第一节 常见的金属材料

第一节

常见的金属材料纯金属和它们的合金统称为金属材料。应用广泛的金属材料1、颜色2、状态3、光泽4、密度5、硬度6、导电性7、导热性8、熔、沸点9、延展性我已知道：物理性质包括哪些内容？

探究金属的物理性质探究一提出问题：金属具有哪些方面的物理性质呢？大多数为银白色常温下一般为固体金属光泽一般较大一般较大

金属共有的物理性质：优良导电性优良导热性一般较高延展性好1、颜色2、状态3、光泽4、密度5、硬度6、导电性7、导热性8、熔、沸点9、延展性不同金属也有本身的特性但是，不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。例如大多数金属都是银白色的，但铜却呈

，金呈

，锌呈

铁粉呈

。

在常温下，大多数金属是固态，但汞是

。铁能被磁铁吸引但其他金属不能。一些金属的物理性质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)10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金铅银铜铁锌铝(大)19.311.310.58.927.867.142.7

(小)熔点/℃钨铁铜金银铝锡(高)3410153510831064962660232

(低)硬度(以金刚石的硬度为10作标准)铬铁银铜金铝铅(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5

(小)讨论：1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？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？4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？使用是否便利资源废料是否易于回收价格是否美观对环境的影响考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_____，还需要考虑那些因素？性质熔点最低的金属是_____________地壳中含量最多的金属元素是____

铝汞金属之最熔点最高的金属是_____________人体中含量最多的金属元素是____目前世界年产量最高的金属是____导电性最好的金属是___________延性最好的金属是_____________展性最好的金属是_____________钙银铁铂钨（3380℃）金1、制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？密度硬度制造飞机制造机器底座导电性、导热性、熔点高小大大大用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？资源丰富无毒轻便耐磨耐腐蚀美观、易加工河北沧州的铁狮子(宋代)东汉晚期的青铜奔马（马踏飞燕)现已成为我国的旅游标志.司母戊方鼎（商代）铝镁合金钛铝钒合金铁铬镍合金铁锰碳合金制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？对于合金你想知道什么？敢于提问二、合金1、合金是一种金属与其他一种或几种金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的混合物。2、合金与组成它们的金属的性质的差异。⑴合金比其组分金属的颜色鲜艳；⑵合金的硬度大于组成它们的金属；⑶合金的熔点低于组成它们的金属；⑷合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属。3、合金比纯金属具有更广泛的用途。4、钛和钛合金，新型金属材料纯铜铜合金纯金K金合金主要成分性能用途生铁铁、碳硬而脆，可铸造但不能煅轧炉具、炊具、机床底座等不锈钢铁铬镍抗腐蚀性好医疗器械锰钢铁锰碳韧性好、硬度大钢轨、挖掘机铲斗、自行车架等青铜铜、锡强度高、可塑性好、易加工耐腐蚀机器零件、仪表、日用品黄铜铜、锌强度较高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮等硬铝铝铜镁硅强度和硬度均比纯铝或纯美大火箭、飞机、轮船等的制造钛合金钛铝钒耐高温、耐腐蚀、强度高用于航空、航天工业及化工工业等多识一点常见的合金

“神舟”6号飞船，能够成功发射，顺利升空，圆满完成太空之旅。

对制造飞船、火箭的材料有哪些要求？我爱科学科学技术社会信息链接

要把“神舟”5号飞船（如图）送入太空，就需要推力很大的宇宙火箭，并且要求火箭的飞行速度达到每秒8公里以上才行。在这样快的速度下，火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。与此同时，当火箭发动机工作时，还要喷出几千度的高温气流，这样一来，火箭尾部就得承受摄氏四千度以上的高温。事实上，目前已制得的纯金属只有90余种。由于科学技术的日新月异仅有的这些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。因此合金材料应运而生。石斧石刀石器时代司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜84.77％、锡11.64％、铅27.9％。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。青铜器时代铁耙两汉时期西汉

农具

铁器时代铁犁铁铲一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。20世纪，铝和铝合金的应用二十一世纪的金属材料—钛和钛合金可作人造骨的钛合金

三、炼铁的原理探究之旅

要完成铁的冶炼通常考虑哪些主要方面的问题？冶炼原料；冶炼原理；冶炼装置(设备)等。常见的几种铁矿石的成分黄铁矿主要成分FeS2菱铁矿主要成分FeCO3磁铁矿主要成分Fe3O4主要成分Fe2O3赤铁矿70%72%48%56%主要成分中的含铁量

选择冶炼原料时，通常考虑矿石的价格、金属的含量、安全无污染等。我反思我提高

如何从铁矿石中得到铁呢?以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。Fe2O3

FeCO高温炼铁原理

在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。炼铁原理Fe2O3+3CO

=2Fe+3CO2高温实验步骤1.检查装置的气密性。2.在硬质玻璃管中放入少量氧化铁粉末。3.向玻璃管中通入CO气体4、给氧化铁加热5.当试管内红色粉末变为黑色时停止加热6.待试管冷却后停止通CO实验现象：红色固体变成黑色；澄清石灰水变浑浊。仪器装置注意事项1.加热前要先通入CO,目的是排除装置内的空气，以免加热时CO与空气混合时发生爆炸。2.实验完毕要继续通入CO,防止生成的铁在较高温度下重新被氧化.(CO早来晚走)3.多余的CO要燃烧掉或用气球收集,由于CO有毒，不能排放到空气中，否则污染空气（尾气处理）3.还原性：具有从含氧化合物等里夺取氧的能力。（具有还原性的物质叫还原剂）二.氧化--还原反应1、什么叫氧化反应2、什么叫还原反应含氧化合物里的氧被夺取的反应。物质与氧发生的反应。4.氧化性:能够提供氧的性质。（具氧化性的物质叫氧化剂）还原性、氧化性都是物质的化学性质。炼铁高炉示意图工业炼铁1.原料:3.设备:高炉铁矿石焦炭石灰石2.原理:高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2提供铁元素燃烧提供热量，反应产生CO做还原剂除去铁矿石中的杂质，使之成为炉渣炼铁的最终产品是生铁合金。含碳2－4.3％的铁合金.含碳0.03－2％的铁合金.钢生铁炼钢降低含碳量A.H2+CuO

Cu+H2O加热B.Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe判断下列反应中的还原剂。

高温CO得氧，作还原剂。Fe3O4失氧，作氧化剂。4CO+Fe3O4

3Fe+4CO2高温挑战自我挑战自我在探究用赤铁矿(主要成分Fe2O3)炼铁的主要反应原理时,老师设计的实验装置如图,实验中,小明发现一氧化碳白白烧掉太浪费了，对装置又进行了改进。猜一猜小明是怎样改进的？我设计我创新我设计我创新AB氧化铁一氧化碳石灰水

到目前为止，你知道了哪些制备金属的方法？学习了哪些典型的还原剂？课外延伸

成语中蕴含了丰富的化学知识，请查阅“沙里淘金”、“百炼成钢”的化学寓意。智力快车

BAC1、钨用来制造灯丝，因为钨具有导电性且（）A、密度大B、熔点高C、硬度大D、延展性好2、“垃圾是放错了位置的资源”应分类回收，生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜导线等，可以归为一类回收，它们属于（