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第一讲:金属材料与合金

课题1金属材料1.如书P2图8-1、图8—2。

问:人类历史上使用铁、铜和铝金属材料的先后顺序是怎样的?为什么?2.阅读教科书P2-3内容,思考:金属材料的种类有哪些?跟非金属相比,金属具有哪些相似的物理性质?3.阅读教科书P3表8-1,联系生活经验,完成P4中的“讨论”。

举例说出你所知道的金属之最,思考物质性质与用途之间的关系。

(1)为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制?点拨:因为铁硬度大,密度大,铝硬度小,密度小。

(2)银的导电性比铜的好,为什么电线一般用铜制而不用银制?答:因为银资源短缺,价格昂贵,用银作导线,资源少,成本高。

(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?答:因为灯泡里的灯丝在照明时温度很高,钨是熔点最高的金属,如果用锡作灯光里的灯丝的话,灯丝很容易熔断,灯泡不耐用。

(4)为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金怎么样?答:铬的硬度最大,不易生锈,水龙头等铁制品镀铬,是为了增强金属制品表面的美观,如果镀金,不仅成本高,而且容易损坏,达不到预期目标。

易错点警示:1.纯金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。

2.常见金属的颜色大多数是银白色(如铁、铝等),但铁粉一般呈黑色,铜呈紫红色,金呈黄色。

3.金属的物理性质变化有规律,但也有反常。

如Cu、Au、Al的导电性逐渐减弱,熔点由高到低,硬度由大到小,但密度不是逐渐减小的。

金属之最:熔点最高的金属是钨,常用作灯丝;熔点最低的金属是汞,常温下呈液态,可用作温度计的填充液;密度最大的金属是锇;密度最小的金属是锂;硬度最大的金属是铬;地壳中含量最高的金属是铝;导电、导热性最强的金属是银。

知识模块二合金4.阅读教科书P4-5,思考:(1)什么是合金?合金是纯净物吗?答:合金是在金属中加热融合某些金属或非金属,就可以制得具有金属特征的合金。

合金不是纯净物,是混合物。

(2)铁常见的两种合金是什么?其组成如何?答:铁的合金是生铁和钢,生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。

5,合金有哪些特性?合金与组成合金的纯金属相比,合金的硬度更高,熔点更低;抗腐蚀性更好,光泽度好,性能更优越。

易错点警示1.合金一定是混合物,可由多种金属或金属和非金属熔合而成,该过程没有生成新物质,属于物理变化。

2.合金中一定有金属存在,但不一定都是金属与金属熔合而成,还有可能是金属与非金属熔合而成,例如:生铁、钢就是铁的合金,其中含有碳元素。

3.合金的形成条件:其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点(当两种金属形成合金时)。

6.阅读教科书P6-7内容,了解钛和钛合金的主要成分、性能及用途。

检测题知识点一金属的物理性质1.金属材料包括________和________,世界上年产量居前三位的金属依次是________、________、________。

2.金属的物理性质(1)共性:常温下,大多数金属都是固体,有金属光泽,有优良的________性、________性和________性。

(2)特性:大多数金属呈银白色,但铜呈________色,金呈________色;常温下,绝大多数金属是固体,而汞却是________。

知识点二金属的用途3.(1)决定物质用途的主要因素:物质的________。

(2)决定物质用途的其他因素:________、资源、是否________、使用是否________以及废料是否易于回收和对________的影响。

知识点二合金1.在金属中加热熔合某些________或________而形成的具有________的物质。

2.合金与组成它的纯金属相比,具有________大、熔点低、________强等特点,因此日常生活中使用的金属材料大多是________。

3.生铁和钢都是________的合金,主要是由于其________不同,所以它们的性能不同。

4.由于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,且具有优良的__________,所以被认为是21世纪重要的金属材料。

习题1:1.下列各组物质中,属于金属材料的是( )A.金刚石 B.不锈钢 C.二氧化硅 D.石灰石2.今年以来,全国多地出现锡纸开锁盗窃案。

现在的锡纸实际上就是铝箔纸,铝能制成金属箔是因为铝具有良好的( )A.导电性 B.延展性 C.抗腐蚀性 D.导热性3.(龙岩中考)今年5月,我市研发出7 μm超薄铜箔,该项技术全国领先。

铜能加工成铜箔是利用铜的( )A.导电性 B.延展性 C.可燃性 D.抗腐蚀性4.物质的性质决定其用途。

下列物质的用途和性质不一致的是( )A.铜导电性良好,作导线 B.铝密度小,作制飞机材料C .金的延展性好,制成金箔D .银的导电性好,作装饰品5.(1)油罐下面常有一条拖地铁链,在高层建筑的顶端都装有铁制的避雷针,这是应用了铁的________性质;铁也可以铸成铁锅,是利用了铁的________性质。

(2)铁块可变成很细的铁丝,这说明铁有________性;铁块也可以变成很薄的铁片,这说明铁有________性。

6.灯泡是我们十分熟悉的物质,如图标出的是灯泡组成的有关物质,请根据图示回答问题。

(1)所示物质中属于金属材料的是__________________,属于非金属材料的是________(写出一种即可)。

(2)物质的性质决定用途,灯泡的灯丝是钨丝的原因是____________________________。

7.下列物质的性质都属于金属物理性质的是( )①导电性 ②熔点低 ③延展性 ④导热性 ⑤有光泽A .①②⑤B .①②③④⑤C .②④⑤D .②③⑤8.日常使用的金属材料多数属于合金,下表列出了一些常见合金的主要成分和性能。

