第八单元金属和金属材料课题1金属材料一、几种重要的金属一、几种重要的金属1.1.金属材料包括金属材料包括:_:_以及它们的以及它们的_。纯金属纯金属合金合金【微点拨微点拨】金属属于金属材料金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属但金属材料不一定是纯金属,也可能也可能是合金。是合金。 2.2.金属材料的使用历程金属材料的使用历程: :(1)(1)青铜器青铜器( (商代商代)铁器铁器( (春秋战国春秋战国)铝铝(100(100多年前多年前) )_(21_(21世纪的重要金属材料世纪的重要金属材料) )。(2)(2)目前世界上年产量居前三位的金属依次是目前世界上年产量居前三位的金属依次是_、_、_。钛和钛合金钛和钛合金铁铁铝铝铜铜3.3.金属的物理性质金属的物理性质: :(1)(1)共性共性: :常温下常温下, ,大多数都是固体大多数都是固体, ,有金属光泽有金属光泽, ,具有优具有优良的良的_性、性、_性和性和_性。性。(2)(2)特性。特性。颜色颜色: :大多数金属呈银白色大多数金属呈银白色, ,但铜呈但铜呈_色色, ,金呈金呈_色。色。状态状态: :常温下常温下, ,大多数金属是固体大多数金属是固体, ,而汞却是而汞却是_。导电导电导热导热延展延展紫红紫红黄黄液体液体4.4.决定物质用途的因素决定物质用途的因素: :(1)(1)主要因素主要因素: :物质的物质的_。(2)(2)兼顾因素兼顾因素:_:_、资源、是否、资源、是否_、使用是否、使用是否_,_,以及废料是否易于回收和对以及废料是否易于回收和对_的影响等多种的影响等多种因素。因素。性质性质价格价格美观美观便利便利环境环境【微练习微练习】金、银等有美丽的金属光泽金、银等有美丽的金属光泽, ,可用作可用作_;_;用铜制作电线是因为铜的用铜制作电线是因为铜的_性良好性良好; ;铝能拉成丝、铝能拉成丝、做成箔是因为铝有良好的做成箔是因为铝有良好的_性。性。装饰品装饰品导电导电延展延展二、合金二、合金1.1.形成形成: :在金属中加热熔合某些在金属中加热熔合某些_或或_,_,制得的具有制得的具有_的物质。的物质。2.2.优良性能优良性能: :(1)(1)机械加工与抗腐蚀性能更好。机械加工与抗腐蚀性能更好。(2)(2)比组成它们的纯金属强度和硬度比组成它们的纯金属强度和硬度_,_,熔点熔点_。金属金属非金属非金属金属特征金属特征更大更大更低更低【微点拨微点拨】用合金在组分金属上刻画用合金在组分金属上刻画, ,组分金属留有痕迹组分金属留有痕迹, ,说明合说明合金的硬度大于组分金属的硬度。金的硬度大于组分金属的硬度。3.3.用途用途: :合金的优良性能可满足人们许多特殊的需求合金的优良性能可满足人们许多特殊的需求, ,从而比纯从而比纯金属有更广泛的用途。金属有更广泛的用途。4.4.几种重要的合金几种重要的合金: :(1)(1)铁合金铁合金: :主要包括生铁与钢主要包括生铁与钢, ,它们的它们的_不同不同, ,前前者是者是2%2%4.3%,4.3%,后者是后者是0.03%0.03%2%2%。(2)(2)铜合金铜合金: :黄铜是铜、锌的合金黄铜是铜、锌的合金; ;青铜是铜、锡的合金青铜是铜、锡的合金; ;白铜是铜、镍的合金。白铜是铜、镍的合金。含碳量含碳量(3)(3)钛合金钛合金: :钛和钛合金具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加钛和钛合金具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等优良性能工、机械性能好等优良性能, ,且具有优良的抗腐蚀性且具有优良的抗腐蚀性能。能。考点考点 合金合金1.1.