資源簡介

(共31張PPT)
9.1.1 金屬的物理性質及合金
一、化學觀念
形成 “物質的性質決定用途，用途反映性質” 的觀念，認識金屬及合金的物理性質、特性，理解合金與純金屬在組成和性質上的差異。
二、科學思維
通過對金屬及合金性質的觀察、實驗探究和對比分析，培養邏輯思維、歸納總結能力。
三、科學態度與責任
體會金屬材料對人類文明和社會發展的重要貢獻；關注金屬材料在生產生活及高科技領域的應用。
核心素養目標
重點：
1. 金屬的物理性質及用途
2. 合金的概念、特性及其與純金屬性質的比較
3. 常見合金的主要成分、性能和用途
難點：
1. 合金的概念、特性及其與純金屬性質的比較
學習重難點
01 金屬的物理性質
金屬在生產、生活中有著非常廣泛的應用，這些應用有許多都是由金屬的物理性質決定的。金屬具有怎樣的物理性質呢？
觀察思考 9-1
延展性
熔點和沸點較高
熱和電的良導體
強度大
密度較大
堅硬且有金屬光澤
觀察生活中常見或常用的金屬制品，想一想：它們主要是用什么金屬制成的？分別應用了哪些性質？
1. 金屬的共性和特性
共性 特性
大多數金屬都具有金屬光澤
銅呈紅色，金呈黃色
密度和硬度較大，熔點和沸點較高
具有良好的延展性和導電、導熱性能
金的展性好，可以壓成薄片
常溫下大多數是固體
汞常溫下為液體
2. 金屬的物理性質與用途
有金屬光澤
用金、銀等制裝飾品
能夠導電
用銅、鋁等制電線、電纜
能夠導熱
用鐵等制炊具
有良好的延展性
拉成絲、壓成薄片
有一定的機械強度
制造車輛、門窗等
2. 金屬的物理性質與用途
三星堆遺址出土的
金面罩銅人頭像
3. 決定和影響金屬用途的因素
金
屬
的
性
質
決
定
因
素
決定和影響金
屬用途的因素
影
響
因
素
價格高低
資源是否豐富
廢料是否易于回收
對環境的影響
是否美觀
使用是否便利
多識一點
在已發現的 100 多種元素里，大約有4/5是金屬元素。金屬的單質有很多種，在冶金工業上，人們常把金屬分為黑色金屬（包括鐵、鉻、錳）和有色金屬（鐵、鉻、錳以外的金屬）兩大類。人們也常按照密度大小將金屬分類，密度小于 4.5 g/cm3的叫作輕金屬（鈉、鈣、鎂、鋁等）；密度大于 4.5 g/cm3的叫作重金屬（汞、銅、鎘、鉛等）。此外，還可以將金屬分為常見金屬（鐵、鋁等）和稀有金屬（鋯、鈮、鉬等）。
02 合金的特性
1. 合金的概念
商代后母戊鼎－－青銅（即銅錫合金）是人類最早使用的合金。
以某種金屬為基礎，添加其他金屬或非金屬通過高溫熔煉、燒結等方式形成的具有金屬特性的材料（混合物）。
特別提醒
1. 合金具有金屬的特性，因此具有與金屬類似的物理共性，如金屬光澤、導電性、導熱性、延展性等。
2. 大多數合金是混合物，合金中至少含有一種金屬，也可能含有非金屬。
2. 常見的合金
鋼（含碳量0.03%~2%）
鈦合金
生鐵（含碳量2%~4.3%）
鐵合金
2. 常見的合金
鐵合金
青銅（銅錫合金）
黃銅（銅鋅合金）
鋁合金
活動探究 9-1金屬與合金的性質比較
現有鋁片、鋁合金、銅片、黃銅片、錫片、焊錫（錫鉛合金）等金屬材料，分別進行下列實驗，觀察、分析實驗現象，并與同學交流你得到的結論。
1. 觀察鋁片與鋁合金、銅片與黃銅片、錫片與焊錫的顏色與光澤。
2. 將鋁片與鋁合金、銅片與黃銅片、錫片與焊錫兩兩
互相刻劃，比較它們的硬度。
3. 如圖所示，將錫片和焊錫放在鐵片上，用酒精燈在
