20xx春人教版化學九年級下冊第八單元金屬和金屬材料(已修改)
2024-12-05 07:31 本頁面
【正文】 第八單元金屬和金屬材料 課題 1 金屬材料 一、幾種重要的金屬 提起金屬材料，你應不會感到陌生。環(huán)顧你家里的日常生活用品，如鍋、壺、刀、鋤、水龍頭等，它們都是由金屬材料制成的。金屬材料包括純金屬以及它們的合金。人類從石器時代進入青銅器時代，繼而進入鐵器時代，就是以金屬材的使用作為標志的。至今，銅和鐵作為金屬材料一直被廣泛地應用著。 圖 8— 1東漢晚期的青銅奔馬（馬踏飛燕） 圖 8— 2河北滄州鐵獅子，鑄造于公元 953年，距今已有 1000 現(xiàn)已成為我國的旅游標志 余年的歷史，獅高 ，長 ，寬 3m，重約 40t 鋁的利用要比銅和鐵晚得多，那僅僅是 100 多年前的事情，鋁具有密度小和抗腐蝕等優(yōu)良性能?，F(xiàn)在，世界上鋁的年產(chǎn)量已超過了銅，位于鐵之后，居第二位。 你有不少生活經(jīng)驗，例如，知道鐵鍋、鋁鍋和銅火鍋可以用來炒菜、做飯和涮肉，鐵絲、鋁絲和銅絲可以導電，也可以彎曲，等等。其實你已經(jīng)積累了不少有關(guān)金屬的感性知識。與氧氣、氫氣等非金屬不同，金屬具有如圖 83 所示的一些物理性質(zhì)和用途。 有光澤 能夠?qū)щ? 能夠?qū)? 有延展性，能壓成薄片 有延展性，可以拉成絲 能夠彎曲 圖 8— 3，金屬的一些物理性質(zhì)和用途 金屬除具有一些共同的物理性質(zhì)以外．還具有各自的特性。例如，鐵、鋁等大多數(shù)金屬都呈銀白色，但銅卻呈紫紅色，金呈黃色；在常溫下，鐵、鋁、銅等大多數(shù)金屬都是固體，但體溫計中的汞卻是液體??金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等物理性質(zhì)差別也較大。表 8 1 中列出了一些金屬的物理性質(zhì)。 表 8 1 一些金屬的物理性質(zhì)比較 物理性質(zhì) 物理性質(zhì)比較 導電性（以銀的導電性為 100 作為標準） 銀 銅 金 鋁 鋅 鐵 鉛 (優(yōu) )100 99 74 61 27 17 (良 ) 密度 （ g/cm3） 金 鉛 銀 銅 鐵 鋅 鋁 (大 ) (小 ) 熔點 （℃） 鎢 鐵 銅 金 銀 鋁 錫 (高 )3410 1535 1083 1064 962 660 232（低） 硬度（以金剛石的硬度為 10 作為標準） 鉻 鐵 銀 銅 金 鋁 鉛 (大 ) 9 45 （?。? 討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗和表 8 1 所提供的信息，分析下列問題。 1．為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？ 2．銀的導電性比銅好，為什么電線一般用銅制不用銀制？ 3．為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話可能會出現(xiàn)什么情況？ 4．為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金怎么樣？ 通過上述討論 ,可以得出以下結(jié)論： 物質(zhì)的性質(zhì)在很大程 度上決定了物質(zhì)的用途，但這不是唯一的決定因素。在考慮物質(zhì)的用途時，還需要考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對環(huán)境的影響等多種因素。 二、合金 鋼鐵是使用最多的金屬材料。你也許會認為，鋼的性能比生鐵的資料卡片 金屬之最 地殼中含量最高的金屬元素 —— 鋁 人體中含量最高的金屬元素 —— 鈣 目前世界年產(chǎn)量最高的金屬 —— 鐵 導電、導熱性最好的金屬 —— 銀 硬度最高的金屬一鉻 熔點最高的金屬 —— 鎢 熔點最低的金屬 —— 汞 密度最大的金屬 —— 鋨 密度最小的金屬 —— 鋰 好，因此鋼是很純的鐵。其實，鋼是含有少量碳及其他金屬或非金屬的鐵。就像廚師在炒菜時那樣，他們常常會在菜里加入各種調(diào)料，以改善菜的色、香、味，并使菜的營養(yǎng)價值更高。如果在金屬中加熱熔合某些金屬或非金國屬，就可以制得具有金屬特征的合金。 例如，生鐵和鋼就是含碳量不同的 兩種鐵合金。生鐵的含碳量為 2%%，生鐵中還含有硅、錳等，不銹鋼中還含有鉻、鎳等。由于在 純金屬鐵中熔合了一定量的碳、錳或碳、鉻、鎳等，這種組成的改變， 使得合金性能也隨之發(fā)生改變。例如，純鐵較軟，而生鐵比純鐵硬；不 銹鋼不僅比純鐵硬，而且其抗銹蝕性能也比純鐵好得多。因此，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究中，大量使用的常常不是純金屬，而是它們的合金。 [實驗 81] 比較黃銅片（銅鋅合金）和銅片、硬鋁片（鋁合金）和鋁片的光澤和顏色；將它們互相刻畫，比較它們的硬度。 討論 性質(zhì)比較 現(xiàn)象 黃銅 銅 硬鋁 鋁 光澤和顏色 硬度 結(jié)論 圖 8— 4 很多寶石中含有某些金屬離子，才使它們變得更加絢麗多彩。 查閱資料，了解焊錫（錫鉛）合金，和武德合金（鉛、鉍、錫和鎘組成的合金）的用途。根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，你能得到什么啟示？ 純金屬 合金 鉛 鎘 鉍 錫 焊錫 武德合金 熔點℃ 327 321 271 232 183 70 啟示 合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，使合金更適合于不同的用途。因此，日常使用的金屬材料，大多數(shù)屬于合金。 盡管目前已制得的純金屬只有 90余種，但由這些純金屬按一定組成和質(zhì)量 比制得的合金已達幾千種。表 8— 2 列出了一些常見合金的主要成分、性能和用途。 表 8— 2 一些常見合金的主要成分、性能和用途。 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(yī)療器械、炊具、容器、反應釜 錳鋼 鐵、錳、碳 韌性好、硬度大 鋼軌、挖掘機鏟斗、坦克裝甲、自行車架 黃銅 銅、鋅 強度高、可塑性好、易加工
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