第三章 第三节 用途广泛的金属材料

1、1课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习第三节用途广泛的金属材料第三节用途广泛的金属材料学习目标学习目标核心素养建构核心素养建构1.了解合金的含义及特性。了解合金的含义及特性。2.认识常见合金的重要应用。认识常见合金的重要应用。3.认识如何正确选用合金材料及认识如何正确选用合金材料及合理使用金属材料的意义。合理使用金属材料的意义。第一页，编辑于星期日：八点 三十五分。2课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用1.合金合金(1)定义：由两种或两种以上的定义：由两种或两种以上的_与与_ (或或_)熔合而成的具有熔合而成的具有_的物质。的物质。(2)性质：合金具

2、有许多优良的物理、化学或机械性能性质：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于各成分金属。在许多方面不同于各成分金属。硬度：合金的硬度一般硬度：合金的硬度一般_成分金属。成分金属。熔点：合金的熔点多数熔点：合金的熔点多数_成分金属。成分金属。 知知 识识 梳梳 理理金属金属金属金属非金属非金属金属特性金属特性大于大于低于低于第二页，编辑于星期日：八点 三十五分。3课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习2.常见的合金常见的合金(1)铜合金铜合金黄铜黄铜青铜青铜白铜白铜第三页，编辑于星期日：八点 三十五分。4课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习(2)钢钢0.3%0.3%0.6%0.6

3、%第四页，编辑于星期日：八点 三十五分。5课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习【自主思考】【自主思考】1.合金一定是多种金属的混合物吗？碳素钢和纯铁合金一定是多种金属的混合物吗？碳素钢和纯铁,哪种物质的熔点高？哪种物质的熔点高？提示不一定。合金也可能含有非金属。合金不是多种金属的简单混合提示不一定。合金也可能含有非金属。合金不是多种金属的简单混合,它是由两种它是由两种或两种以上的金属或两种以上的金属(或金属与非金属或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。碳素钢属于合金熔合而成的具有金属特性的物质。碳素钢属于合金,其其熔点低于纯铁熔点低于纯铁,故纯铁熔点高。故纯铁熔点高。第五页，编辑于星期

4、日：八点 三十五分。6课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习2.金属材料的正确选用金属材料的正确选用选择金属材料时选择金属材料时,一般考虑的主要因素是：一般考虑的主要因素是：_；_；物理性质；物理性质；化学性质；价格；加工难度；日常维护；对环境的影响等等。化学性质；价格；加工难度；日常维护；对环境的影响等等。纯金属纯金属铁、铬、锰铁、铬、锰合金合金有色金属有色金属主要用途主要用途外观外观第六页，编辑于星期日：八点 三十五分。7课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习【自主思考】【自主思考】2.列举生活中的合金材料列举生活中的合金材料,并简述选择该材料时利用了该合金的哪些优异性能？而金属制品在使用的并

5、简述选择该材料时利用了该合金的哪些优异性能？而金属制品在使用的过程中会被腐蚀或损坏过程中会被腐蚀或损坏,对于废旧金属对于废旧金属,我们应如何处理才好呢？我们应如何处理才好呢？提示铝合金门窗：质轻、耐腐蚀；黄金首饰：贵重、色泽艳丽；易拉罐：质提示铝合金门窗：质轻、耐腐蚀；黄金首饰：贵重、色泽艳丽；易拉罐：质轻、易回收利用。轻、易回收利用。废旧金属虽是一种固体废弃物废旧金属虽是一种固体废弃物,处理不当处理不当,会污染环境会污染环境,对于我们来说对于我们来说,应把废旧金属作为一种资应把废旧金属作为一种资源加以回收利用源加以回收利用,变废为宝变废为宝,既可以防止污染既可以防止污染,又可以缓解资源短缺的

6、矛盾。又可以缓解资源短缺的矛盾。第七页，编辑于星期日：八点 三十五分。8课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习1.判断正误判断正误,正确的打正确的打“,错误的打错误的打“。(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物。合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物。()(2)生铁的熔点比铁低生铁的熔点比铁低,但机械强度和硬度比铁高。但机械强度和硬度比铁高。()(3)青铜比纯铜的硬度低。青铜比纯铜的硬度低。()(4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。()(5)金与黄铜的颜色很相近金与黄铜的颜色很相近,可以用稀可以用稀H2SO4鉴别。鉴别。()(6)对于废旧

