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第八单元 金属和金属材料 课题1 金属材料 【知识点精讲】 知识点1:金属材料及其发展史 1.金属材料 金属材料 2.金属材料的发展史 青铜器时代铁器时代 使用铝制品使用合金 【例1】 下列生活用品用金属材料制作而成的是( ) A.陶瓷杯 B.不锈钢碗 C.塑料盆 D.玻璃茶壶 知识点2:金属的物理性质及其用途 1.金属的物理性质 (1)几种常见金属的物理性质见表1: 铁 铝 铜(又称紫铜) 纯铁具有银白色金属光物铜具有紫红色金属光泽,密度泽,质软,有良好的延展性,铝具有银白色金属光泽,密度为2.7g/理为8.92g/cm3,熔点为1083℃,沸33密度为7.86g/cm,熔点为cm,熔点为660℃,沸点为2467℃,具性点为2567℃,具有良好的延展1535 ℃,沸点为2750℃,有良好的延展性、导电性和导热性 质 性、导电性和导热性 是电和热的良导体 分析表1可知,金属有一些共同的物理性质，如图3所示。 有金属光泽 能够导电 有延展性,能拉成丝,能展成薄片 能够导热 (2)金属的特性 金属除具有一些共同的物理性质外,不同的金属又有各自的特性。 ①颜色:大多数金属为银白色,而铜却呈紫红色,金呈黄色。 ②状态:常温下,大多数金属为固体,而汞却为液体。 ③导电性:银、铜、铝(由强到弱)是导电性很强的金属。 ④熔点:钨的熔点最高,汞的熔点最低。 ⑤硬度:铬的硬度最大,而钠、钾等较软,可以用小刀切割。 ⑥密度:锂、钠、钾等的密度比水的小,其他大多数金属的密度比水的大,其中密度最大的金属是锇。 2.金属的用途 金属在生活、生产中有着非常广泛的用途,根据不同的用途选用不同性能的金属,如表2所示: 金属的物理性质 应 用 有金属光泽 可做装饰品(如金、银首饰等) 导电性好 电极、电线、电缆等 导热性好 做炊具,如铁锅、铝壶等 延展性好 制成车辆外壳、钢丝绳、铝箔 硬度大 加工成多种工具,如铁锤、剪刀、机床底座等 学习资料

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由表2中的内容可知,物质的性质决定物质的用途,而物质的用途又反映了物质的性质。金属的性质在很大程度上决定了它们的用途,但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时,还要考虑价格、资源、制品是否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素,例如,银的导电性强,但它在自然界中的含量少,价格昂贵,故不宜做导线。 巧记速记 1.金属特性:黄金白银紫红铜,多数固体液体汞。2.金属共性:导电导热延展性,金属光泽在表面。 【例2】 某新型“防盗玻璃”具有多层结构,每层的中间嵌有极细的金属线,当玻璃被击碎时,与金属线相连的警报系统就会立刻报警。“防盗玻璃”能报警,这利用了金属的( )

A.延展性 B.导电性 C.弹性 D.导热性 知识点3:合金 合金 拓展延伸 1.合金是金属与金属(或非金属)组成的混合物。2.制造合金的过程是熔合,而不是化合,也不是简单的混合,该过程发生物理变化,组成合金的各物质仍保持各自的性质。 【例3】工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的均一熔合物——合金。试根据表3所列金属的熔点、沸点数据,确定不能形成合金的是( ) Na K Al Cu Fe 金 属 97.8 63.6 660 1 083 1 535 熔点/℃ 883 774 2 200 2 595 2 750 沸点/℃ A.K—Na合金 B.K—Fe合金 C.Na—Al合金 D.Fe—Cu合金 知识点4:铁合金 生铁和钢是铁的合金,生铁和钢的比较见表4。 生 铁 钢 含碳量 2%～4.3% 0.03%～2% 其他元素 Si、Mn、S、P(少量) Si、Mn等 坚硬、韧性大、有良好的延展性和性能 硬而脆、无韧性 弹性 机械加工 可铸不可锻 可铸、可锻、可延压 用 途 用作炒菜的铁锅、暖气片、机床的底座等 机械制造、交通工具、炊具等 拓展延伸 1.生铁和钢的主要成分都是铁,它们的许多性能不同,主要是由于含碳量不同。一般来说,含碳量越高,硬度越大;含碳量越低,韧性越好。2.在钢中加入一种或几种其他元素制成的合金钢,具有特殊的性能。如不锈钢是在普通钢中加入了一定量的铬、镍等金属,使它具有很好的抗腐蚀性能。 【例4】 下列关于生铁和钢的说法中,正确的是( ) A.生铁是含杂质很多的铁合金 B.把生铁炼成钢就是要除去生铁中的各种杂质 C.生铁和钢在成分上的主要区别是含碳量的不同 D.生铁的硬度小而钢的硬度大 知识点5:其他几种常见合金 1.几种常见合金的主要成分、性能和用途(见表5)。 合 金 主要成分 主要性能 主要用途 黄铜 铜、锌 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品 学习资料

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铜、锡 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 机器零件如轴承、齿轮等 铜、镍 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银做饰品 锡、铅 熔点低 焊接金属 铝、铜、镁、硬铝 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等制造业 硅 18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件 2.钛和钛合金 钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,它们具有很多优良的性能。其性质和用途如下: (1)性质:熔点高、密度小(钛的密度仅为4.5 g/cm3),可塑性好、易于加工、机械性能好,抗腐蚀性能非常好,与人体有很好的相容性。 (2)用途:火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备、人造骨等。 【例5】 金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法中不正确的是( ) A.不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械 B.钛合金与人体具有很好的“相容性”,可以用来制造人造骨 C.铝合金轻而坚韧,可用作制汽车、飞机和火箭的材料 D.铅锑合金的熔点较低,电阻率较大,常用于制成发热体

【考点全面突破】

考点:金属材料在实际生活中的应用

【例1】 菜刀用铁制而不用铅制的原因是( ) A.铁的硬度大,铅的硬度小 B.铁的熔点高,铅的熔点低 C.铁的密度大,铅的密度小 D.铁的导电性好,铅的导电性差

【例2】 选择铸造硬币的金属材料不需要考虑的因素是( )

A.硬度 B.价格 C.耐腐蚀性 D.导电性 青铜 白铜 焊锡 第八单元 金属和金属材料 课题2 金属的化学性质 【知识点精讲】 知识点1:常见金属与氧气的反应 大多数金属能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同,金属越活泼,越易与氧气反应,同等条件下反应越剧烈。常见金属在空气及氧气中的反应现象及化学方程式如表1所示: 金 属 镁 在空气中 常温下表面逐渐变暗;点燃时剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体 铝 铁 铜 常温下,铝表面变暗 加热变红,离火变冷 常温下,在潮湿的空气中生成绿色物质;加热生成黑色物质 在氧气中 点燃,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体 点燃,剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成白色固体 点燃,剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体 加热生成黑色物质 化学方程式 2Mg+O22MgO 4Al+3O23Fe+2O22Cu+O22Al2O3 Fe3O4 2CuO 1.铝在常温下易与空气中的氧气发生缓慢氧化,在其表面形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性。 学习资料