组成组成: :合金是在一种金属中熔合了其他金属或非金属合金是在一种金属中熔合了其他金属或非金属, ,因此合金中最少含有一种金属因此合金中最少含有一种金属, ,且属于混合物。且属于混合物。2.2.制法制法: :合金中各成分是均匀熔合在一起的合金中各成分是均匀熔合在一起的, ,相互之间相互之间没有发生化学变化没有发生化学变化, ,即合金的制取过程中发生的是物理即合金的制取过程中发生的是物理变化变化, ,各成分保持各自原有的性质。各成分保持各自原有的性质。3.3.特性特性: :(1)(1)熔点比组成它们的纯金属低。熔点比组成它们的纯金属低。(2)(2)强度比组成它们的纯金属更大强度比组成它们的纯金属更大, ,硬度更高。硬度更高。(3)(3)通常通常, ,机械加工性能与抗腐蚀性能更好。机械加工性能与抗腐蚀性能更好。4.4.用途用途: :合金的很多性能与组成它们的纯金属不同合金的很多性能与组成它们的纯金属不同, ,这这使合金更适合于不同的用途使合金更适合于不同的用途, ,应用更广泛。应用更广泛。【延伸探究延伸探究】1.1.在金属表面镀上一层其他金属时在金属表面镀上一层其他金属时, ,是否属于合金是否属于合金? ?提示提示: :合金是金属与其他金属或非金属均匀地混在一起合金是金属与其他金属或非金属均匀地混在一起制得的具有金属特性的物质。在金属表面镀上一层其制得的具有金属特性的物质。在金属表面镀上一层其他金属时他金属时, ,不属于合金。不属于合金。2.2.如何比较合金与成分金属硬度的大小及熔点的高低如何比较合金与成分金属硬度的大小及熔点的高低? ?提示提示: :(1)(1)刻画法比较硬度刻画法比较硬度: :用合金在成分金属上刻画用合金在成分金属上刻画, ,若成分金属留有痕迹若成分金属留有痕迹, ,说明合金的硬度大于成分金属的说明合金的硬度大于成分金属的硬度。硬度。(2)(2)加热法比较熔点加热法比较熔点: :同时加热合金及成分金属同时加热合金及成分金属, ,合金先合金先熔化熔化, ,证明合金比成分金属熔点低。证明合金比成分金属熔点低。【典例典例】(2016(2016南宁中考南宁中考) )下列有关合金的说法错误下列有关合金的说法错误的是的是( () )世纪金榜导学号世纪金榜导学号0043400000434000A.A.钢是一种化合物钢是一种化合物B.B.黄铜的硬度比纯铜的硬度大黄铜的硬度比纯铜的硬度大C.C.生铁是一种铁合金生铁是一种铁合金D.D.焊锡的熔点比纯锡的熔点低焊锡的熔点比纯锡的熔点低【精讲精析精讲精析】解答本题需要明确以下四点解答本题需要明确以下四点: :(1)(1)钢是铁碳合金钢是铁碳合金, ,属于混合物属于混合物, ,错误。错误。(2)(2)黄铜是铜合金黄铜是铜合金, ,其硬度大于纯铜其硬度大于纯铜, ,正确。正确。(3)(3)生铁是铁碳合金生铁是铁碳合金, ,正确。正确。(4)(4)一般合金的熔点比纯金属要低一般合金的熔点比纯金属要低, ,焊锡是锡合金焊锡是锡合金, ,其熔其熔点比纯锡低点比纯锡低, ,正确。正确。答案答案: :A A。【方法点拨方法点拨】金属材料物理性质的判断金属材料物理性质的判断(1)(1)刻刻画画法法比比较较成成分分金金属属及及其其合合金金的的硬硬度度。用用合合金金在在组组分分金金属属上上刻刻画画, ,组组分分金金属属留留有有痕痕迹迹, ,说说明明合合金金的的硬硬度度大大于组分金属的硬度。于组分金属的硬度。(2)(2)加加热热法法比比较较成成分分金金属属及及其其合合金金的的熔熔点点高高低低。同同时时加加热热合合金金及及组组分分金金属属, ,合合金金先先熔熔化化, ,证证明明合合金金比比组组分分金金属属的熔点低。的熔点低。【拓展归纳拓展归纳】纯金属与合金的比较纯金属与合金的比较(1)(1)合金一般比组成它的金属的颜色更鲜艳。合金一般比组成它的金属的颜色更鲜艳。