鐵片的中心部位加熱，觀察比較兩者熔化的難易。
活動探究 9-1金屬與合金的性質比較
鋁片
鋁合金
銅片
黃銅片
錫片
焊錫
活動探究 9-1 金屬與合金的性質比較
實驗1 鋁片與鋁合金 銅片與黃銅片 錫片與焊錫
顏色與光澤
實驗結論 都是銀白色，有金屬光澤。
銅片是紫紅色，黃銅片是黃色，有金屬光澤。
都是銀白色，有金屬光澤。
純金屬與合金都具有金屬光澤，但有的純金屬與其合金的顏色不同
活動探究 9-1 金屬與合金的性質比較
實驗2 鋁片與鋁合金 銅片與黃銅片 錫片與焊錫
硬度
實驗結論 鋁合金在鋁片上劃痕更深
黃銅片在銅片上劃痕更深
焊錫在錫片上劃痕更深
鋁合金在鋁片上劃痕更深
活動探究 9-1 金屬與合金的性質比較
實驗3 錫片與焊錫
熔化的難易
實驗結論
焊錫更容易熔化
合金的熔點比組成它的純金屬的熔點低
4. 合金的用途
合金在日常生活、工農業生產和科學研究中的 應用非常廣泛。人們利用熔合的方法，控制合金的組成比例和形成條件，就可以制得具有特殊性能、 符合特定需求的各種合金。
4. 合金的用途
鈦鎳合金具有形狀記憶功能，用于制作人造衛星的天線；
鈦鉬鎳合金抗腐蝕性強，在航海及海洋資源開發領域應用廣泛。
5. 常見合金的主要成分、性能與用途
合 金 主要成分 主要性能 主要用途
不銹鋼 鐵、鉻、鎳 抗腐蝕性好 醫療器械、餐具等
錳 鋼 鐵、錳、碳 韌性好、硬度大 鋼軌、挖掘機鏟斗、坦克、自行車架
青 銅 銅、錫 強度較高、可塑性好，易加工、耐腐蝕 機器零件、儀表和日用品
黃 銅 銅、鋅 強度較高、可塑性好，耐磨、耐腐 機器零件如軸承、齒輪
鈦合金 鈦、鋁、 釩 耐高溫、耐腐蝕、強度高 航空、航天工業及化學工業
硬鋁 鋁銅鎂硅 強度和硬度好 火箭、輪船、飛機等制造業
18K黃 金、銀、銅 光澤好、耐磨、易加工 金飾品、錢幣、電子元件
科技創新
鈦合金新材料與“奮斗者”號潛水器
2020年11月10日，我國首臺擁有自主知識產權的全海深載人潛水器“奮斗者”號順利下潛至地球海洋最深處，在太平洋馬里亞納海溝成功坐底，深度達10909米，創造了中國載人深潛的新紀錄在10000米以下的深海，水壓是海洋表面的1100倍。為完成萬米探潛，“奮斗者”號潛水器的載人艙球殼采用了我國自主研發的Ti62A
鈦合金新材料，其通過先進的焊接技術連接打
造，抗壓能力卓越。中國制造，正在為“上九
天攬月”“下五洋捉鱉”提供更多的可能。
總結歸納
隨堂練習
1. 金可制成金箔，拉成金絲，說明金具有良好的（ ）
A. 導電性 B. 延展性
C. 導熱性 D. 抗腐蝕性
B
隨堂練習
2.下列有關金屬材料的說法中，正確的是（ ）
A. 焊錫是錫鉛合金
B. 合金中只含有金屬元素
C. 金屬單質在常溫下都是固體
D. 合金的硬度一般比其組成金屬的小
A
隨堂練習
3. 新考向傳統文化[2023云南臨滄模擬]《夢溪筆談》對寶劍的記載：“古人以劑鋼為刃，柔鐵為莖干，不爾則多斷折”。下列說法正確的是( )
A. 劑鋼是純凈物
B. 合金的成分都是金屬
C. 劑鋼的熔點比純鐵高
D. 劑鋼的強度和硬度比純鐵高
D
隨堂練習
4. 下列有關金屬材料的說法正確的是( )
A. 生鐵比純鐵硬度小
B. 不銹鋼的抗腐蝕性比純鐵的好
C. 鋼的含碳量比生鐵的含碳量高
D. 錫鉛合金制作的保險絲的熔點比錫和鉛的熔點都高
A
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