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1、应用广泛的金属材料第一节第一节 常见的金属材料常见的金属材料1、色泽、色泽2、状态、状态3、密度、密度4、硬度、硬度5、熔、沸点、熔、沸点6、延展性、延展性7、导电、导热性、导电、导热性探究金属的物理性质探究金属的物理性质提出问题：提出问题：其他方面的物理其他方面的物理性质是怎样的？性质是怎样的？金属还具有的物理性质金属还具有的物理性质是是 。我们已知道：我们已知道：金属的物理性质金属的物理性质有有 。探究一：探究一： 铂铂的 ，可以抽成直径仅有1/5000的细丝； 金金的 ，可以压成厚度只有1/10000的薄片； 钨钨的 ，可以做灯丝； 铜铜的 ，广泛用于电子制造业 （如印刷电路版）； 金金
2、的 ，常用于制 作做饰品等。延性好延性好展性好展性好熔点高熔点高导电性好导电性好稀有稀有象征着富有和高贵一些金属的物理性质物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较导电性导电性(以银的导电以银的导电性为性为100作标准作标准) 银铜银铜金铝锌铁金铝锌铁铅铅 100 99 74 61 27 17 7.9密度密度/(gcm-3) 金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7熔点熔点/ 钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232硬度硬度(以金刚石的硬以金刚石的硬度为度为10作标
3、准作标准) 铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5讨论：讨论：1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？而不用铅制？2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？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？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？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？优优良良大大小小高高低低大大小小使用使用是否便利是否便利废料是否废料是否易于回收易于回收 是否美观是否美观对环境对环
4、境的影响的影响 考虑物质的用途时，考虑物质的用途时，需要考虑那些因素？需要考虑那些因素？价格价格 资源资源物质的性质物质的性质金属的分类一冶金工业上黑色黑色金属（包括铁、铬、锰）金属（包括铁、铬、锰）有色有色金属（铁、铬、锰以外的金属）金属（铁、铬、锰以外的金属）二、按二、按密度密度大小大小轻轻金属（密度小于金属（密度小于4.5g/cm3） 如：钠、钙、镁、铝等如：钠、钙、镁、铝等重重金属（密度大于金属（密度大于4.5g/cm3） 如：汞、铜、镉、铅等如：汞、铜、镉、铅等三、按是否三、按是否稀有稀有常见常见金属（铁、铝等）金属（铁、铝等）稀有稀有金属（锆、铌、钼等）金属（锆、铌、钼等）二、合金
5、 1、定义：合金的主要性质类似于合金的主要性质类似于合金的形成过程属于合金的形成过程属于 变化变化金属金属熔点熔点沸点沸点Mg6491090Fe15352750 Mg和和 Fe 能用加热能用加热熔合的方法形成合金吗？熔合的方法形成合金吗？为什么？为什么？ 合金中一定含有合金中一定含有合金一定为合金一定为 物物合金中元素以的形式存在合金中元素以的形式存在物理物理金属金属混合混合单质单质金属金属常见的合金 铜合金黄铜（黄铜（Cu、Zn合金）合金）青铜（青铜（Cu、锡、锡Sn合金）合金）白铜（白铜（Cu、镍、镍Ni合金）合金）铁合金铁合金生铁生铁（含碳量：（含碳量：2%-4.3%）钢钢（含碳量：（含
6、碳量：0.03%-2%）低碳钢低碳钢中碳钢中碳钢高碳钢高碳钢硬度越大硬度越大韧性越好韧性越好 为什么我们日常生活中用的最多的为什么我们日常生活中用的最多的是合金材料而不是纯金属材料是合金材料而不是纯金属材料金属金属材料材料纯金属：纯金属：合金：合金：铁、铜、锌、镁、铝等铁、铜、锌、镁、铝等铁合金、铝合金、钛合金、铜合金铁合金、铝合金、钛合金、铜合金？探究金属与合金性质的差异探究金属与合金性质的差异金属与合金在颜色、硬度、金属与合金在颜色、硬度、熔点上有什么差异？熔点上有什么差异？提出问题：提出问题：猜想与假设：猜想与假设：制定计划：制定计划：进行实验：进行实验： 探究二探究二比较纯金属与合金的
7、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：现象：最先熔化的是焊锡，最先熔化的是焊锡，其次是锡，最后熔化的是铅。其次是锡，最后熔化的是铅。说明：说明：制成合金之后，焊锡制成合金之后，焊锡的熔点低于两种纯金属的熔点。的熔点低于两种纯金属的熔点。锡熔点为锡熔点为232.1 铅熔点为铅熔点为327.7 焊锡熔点为焊锡熔点为183 结论：结论：由于物质的组成的改变由于物质的组成的改变 其性能也发生了改变。其性能也发生了改变。2、合金与金属性质比较 合金颜色更鲜艳，多样 合金的硬度一般比各成分金属的硬度大 多数合金的熔点低于组成它的成分金属 合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的成分金属图图8-