(2)(2)合金的硬度一般高于组成它的金属。合金的硬度一般高于组成它的金属。(3)(3)合金的熔点一般低于组成它的金属。合金的熔点一般低于组成它的金属。(4)(4)合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的金属。合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的金属。(5)(5)合金的导电性、导热性能一般差于组成它的金属。合金的导电性、导热性能一般差于组成它的金属。【备选例题备选例题】工工业业生生产产中中常常将将两两种种金金属属在在同同一一容容器器里里加加热热使使其其熔熔合合, ,冷冷凝凝后后得得到到具具有有金金属属特特征征的的熔熔合合物物合合金金。试试根根据据下下表表中中所所列列的的金金属属熔熔、沸沸点点的的数数据据( (其其他他条条件件均均已已满满足足),),判断不能制得的合金是判断不能制得的合金是( () )金属金属NaNaK KAlAlCuCuFeFe熔点熔点()()97.597.563.663.66606601 0831 0831 5351 535沸点沸点()()8838837747742 4672 4672 5672 5672 7502 750A.Fe-CuA.Fe-Cu合金合金 B.Cu-AlB.Cu-Al合金合金C.Al-NaC.Al-Na合金合金D.Cu-NaD.Cu-Na合金合金【解析解析】选选D D。组成合金的成分金属只有熔合才能形成。组成合金的成分金属只有熔合才能形成合金合金, ,即各成分金属必须在某温度范围内都处于熔融态。即各成分金属必须在某温度范围内都处于熔融态。而研究题表数据可知而研究题表数据可知, ,铜和钠熔融态时没有相同的温度铜和钠熔融态时没有相同的温度范围。范围。核心素养核心素养: :科学精神与社会责任。深刻理解化学、技术、科学精神与社会责任。深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系社会和环境之间的相互关系, ,赞赏化学对社会发展的重赞赏化学对社会发展的重要贡献。要贡献。 【学科素材学科素材】西安交通大学柴东朗教授及团队西安交通大学柴东朗教授及团队, ,通过向金属镁中通过向金属镁中添加金属锂添加金属锂, ,使其具备了低密度、高比刚度、高比强度使其具备了低密度、高比刚度、高比强度的优异力学性能以及抗辐射、抗电磁干扰性能的优异力学性能以及抗辐射、抗电磁干扰性能, ,代表了代表了镁合金发展的技术前沿镁合金发展的技术前沿, ,被称为未来最为被称为未来最为“绿色环保绿色环保”的革命性材料。新型镁锂合金已应用于中国成功发射的革命性材料。新型镁锂合金已应用于中国成功发射的首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星中的高分辨率的首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星中的高分辨率微纳卫星上。微纳卫星上。【思维行动思维行动】(1)(1)镁锂合金与组成它的纯金属相比镁锂合金与组成它的纯金属相比, ,其优点是其优点是 。提示提示: :与纯金属相比与纯金属相比, ,合金的优点是强度和硬度一般比合金的优点是强度和硬度一般比组成它们的纯金属更大、抗腐蚀性能更强、熔点更低。组成它们的纯金属更大、抗腐蚀性能更强、熔点更低。(2)(2)新型镁锂合金应用于发射监测科学实验卫星新型镁锂合金应用于发射监测科学实验卫星, ,说明说明其具有的特点是其具有的特点是。提示提示: :硬度大、密度小、耐高温及减震降噪效果好硬度大、密度小、耐高温及减震降噪效果好, ,在在屏蔽电磁干扰方面表现突出。屏蔽电磁干扰方面表现突出。