理性質和合金的特性。
目 的
【實驗 6-1】取下列三組金屬片互相刻劃，比較硬度大小，將結果填入下表(填“>”或“<”)。
分組 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
硬度比較 銅片 鋁片 銅片 黃銅片 鋁片 硬鋁片
>
<
<
結論①
不同金屬的硬度 （填“有”或“無”）差異，
而合金的硬度一般比組成他的純金屬 （填“大”或“小”）。
有
大
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二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
學生實驗探究 >>>
【實驗6-2】為了比較不同材料的導熱性能，請用塑料片、銅片、黃銅片、鋁片進行如圖 6.1-3 所示的對比實驗。用250 mL的燒杯裝適量溫度約為75℃℃的熱水，在每個材料片的頂端粘貼40℃℃變色測溫貼，將幾個材料片同時放入熱水中(注意金屬片不要相互接觸)。比較不同材料頂端測溫貼變色所需的時間，用秒表記錄下來，將結果填寫在下表中。
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
學生實驗探究 >>>
結論②
序號 材料 頂端測溫貼變色
需要的時間
1 塑料片
2 銅片
3 黃銅片
4 鋁片
18.5s 最長
2.6s 最短
8.4s 較長
4.8s 較短
（1）從 和 （填序號，下同）的對比實驗得出，一般來說，金屬的導熱性大于非金屬；
（2）從 和 的對比實驗得出，不同金屬的導熱性也不相同， 的導熱性比 更好；
（3）從 和 的對比實驗得出，合金的導熱性一般比組成它的純金屬 （填“好”或“差”）。
1
2或3或4
2
4
銅
鋁
2
3
差
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
學生實驗探究 >>>
3.比較下列合金及其組分金屬的熔點。
鐵
1 535 ℃
碳
3 550 ℃
錫
232 ℃
鉛
327 ℃
鎘
321 ℃
鉍
271 ℃
錫
232 ℃
鉛
327 ℃
鋼
1 200°C~1 500℃
焊錫
< 200°C
保險絲(伍德合金)
69°C
結論③
合金的熔點通常比其組分金屬的熔點 (填“高”或“低”)。
低
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二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
學生實驗探究 >>>
結 論
合金與純金屬性能的比較
硬度
Hardness
合金硬度較大
熔點
Melting point
合金熔點較低
導熱性
thermal conductance
合金導熱性差
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二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
拓展：常見的合金
銅合金
黃銅
Cu—Zn
青銅
Cu—Sn
鐵合金
鋼
含鐵0.03%~2%
生鐵
含鐵2%~4.3%
鋁合金
硬鋁
Al—Cu—Mg—Si
鈦合金
鈦鋁合金
Ti—Al—V
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
3. 一些常見合金的組分、特性和重要用途
合金名稱 組分 特性 重要用途
碳素鋼 鐵、碳 堅硬 機器零件、建材、鐵軌、橋梁、船體
錳鋼 鐵、錳、碳 韌性好，硬度大 挖掘機鏟斗、鋼梁、裝甲車、自行車架
不銹鋼 鐵、鉻、鎳 抗腐蝕性好 炊具、醫療器械、手表
硬鋁 鋁、銅、鎂、硅 質輕，強度和硬度好 火箭、飛機、輪船、高壓鍋
黃銅 銅、鋅 強度較好，易加工，耐腐蝕 機器零件、日用品、樂器
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
3. 一些常見合金的組分、特性和重要用途
合金名稱 組分 特性 重要用途
青銅 銅、錫 易加工，耐腐蝕 塑像、機器零件（如軸承、齒輪等）
焊錫 錫、鉛 熔點低 焊接金屬
伍德合金 鉍、鉛、錫、鎘 熔點很低，質軟 保險絲、防火防爆裝置
K 金 金、銀、銅 光澤好，易加工，耐磨 裝飾品、金幣、電子元件
鈦合金 鈦、鋁、鉬、銅、錫 強度高，耐腐蝕，耐熱性、生物相容性好 航天、航空、醫用金屬材料
①K是表示金的純度的指標。24K表示含金量達100%，18K表示含金量達75%，14K表示含金量達58.5%。
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二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
4. 新型合金——鈦合金
用途：
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 。
強度高
耐熱性
耐腐蝕
密度小
生物相容性好
性能
中國空間站的建造使用了鈦合金
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
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二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
5. 新型合金——鋁合金
2022年中國科學家成功研發的高性能材料
高熱導率，又稱“導熱系數”，是物質導熱能力的量度
用途：可用于制造太空核反應堆。
抗輻射
高熔點
高熱導率
優異的強韌性
性能
新課探究
二、神奇的合金特性
神奇的合金特性
金屬物理性質的共性與差異性
1.金屬具有不同程度的金屬光澤、導電性、導熱性、延展性等物理共性。
2.金屬的密度、熔點、沸點、硬度等各有差異。
3.合金是--種金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質，大多數合金是混合物。一般來說，與組成它們的金屬相比，合金的硬度增大、熔點降低。
4.金屬或合金材料的物理性質存在差異，使得它們具有不同的用途。
長話短說
課堂小結
【檢測題1】金屬材料在人類活動中的應用越來越廣泛。下列屬于金屬共性的是（　?。?br/>A．常溫下都是固體 B．很高的熔點
C．硬度很大、沸點很高 D．良好的導電性，傳熱性
D
課堂檢測
【檢測題2】打鐵花是一種傳統的民間焰火表演藝術，在冬天表演更安全，因為打開的鐵花會迅速降溫，這說明金屬材料有良好的（　?。?br/>A．延展性 B．導熱性 C．導電性 D．耐腐蝕性
B
課堂檢測
課堂檢測
【檢測題3】下列金屬常溫下為液態的是（　　）
A．鐵 B．汞 C．銅 D．鋅
B
【檢測題4】2024年8月18日11時許，我國“蛟龍號載人潛水器抵達西太平洋首個作業區，完成航次首潛?！膀札執枴蓖鈿な褂玫拟伜辖鹂赡芫哂械男再|是（　　）
A．耐高壓 B．易與海水反應
C．硬度小 D．易與氧氣反應
A
課堂檢測
【檢測題5】下列有關合金的說法錯誤的是（　?。?br/>A．生鐵是一種合金
B．制取合金的過程屬于物理變化
C．焊錫的熔點比純錫的熔點低
D．鋼比生鐵的含碳量高
D
課堂檢測

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