九年级化学下册 题1 金属材料 新版新人教版 30页

第八单元　金属和金属材料 课题 1 金属材料 根据生活经验，你所知道的金属有哪些？ 看到这些实物或图片，你想到了什么 ? 资料一： 1912 年，英国斯科特探险队的船只，在去南极的途中，因天气十分寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其妙地化为乌有了。 资料二： 1867 年冬天，俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰色粉末。你能猜出产生事故的原因吗？ [ 解释原因 ] 锡在温度低于 -18℃ 时，体积就会骤然膨胀，原子间空隙加大。如果温度下降到 -33℃ ，这种变化就像传染病一样迅速蔓延。使整块的锡很快变成粉末。这种现象人们称为“锡疫”。 “ 辽宁号”航空母舰，是中国人民解放军海军第一艘可以搭载固定翼飞机歼 15 飞的航母，制造航空母舰和歼 15 飞机使用大量合金材料（如铁合金、铜合金和钛合金等）。你了解这些金属的知识吗？ 请根据你的经验 , 说出你所知道最常见的金属有哪些 ? 铁 Fe 铜 Cu 铝 Al 金 Au 银 Ag 它们都是金属材料 , 由 纯金属 或者 合金 制成。 一、几种重要的金属 人类在使用铁、铝和铜等金属材料的过程中，有什么时代的特点？ 铝的利用要比铜和铁晚得多，仅仅是 100 多年前的事情。但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。 【 探究内容 】 请学生取三块同样大小的铜片、铝片和铁片，进行探究。小组确定研究方案，从光泽、硬度、导电性、导热性、延展性、熔点等多方面进行比较。 【 步骤 】 1 ．观察它们的颜色和光泽。然后用细砂纸打磨，再观察它们的颜色和光泽。 2 ．感觉一下它们的质量大小，由此判断它们的密度大小。 3 ．试试它们是否容易被弯曲、折断，并感觉一下它们的硬度。 4 ．用手拿着金属片的一端，在酒精灯上方烘烤它的另一端 ( 注意：时间不要长，防止烫伤 ) ，试试它能不能传热。 [ 思考讨论 ] 1 ．常温下，是不是所有的金属都是固体 ? 2 ．金属用砂纸打磨前后，其颜色和光泽是否相同 ? 这说明了什么 ? 3. 金属有哪些共同的物理性质？金属的这些物理性质完全相同吗 ? 请举例说明。 活动与探究 — 金属的物理性质 [ 交流 ] 大多数金属常温下为固态 ( 除汞外 ) ，有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点较高，密度、硬度因金属的不同而不同。 总结 1 ．金属的共同物理性质：有光泽、能导电、能导热、能弯曲、有延展性。 2 ．金属的特性：大部分金属呈银白色，而铜是紫红色、金是黄色。大部分金属是固态，而汞是液态。金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大。 讨论： 根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析讨论下列问题。 物理性质 物理性质比较 导电性 ( 以银的导电性为 100 作标准 ) 　 银　铜　金　铝　锌　铁　铅 ( 优 ) 100 99 74 61 27 17 7.9 ( 良 ) 密度 /(g·cm -3 ) 　 金　铅　银　铜　铁　锌　铝 ( 大 ) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 ( 小 ) 熔点 /℃ 　 钨　铁　铜　金　银　铝　锡 ( 高 ) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 ( 低 ) 硬度 ( 以金刚石的硬度为 10 作标准 ) 　 铬　铁　银　铜　 金　铝　铅 ( 大 ) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 ( 小 ) 1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？ 因为 铁的硬度比较大，而铅的硬度较小 ，并且铅有毒会对人体造成危害，不适于用来制造菜刀、镰刀等物品。 讨论： 根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。 物理性质 物理性质比较 导电性 ( 以银的导电性为 100 作标准 ) 　 银　铜　金　铝　锌　铁　铅 ( 优 ) 100 99 74 61 27 17 7.9 ( 良 ) 密度 /(g·cm -3 ) 　 金　铅　银　铜　铁　锌　铝 ( 大 ) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 ( 小 ) 熔点 /℃ 　 钨　铁　铜　金　银　铝　锡 ( 高 ) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 ( 低 ) 硬度 ( 以金刚石的硬度为 10 作标准 ) 　 铬　铁　银　铜　 金　铝　铅 ( 大 ) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 ( 小 ) 2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？ 银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。 讨论： 根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。 物理性质 物理性质比较 导电性 ( 以银的导电性为 100 作标准 ) 　 银　铜　金　铝　锌　铁　铅 ( 优 ) 100 99 74 61 27 17 7.9 ( 良 ) 密度 /(g·cm -3 ) 　 金　铅　银　铜　铁　锌　铝 ( 大 ) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 ( 小 ) 熔点 /℃ 　 钨　铁　铜　金　银　铝　锡 ( 高 ) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 ( 低 ) 硬度 ( 以金刚石的硬度为 10 作标准 ) 　 铬　铁　银　铜　 金　铝　铅 ( 大 ) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 ( 小 ) 3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？ 钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。 讨论： 根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。 物理性质 物理性质比较 导电性 ( 以银的导电性为 100 作标准 ) 　 银　铜　金　铝　锌　铁　铅 ( 优 ) 100 99 74 61 27 17 7.9 ( 良 ) 密度 /(g·cm -3 ) 　 金　铅　银　铜　铁　锌　铝 ( 大 ) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 ( 小 ) 熔点 /℃ 　 钨　铁　铜　金　银　铝　锡 ( 高 ) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 ( 低 ) 硬度 ( 以金刚石的硬度为 10 作标准 ) 　 铬　铁　银　铜　 金　铝　铅 ( 大 ) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 ( 小 ) 4 . 为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？ 镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制品生锈；镀铬也使水龙头美观大方。 镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。 通过以上讨论，请说出你得到的结论： 考虑物质的用途时，首先要考虑物质的 ，还需要考虑那些因素？ 性质 1 、价格 2 、资源 3 、是否美观 4 、使用是否便利 5 、废料是否易于回收 6 、对环境的影响 …… 二、合金 常见合金──生铁和钢 ： 生铁与钢的比较 铁的合金 生铁 钢 含碳量 其他杂质 机械性能 硬而脆、无韧性 硬而韧、有弹性 机械加工 可铸不可锻 可铸、可锻、可压延 实验 8-1 ，划痕法比较黄铜和铜、硬铝和铝的硬度。按照图示分别实验。 填写实验现象 性质比较 现象 黄铜 铜 硬铝 铝 光泽和颜色 硬度 结论 讨论：建筑物的防盗门及防盗网为什么常用不锈钢制造呢？ 性质 比较 现 象 黄铜 铜 硬铝 铝 光泽 和 颜色 硬度 黄铜比铜硬 硬铝比铝硬 结论 有黄色金属光泽 有光泽 紫红色 有光泽 银白色 有光泽 银白色 合金与组分金属的物理性质有差异 注意：合金的硬度 一般 大于其组分金属 常见合金 常见合金的主要成分、性能和用途： 分析讨论下表，合金和纯金属在性能上有什么不同？ 纯金属 合金 铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金 熔点 /°C 327 321 271 232 183 70 启示 纯金属 合金 铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金 熔点 /℃ 327 321 271 232 183 70 启示 合金的性能与组成它们的纯金属不同，通过改变组成和含量，可以使合金具有许多良好的物理、化学和机械加工性能，适合于不同的用途等等 点拨：焊锡 （锡铅合金） 主要用于 焊接金属 等；武德合金（组成金属的质量分数分别为 50% 铋、 25% 铅、 13% 锡和 12% 镉）可用于制 电路保险丝 等。 常见合金的性能 1 ．生铁与钢的组成和性能有什么不同？ 2 ．什么是合金？常见的合金有哪些？ 3 ．我们在生活中见到的金属制品是纯金属多 ? 还是合金多？ 【 讨论问题 】 1 ．合金是指在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的具有金属特征的物质。 2 ．生铁与钢的比较： 铁的合金 生铁 钢 含碳量 2% ～ 4.3% 0.03% ～ 2% 其他杂质 除含碳外，还含有硅、锰等 【 归纳小结 】 用 钛 - 镍 形状记忆合金制成的人造卫星天线 形状记忆合金 是具有形状记忆效应的合金，被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线、水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。 低温下 下列物品可以用哪种合金来制造，并说明理由。 （ 1 ）外科手术刀 （ 2 ）防盗门 （ 3 ）门锁 （ 4 ）自行车支架 （ 5 ）硬币 （ 6 ）飞机 【 联想应用 】 1 .(2015· 北京中考改编 ) 下列材料属于合金的是 ( 　　 ) A. 玻璃 B. 活性炭 C. 生铁 D. 陶瓷 解析 : 玻璃属于无机非金属材料 ; 活性炭属于非金属 ; 生铁是铁的合金 ; 陶瓷属于无机非金属材料。 C 2. 下列图示材料属于合金的是（　　） 【 解析 】 纯硅是纯净物，故 A 不是合金；青铜是铜锡合金；青花瓷器属于无机非金属材料， C 不是合金；汉白玉的主要成分是碳酸钙，属于无机盐， D 也不是合金。 B 3. 你认为在下表中最适合用于制造门窗的金属或合金是（　　） 金属或合金 导电性（以 Ag 的导电性为 100 作为标准） 密度（ g ． cm ﹣3 ） 硬度（以金刚石的硬度为 10 作为标准） A 99 8.92 3 B 35 3.56 8.9 C 61 2.70 2.9 D 17 7.85 1.5 A ． A B ． B C ． C D ． D 【 解析 】A 金属或合金的导电性好 ， 更适合制作导线。 B 金属或合金的硬度较大，密度适中，适合制作门窗。 D 金属或合金的密度较大，制作门窗会较重。 C 金属或合金的硬度太小，金属太软 ， 不适合制作门窗。 B 课题 1 　金属材料 一、几种重要的金属 1. 金属的物理性质 共性 : 有光泽、能导电、能导热、能弯曲、有延展性。 特性 : 大部分金属呈银白色 , 而铜呈紫红色、金呈黄色。大部分金属是固体 , 而汞是液体。金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大。 2. 金属的物理性质与用途 性质决定用途 。 二、合金 常见合金──生铁和钢。 常见合金的主要成分、性能和用途。 一、教材作业 必做题： 教材第 8 页练习与应用的第 3 、 4 、 6 题。 选做题： 教材第 8 页练习与应用第 1 、 2 、 5 题。 二、课后作业