7、金属对于废旧金属,我们应该加以回收利用。我们应该加以回收利用。()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)效效 果果 自自 测测第八页，编辑于星期日：八点 三十五分。9课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习2.联合国卫生组织认为我国的铁锅是一种理想的炊具而向世界推广。其主要原因是联合国卫生组织认为我国的铁锅是一种理想的炊具而向世界推广。其主要原因是()A.升热慢升热慢,退热也慢退热也慢,保温效果好保温效果好B.烹饪的食物中含有丰富的烹饪的食物中含有丰富的“铁质铁质C.生产过程简单生产过程简单,价格廉价价格廉价D.生铁中含有碳元素生铁中含有碳元素,因而含有对人体有益的有机物因而含有对人体有益的

8、有机物答案答案B第九页，编辑于星期日：八点 三十五分。10课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习3.以下关于合金的表达中正确的选项是以下关于合金的表达中正确的选项是()A.合金是由两种或多种金属熔合而成的合金是由两种或多种金属熔合而成的B.日常生活中用到的五角硬币属于铜合金日常生活中用到的五角硬币属于铜合金C.合金在任何情况下都比单一金属性能优良合金在任何情况下都比单一金属性能优良D.钢不属于合金钢不属于合金解析合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的解析合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的,A项错误；在机械加工时项错误；在机械加工时,合金的性能一般较合金的性能一般较单一金属优良单一金属优良

9、,但并不是任何情况下都是但并不是任何情况下都是,如纯铝导电性比铝合金要强如纯铝导电性比铝合金要强,C项错误；钢是铁碳合金项错误；钢是铁碳合金,D项项错误。错误。答案答案B第十页，编辑于星期日：八点 三十五分。11课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习4.请用连线把请用连线把、中对应的两项连在一起：中对应的两项连在一起：项项项项质量组成质量组成75% Au,12.5% Ag,12.5% Cu 黄铜黄铜装饰用的装饰用的“金粉、金粉、“金箔金箔 18K白金白金司母戊方鼎司母戊方鼎 合金钢合金钢人造骨人造骨 18K黄金黄金质量组成质量组成75% Au,3.5% Cu,16.5% Ni,5% Zn 青铜青

10、铜家用不锈钢餐具家用不锈钢餐具 钛合金钛合金第十一页，编辑于星期日：八点 三十五分。12课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习答案答案第十二页，编辑于星期日：八点 三十五分。13课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习探究一、合金的组成、性质及作用探究一、合金的组成、性质及作用【探究讨论】【探究讨论】1.合金的性质是各成分金属的性质之和吗？合金的性质是各成分金属的性质之和吗？提示合金具有许多优良的物理、化学性质和机械性能提示合金具有许多优良的物理、化学性质和机械性能,在物理性质、机械性能方面优于各成分金在物理性质、机械性能方面优于各成分金属属,不是简单地加合；但一般认为在化学性质上不是简单地加合；但

11、一般认为在化学性质上,合金表达的是各成分金属的化学性质。合金表达的是各成分金属的化学性质。2.铜的熔点为铜的熔点为1 083 ,钠的沸点为钠的沸点为883 ,试问铜与钠能否形成合金？试问铜与钠能否形成合金？提示不能。当铜开始熔化时提示不能。当铜开始熔化时,钠已经气化钠已经气化,所以二者不能形成合金。所以二者不能形成合金。第十三页，编辑于星期日：八点 三十五分。14课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习【点拨提升】【点拨提升】1.合金的组成及性质合金的组成及性质(1)合金中一定含有金属元素合金中一定含有金属元素,可能含有非金属元素。可能含有非金属元素。(2)合金是混合物合金是混合物,没有固定的熔点

12、。没有固定的熔点。(3)合金具有金属特性合金具有金属特性,如导电、传热等。如导电、传热等。(4)合金形成后会影响各成分金属的物理性质合金形成后会影响各成分金属的物理性质,如合金的熔点一般比成分金属低如合金的熔点一般比成分金属低,而硬度而硬度、机械强度一般比成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。、机械强度一般比成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。第十四页，编辑于星期日：八点 三十五分。15课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习2.合金的形成条件合金的形成条件(1)金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的金属与金属形成合金时：合金是金属在熔

13、化状态时相互混合形成的,熔化时的温度需到熔化时的温度需到达成分金属中熔点最高的金属的熔点达成分金属中熔点最高的金属的熔点,但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时那么不能形成合金。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时那么不能形成合金。(2)金属与非金属形成合金时：局部不活泼非金属与金属可形成合金金属与非金属形成合金时：局部不活泼非金属与金属可形成合金,活泼非金属与活泼金属那活泼非金属与活泼金属那么不能形成合金。么不能形成合金。第十五页，编辑于星期日：八点 三十五分。16课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习【典题