8、16 8-16 自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的金图图8-17 8-17 自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的银金属的存在形式：金属的存在形式：单质单质( ( 少数，如金、铂和银少数，如金、铂和银) )化合物化合物( ( 大多数，如各种铁矿石大多数，如各种铁矿石) )三：金属矿物及其冶炼三：金属矿物及其冶炼图图8-18 常见铁的矿石常见铁的矿石你认为最适宜炼铁的两种矿石是你认为最适宜炼铁的两种矿石是 ，理由是理由是 。 赤铁矿赤铁矿 磁铁矿磁铁矿含铁量高含铁量高,冶炼过程污染少冶炼过程污染少菱铁矿（主要成分是菱铁矿（主要成分是FeCO3 ）铁矿石铁矿石赤铁矿（主要成分是
9、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）磁铁矿（主要成分是磁铁矿（主要成分是Fe3O4）黄铁矿黄铁矿(主要成分是主要成分是FeS2 )工业上把能工业上把能冶炼出金属的矿物冶炼出金属的矿物叫作矿石，叫作矿石，常见的铁、铜、铝的矿石主要有哪些？主要成分是什么常见的铁、铜、开云体育 开云官网铝的矿石主要有哪些？主要成分是什么? 含铁含铁70含铁含铁46.67含铁含铁48.27含铁含铁72.41实验探究实验探究9-1 9-1 工业炼铁的化学原理工业炼铁的化学原理实验药品实验药品实验仪器实验仪器实验装置实验装置实验步骤实验步骤氧化铁粉末、澄清石灰水、氧化铁粉末、澄清石灰水、CO气体气体铁架台、直玻璃管、酒精灯、酒精喷灯、铁架台、
10、直玻璃管、酒精灯、酒精喷灯、单孔胶塞、双孔胶塞、试管、导气管若干单孔胶塞、双孔胶塞、试管、导气管若干检查装置气密性；检查装置气密性；装入药品并固定；装入药品并固定；点燃酒精灯；点燃酒精灯；向直玻璃管中通入向直玻璃管中通入CO;点燃酒精喷灯；点燃酒精喷灯； 反应完成后熄灭酒精喷灯反应完成后熄灭酒精喷灯试管冷却后停止通入试管冷却后停止通入CO；熄灭酒精灯。熄灭酒精灯。现象现象化学方程式化学方程式直玻璃管内直玻璃管内试管内试管内酒精灯处酒精灯处红色的粉末红色的粉末变为变为 黑色黑色 澄清石灰水澄清石灰水变浑浊变浑浊 导管口有导管口有淡蓝色火焰淡蓝色火焰 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温C
11、O2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O2CO+O2=2CO2点燃点燃一氧化碳具有一氧化碳具有 性，开云体育 开云官网做性，做 剂，发生剂，发生 反应。反应。还原性还原性还原还原氧化氧化实验改进：实验改进： 可将上述装置除尾气的部分，改成用气球或方便袋收可将上述装置除尾气的部分，改成用气球或方便袋收集，这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用集，这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用 把尾气烧掉，防把尾气烧掉，防止污染空气止污染空气Fe2O3+ 3CO 2Fe + 3CO2 高温 还原反应：还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。含氧化合物中的氧被夺去的反应。夺取氧的物质叫做夺取氧的物质叫做还原剂还原剂。失氧
12、，被还原炼铁原理炼铁原理CO的性质：的性质： 可燃性、还原性、有毒可燃性、还原性、有毒知识拓展：常用还原剂除CO外，还有H2、C试写出下面的方程式Fe2O3+ H2=CuO+ H2=Fe+ H2O Cu+ H2O 323思考：1、CO为什么“早来”？2、CO为什么“晚走”？3、装置末端气球的作用？你还有其它 的方法吗？赶走装置内空气，防止加热时发生爆炸赶走装置内空气，防止加热时发生爆炸防止在余热下，铁被进入的空气再次氧化防止在余热下，铁被进入的空气再次氧化收集尾气，防止收集尾气，防止CO污染空气污染空气巧记：一氧化碳早来晚走，酒精喷灯迟到早退巧记：一氧化碳早来晚走，酒精喷灯迟到早退3.如何证明
13、产物中有铁粉？如何证明产物中有铁粉？ 用磁铁吸用磁铁吸(或加稀盐酸后有气泡产生或加稀盐酸后有气泡产生 ) 1.实验开始时，先实验开始时，先 ，再，再 ，这样做的目的是这样做的目的是 。【交流讨论交流讨论】通入通入CO点燃酒精喷灯点燃酒精喷灯防止防止CO与空气混合受热发生爆炸与空气混合受热发生爆炸2.实验结束时，要先实验结束时，要先 ，再，再 ，原因是原因是 。停止加热停止加热通入一会儿通入一会儿CO防止生成的防止生成的Fe被氧化被氧化11、用一氧化碳与氧化铁反应炼铁时，可观察到用一氧化碳与氧化铁反应炼铁时，可观察到直玻璃管中的现象是直玻璃管中的现象是 ，反应的，反应的化学方程式是化学方程式是
14、，试管，试管内的现象是内的现象是 ，反应的化学，反应的化学方程式是方程式是 ，酒精灯处反应的化学方程式是酒精灯处反应的化学方程式是 。该实验结束应先该实验结束应先 ，然后，然后 。目的是为了防止目的是为了防止 。在该实验中。在该实验中最后加一个燃着的酒精灯的作用是，目的最后加一个燃着的酒精灯的作用是，目的是是 。红色的粉末变为红色的粉末变为 黑色黑色 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O2CO+O2=2CO2点燃点燃停止加热停止加热通入一会儿通入一会儿CO生成的生成的Fe被氧化被氧化防止防止CO污染空气污染空气。
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