合金 合金的主要性能主要成分及纯金属的性能 焊锡 熔点183℃ 锡:熔点232℃;铅:熔点327℃硬铝 强度和硬度好 铝、铜、镁、硅等。

硬度小、质软不锈钢 抗腐蚀性好 铁、铬、镍等。

纯铁抗腐蚀性不如不锈钢由表推断,与组成合金的纯金属相比,合金的优点一般有 (填序号)。

①强度更低 ②硬度更高 ③熔点更高 ④抗腐蚀性更好9.利用金属的物理性质鉴别下列各组物质(简要写出物质性质即可)。

(1)铁和铝________________;(2)银和汞_______________; (3)铜和金________________;(4)铜和铁________________;(5)锡和焊锡________________;(6)铁粉和石墨粉________。

习题2:1.一种新兴的金属由于其密度小、延展性好、耐腐蚀性强,它和它的合金在航空、航海和化学工业中正逐步取代铝和铝合金而被广泛应用,该金属是( )A .锌B .钛C .镁D .锰2.(钦州中考)3D 打印技术改变了人类的生活方式。

下列3D 打印常用材料中,不属于合金的是( )A .尼龙B .生铁C .不锈钢D .硬铝3.利用铝合金代替铝制钥匙,主要利用铝合金的( )A .密度小B .熔点低C .耐腐蚀D .硬度大4.下列关于“合金”的叙述:①合金中至少含有两种金属;②合金中各元素以化合物的形式存在;③合金中一定含有金属;④合金一定是混合物;⑤合金具有金属特性,其中正确的是( )A .①④B .①②③C .③④D .③④⑤5.中国辽宁号航母自2012年9月25日正式服役以来,受到外界广泛关注。

航母的外壳和甲板都是由特殊钢加工而成。

下列关于钢的说法正确的是( )A .钢属于混合物B .钢的含碳量比生铁高C .钢的硬度比纯铁小D .钢不导电也不导热6.金属与我们生活息息相关,按要求回答下列问题。

(1)下列物质属于合金的是________。

A.氧化铁 B.不锈钢 C.黄铜 D.硫酸铜(2)下列金属制品的用途与其性质不存在决定关系的是________。

A.电线—延展性B.刀具—硬度大C.铜镜—金属光泽D.炊具—导热性(3)焊锡是生活中常用的一种锡与铅的合金,要比较焊锡、锡、铅的熔点高低可采用____________________的方法。

7.合金是我们生活中经常使用的金属材料。

下列物质属于合金的是( )A.铜 B.黄铜 C.氧化铝 D.金刚石8.金属是人类生活和生产中的重要材料。

下列图示所体现金属的用途与金属材料不相匹配的是( )A.黄金做饰品 B.钛合金做人造骨C.生铁做钢轨 D.青铜做铜币9.(株洲中考)中国南车株洲时代集团生产的油电双动力公交车因省油、环保而在全国推广,双动力公交车制造需要大量使用金属材料。

下列有关金属材料的说法正确的是( )A.金属材料中一定不含有非金属元素B.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好C.双动力公交车所有部件都是由金属材料制造的D.地球上的金属资源是取之不尽、用之不竭的10.用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线,在低温下被折叠,进入太空后,在阳光照射下可重新展开,恢复成原状。

关于此天线制作材料的描述错误的是( )A.具有形状记忆功能 B.具有很低的熔点 C.具有良好的延展性 D.具有良好的导电性11.金属钛有银白色的金属光泽,密度为 4.5 g/cm3,熔点为 1 725 ℃,具有良好的延展性和耐腐蚀性。

下列不能用钛制作的是( )A.保险丝 B.医疗器械 C.潜艇外壳 D.眼镜架12.某合金与铁的物理性质比较如下表所示:熔点密度硬度导电性某合金3200 ℃3.20 g·cm-37.5 3.5铁1535 ℃7.86 g·cm-34.5 17(注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,导电性以银的导电性为100作标准) 已知该合金耐腐蚀、强度大,从性能上看,该合金不适合制( )A.门窗框B.炊具C.导线D.航天器13.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.铁具有良好的导热性,可以用于制造炊具C.铝合金轻而坚韧,可作汽车、飞机的材料D.铅锑合金的熔点较低、电阻率较大,常用于制作发热体14.(1)下列物品所使用的主要材料属于合金的是________(填字母)。

A.青花瓷瓶 B.橡胶充气艇 C.不锈钢锅(2)生铁是常用的合金,生铁属于________(填“纯净物”或“混合物”)。

(3)黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜互相刻画,纯铜片上留下明显的划痕,说明_______________。

15.合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特征的物质。

一般来说,合金的熔点低于任何一种组分金属的熔点。

下表是一些金属的熔点数据。

金属铜锌锡铅铋镉熔点/℃ 1 083 419.6 231.9 327.5 271.3 320.9(1)铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系,其中横坐标表示的是________的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为________。

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