14、例证【典题例证1】以下关于合金的说法错误的选项是】以下关于合金的说法错误的选项是()A.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性的物质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性的物质B.镁铝合金的熔点比镁和铝都高镁铝合金的熔点比镁和铝都高C.在合金中参加适量的稀土金属能大大改善合金的性能在合金中参加适量的稀土金属能大大改善合金的性能D.青铜、硬铝、钢都是合金青铜、硬铝、钢都是合金第十六页，编辑于星期日：八点 三十五分。17课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习解析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性的物质解析合金是由两种或

15、两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质,故故A正确；镁铝合金的熔点比镁和铝都低正确；镁铝合金的熔点比镁和铝都低,故故B错误；在合金中参加适量稀土金属或稀土金属的化错误；在合金中参加适量稀土金属或稀土金属的化合物合物,就能大大改善合金的性能就能大大改善合金的性能,故故C正确；青铜、硬铝、钢都是由两种或两种以上的金属正确；青铜、硬铝、钢都是由两种或两种以上的金属(或金或金属与非金属属与非金属)熔合在一起形成的具有金属特性的物质熔合在一起形成的具有金属特性的物质,属于合金属于合金,故故D正确。正确。答案答案B第十七页，编辑于星期日：八点 三十五分。18课堂即时达标课堂互动探究课前自

16、主学习【学以致用【学以致用1】合金相对于纯金属制成的金属材料来说优点是】合金相对于纯金属制成的金属材料来说优点是()合金的硬度一般比它的各成分金属的大一般合金的熔点比它的各成分金属的更低改变合金的硬度一般比它的各成分金属的大一般合金的熔点比它的各成分金属的更低改变原料的配比原料的配比, ,改变生成合金的条件改变生成合金的条件, ,可得到具有不同性能的合金可得到具有不同性能的合金合金比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛合金比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛A.A.B.B.C.C.D.D.解析合金具有许多优良的物理、化学或机械性能解析合金具有许多优良的物理、化学或机械性能

17、, ,在许多方面优于各成分金属。例如在许多方面优于各成分金属。例如, ,合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大, ,多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低, ,但合金的导电性比纯金属弱。但合金的导电性比纯金属弱。答案答案A A第十八页，编辑于星期日：八点 三十五分。19课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习探究二、正确使用金属材料探究二、正确使用金属材料【探究讨论】【探究讨论】1.为什么航空业上铝合金比铁合金用途更广泛？为什么航空业上铝合金比铁合金用途更广泛？提示铝合金比铁合金要轻提示铝合金比铁合金要轻,易于用于航空业；铝合金外

18、表易形成致密的氧化膜易于用于航空业；铝合金外表易形成致密的氧化膜,此氧此氧化膜耐高温、防腐蚀化膜耐高温、防腐蚀,而铁合金的氧化膜易脱落而铁合金的氧化膜易脱落,起不到防腐蚀的作用。起不到防腐蚀的作用。2.钛被称为钛被称为“21世纪金属世纪金属,其合金大规模应用于航天航空其合金大规模应用于航天航空,利用的是合金的哪些优点？利用的是合金的哪些优点？ 提示钛合金耐高温、耐腐蚀、高强度、密度小。提示钛合金耐高温、耐腐蚀、高强度、密度小。第十九页，编辑于星期日：八点 三十五分。20课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习【点拨提升】【点拨提升】1.选择材料应注意的问题选择材料应注意的问题某种金属能不能成为一种

19、应用广泛的材料主要取决于该金属的储量、冶炼本钱、市场某种金属能不能成为一种应用广泛的材料主要取决于该金属的储量、冶炼本钱、市场价格以及所具有的性能和是否易于加工等。选择金属材料时价格以及所具有的性能和是否易于加工等。选择金属材料时,除了要考虑金属的用途、除了要考虑金属的用途、外观和价格外外观和价格外,还要考虑金属的物理性质和化学性质。还要考虑金属的物理性质和化学性质。(1)物理性质：密度、硬度、强度、导电性和导热性等物理性质：密度、硬度、强度、导电性和导热性等,这些性质决定金属材料的加工难易程度。这些性质决定金属材料的加工难易程度。(2)化学性质：对水的作用、耐腐蚀性等化学性质：对水的作用、耐

