常见的金属材料

第一节常见的金属材料3、金属有哪些共同的物理性质？联系实际和课本P28问题探究一1、在元素周期表中金属元素的位置？有哪些？2、金属材料是指什么？答：金属材料包括纯金属以及它们的合金知识整理一：一、金属的物理性质课本P551.常温下金属都是固体（汞除外），2.有金属光泽，3.密度、硬度较大，4.熔点、沸点较高，5.有延展性，6.大多数金属都导电、导热,问题探究二不同金属也有本身的特性，因此用途也不同，你了解多少？课本P55知识整理二：金属的特性与应用不同金属的导电性、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

。做装饰品

（表8-1）金属之最地壳中含量最高的金属元素──人体中含量最高的金属元素──目前世界年产量最高的金属──导电、导热性最好的金属──硬度最高的金属──熔点最高的金属──熔点最低的金属──密度最大的金属──密度最小的金属──铝钙银铁铬汞钨锂锇思考与了解1、哪些金属可用来打造首饰？为什么？金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽2、哪些金属可用来制造电线，为什么？铜可以用来制造电线是因为它易导电3、哪些金属可用来制造炊具，为什么？铁可以可用来制造炊具是因为它传热快、补铁4、哪些金属可拉成细丝或压成薄片，为什么？金、银、铜、铝可拉成细丝或压成薄片，这是由于它们有延展性，容易加工5、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？银的价格比铜高许多继续了解6、暖瓶胆上镀的是——7、“银粉”是什么？——银铝粉问题探究三：1、什么是合金？2、合金合金与其对应金属相比优良性能是什么？3、有重要应用的合金有哪些？有什么用？课本P56二、1、定义：就是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。合金知识整理三2、组成：金属与金属、金属于非金属组成的混合物课本实验结论：合金与其组成的纯金属相比3、性能更大的硬度较低的熔点更高的强度(韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打)更好的抗腐蚀性能所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。比较纯金属与合金的硬度大小黄铜是铜与锌的合金比较纯金属与合金的熔点高低现象：最先熔化的是焊锡，其次是锡，最后熔化的是铅。说明：制成合金之后，焊锡的熔点低于两种纯金属的熔点。结论：由于物质的组成的改变，其性能也发生了改变。锡熔点为232.1℃

铅熔点为327.7℃

焊锡熔点为183℃4、典型的合金的组成、与性能1）铜合金：黄铜（（Cu、Zn合金）、

青铜（Cu、锡合金）4）铁合金：生铁和钢（Fe、C合金）、不锈钢（铁、铬、镍合金）。生铁和钢主要不同：含碳量不同、（见下表）有无韧性2）铝合金（Mg、Al合金），性能：强度硬比铝、镁大，仍有金属光泽，耐腐蚀3）钛合金。耐高温耐腐蚀，强度高铁的合金----生铁和钢的比较铁合金生铁钢碳的含量2%～4.3%0.03%～2%其他元素硅、锰等铬、镍等熔点／℃1100～12001450～1500机械性能硬而脆，无韧性坚硬、韧性大、塑性好机械加工可铸、不可锻可铸、可锻、可压延制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？二十一世纪的金属材料—钛和钛合金可作人造骨的钛合金用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线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、易加工问题探究四金属是如何冶炼的？即如何制取？—工业制法1、铁的矿物有哪些？其组成？P58知识整理四赤铁矿（主要Fe2O3)、磁铁矿（主要Fe3O4)、菱铁矿（主要FeCO3)、黄铁矿（主要FeS2)问题探究五

金属如何和冶炼？即如何从化合物中制取出来？问题研究：哪一种不适合炼铁？为什么？答：一般不用FeS2,因为冶炼过程中，会产生SO2.污染，且含铁量比较小。

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1、Fe2O3—————————Fe从守恒的角度看多了O元素2、哪些原料能夺取O元素？它是如何夺取的？科学家选原料时要考虑什么因素？答：H2、C、CO……。最合理者：CO氢气价贵、用C炼出的铁有杂质碳多。猜猜看：用CO与Fe2O3反应生成什么？需什么条件？如何验证产物？CO气体有毒、若混有空气加热、点燃有可能爆炸！操作上什么特殊要求？需在一个什么仪器中进行呢？知识整理五

1、条件：高温2、生成物：CO2、Fe。用磁铁检验铁；用石灰水验证CO2、3实验前先通入CO排进空气4、CO有毒需处理

5、实验后注意收集CO防止中毒。具体有关实验仪器、操作、注意事项：

仪器：硬质玻璃操作（1）在硬质玻璃管中装入Fe2O3,（2）先通入CO（3）用酒精灯给Fe2O3加热

（4）停止加热（5）继续通入CO到玻璃管冷却注意：先通后点防爆炸，先停后通防氧化。实验现象：1、红色粉末变成黑色2、澄清的石灰水变浑浊实验结论：CO与Fe2O3在高温条件下反应生成Fe和CO2。方程式：Fe2O3+CO====Fe+CO2323高温反思一、课本P591、21、1）澄清的石灰水变浑浊，有二氧化碳生成2）黑色粉末被磁铁吸引是铁粉2、答：燃烧掉多余的一氧化碳，防止污染环境反思二、各装置的作用？末尾装置还有没有其它改进？答：可以改用气球收集；可以改成弯管伸到第一个酒精燃烧灯下，燃烧提供热量，使CO得到充分利用。反思三定性分析这个反应过程是如何反应的？CO的这个化学性质叫什么？答（1）CO夺取了Fe2O3中的氧元素，结果：把铁元素与氧元素分开，把铁“还原”出来，所以，化学上把含氧化合物中的氧被夺去的反应称为还原反应；（2）CO自己得到氧，与氧结合生成二氧化碳，发生了氧化反应。一氧化碳。（理解：CO具有从含氧化合物夺取氧使别的物质还原的特性，这种化学性质称作—还原性（夺氧性），具有这种性质的物质称做——还原剂（类似：具有催化作用的物质称催化剂）获得结论3：炼铁原理：在高温条件下，用还原剂一氧化碳把铁从氧化铁中还原出来。该实验称作一氧化碳还原氧化铁（也可用H2、C）结论：2、同理H2、C具有还原性，也可作还原剂，称为工业三大还原剂结论：1、CO具有还原性，该反应中作还原剂。氧化铁发生还原反应。（CO发生氧化反应，）简介：工业炼铁原料、设备、有关反应1、过程：课本：P604题2、反应（1）C+O2====CO2高温（2)CO2+C===CO高温2(3)Fe2O3+CO====Fe+CO2323高温学了什么：1.了解金属的物性6条，及一些特殊金属的应用2、认识合金的种类，及特殊性能及开发新材料的意义3、知