20、腐蚀性等,这些性质决定金属材料的日常维护和环境对其这些性质决定金属材料的日常维护和环境对其的影响。的影响。第二十页，编辑于星期日：八点 三十五分。21课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习2.金属的回收和资源保护金属的回收和资源保护(1)废旧金属的最好处理方法是回收利用。废旧金属的最好处理方法是回收利用。(2)回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量,防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。第二十一页，编辑于星期日：八点 三十五分。22课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习【典题例证【典题例证2】钛和钛的合金被誉为】钛和钛的合金被誉为“21世

21、纪最有开展前景的金属材料世纪最有开展前景的金属材料,它们具有很多优良的性能它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性。生物相容性。根据它们的主要性能根据它们的主要性能,以下用途不切合实际的是以下用途不切合实际的是()A.用来作保险丝用来作保险丝B.用于制造航天飞机用于制造航天飞机C.用来制造人造骨用来制造人造骨D.用于家庭装修用于家庭装修,作钛合金装饰门作钛合金装饰门第二十二页，编辑于星期日：八点 三十五分。23课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习解析钛和钛的合金

22、密度小解析钛和钛的合金密度小,可塑性好可塑性好,因此可用于航天领域因此可用于航天领域,B正确；由于钛和钛合金与人体正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的器官具有很好的“生物相容性生物相容性,可与人体的组织相容可与人体的组织相容,不引起排异反响不引起排异反响,因此可以用来制造人因此可以用来制造人造骨造骨,C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工,因此可用于家庭装修因此可用于家庭装修,作钛合金装饰门作钛合金装饰门,D正确；由于其熔点高正确；由于其熔点高,不适合作保险丝不适合作保险丝,A错误。错误。答案答案A第二十三页，编辑于星期日：八点 三十五分。24课堂即

23、时达标课堂互动探究课前自主学习【学以致用【学以致用2】钢材可以用作桥梁的结构材料】钢材可以用作桥梁的结构材料,是因为它是因为它()A.有良好的导热性有良好的导热性B.有一定的机械强度有一定的机械强度C.不易受空气和水的作用不易受空气和水的作用D.有良好的导电性有良好的导电性解析钢材被大量应用于桥梁的结构材料说明它具有很强的机械强度而不是利用其导电、导热性解析钢材被大量应用于桥梁的结构材料说明它具有很强的机械强度而不是利用其导电、导热性。答案答案B第二十四页，编辑于星期日：八点 三十五分。25课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习1.我国人民早在商代就已掌握青铜我国人民早在商代就已掌握青铜(铜、锡

24、、铅合金铜、锡、铅合金)冶铸技术。在商代首都冶铸技术。在商代首都河南安阳河南安阳,曾经发曾经发现多处炼铜遗址和大量青铜器件现多处炼铜遗址和大量青铜器件,其中有一件司母戊鼎其中有一件司母戊鼎,高高133 cm、长、长110 cm、宽、宽78 cm、重、重875 kg,是迄今被发现的我国古代青铜器中最壮观的一件珍品。以下有关说法不正确的选项是是迄今被发现的我国古代青铜器中最壮观的一件珍品。以下有关说法不正确的选项是()A.铜是人类历史上使用最早的金属材料铜是人类历史上使用最早的金属材料B.青铜合金具有比铜单质更好的机械性能青铜合金具有比铜单质更好的机械性能C.青铜不易生锈是因为铜的性质不活泼青铜不

25、易生锈是因为铜的性质不活泼D.铜被最早使用是因为铜的性质不活泼铜被最早使用是因为铜的性质不活泼,易冶炼易冶炼第二十五页，编辑于星期日：八点 三十五分。26课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习解析铜的化学性质不活泼解析铜的化学性质不活泼,易冶炼易冶炼,是最早被使用的金属是最早被使用的金属,故故A、D项正确；合金比纯金属具有更项正确；合金比纯金属具有更优良的物理、化学和机械性能优良的物理、化学和机械性能,青铜比铜单质的机械性能好青铜比铜单质的机械性能好,且提高了其耐腐蚀性能且提高了其耐腐蚀性能,故故B项正确、项正确、C项错误。项错误。答案答案C第二十六页，编辑于星期日：八点 三十五分。27课堂即时达标课堂互动探究课前自主学习2.只含有以下成分的物质一定不是合金的是只含有以下成分的物质一定不是合金的是()A.Fe、CB.Cu、ZnC.Al、CuD.C、Si解析合金必须要含有金属解析合金必须要含有金属,是两种或两种以上的金属是两种或两种以上的金属(或金属跟非金属或金属跟非金属)熔合在一起所形成的具有熔合在一起所形成的具有金属特