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6.1金属材料的物理特性剖析
* 6.1金属材料的物理特性 九年级下册 【教学目标】 1.了解金属的物理性质,知道物质性质与用途的关系。 2.认识同类物质既有通性又有各自的特性。 3.认识合金及其特性,知道几种常见的重要合金。 4.感受金属材料与人类文明进步的密切关系。 金 银 铜 铁 锡 黄色 铝 锌 汞(水银) 镁 钨 液 体 紫红色 【金属有很多的用途】 用铜导线连接电源和灯泡,灯泡亮了? 铜可以拉成很细的铜丝? 铁锅用于炒菜做饭? 常温下金属 均是固态吗? 铝锭可压成很薄的铝箔用来包装糖果? “被磁铁吸引的铁砂”表明铁具有什么物理性质? 你想过上述金属的应用体现了它们的哪些物理性质吗? ①常温下它们都是固体(汞除外) ②有金属光泽,大多数金属为银白色 铜(紫红色)金(黄色) ③大多数为电和热的优良导体 ④有延展性 ⑤密度较大 ⑥熔点较高 活动一:金属共同的物理性质 物理性质 物理性质比较 导电性(以银的导电性为100作标准) 密度(g·cm-3) 熔点(℃) 硬度(以金刚石的硬度为10作标准) 优 良 金 铅 银 铜 铁 锌 铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 大 小 钨 铁 铜 金 银 铝 锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 高 低 铬 铁 银 铜 金 铝 铅 9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5 大 小 银 铜 金 铝 锌 铁 铅 100 99 74 61 27 17 7.9 比较与分析 1、为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄? 2、银的导电性比铜好,为什么不用银制造电线、电缆? 3、联合国卫生组织为什么推荐使用中国的铁锅做炊具? 4、选择铸造硬币的金属材料需要考虑哪些因素? 答:因为铁具有导热性,而木柄或塑料没有导热性,不致把手烫伤。 答:银的价格昂贵。 答:中国的炊具能补充人体需要的铁元素。 答:需考虑:光泽是否好,是否耐磨,是否易加工,是否耐腐蚀等。 金属之最 地壳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── 人体中含量最高的金属元素── 熔点最高的金属── 熔点最低的金属── 铝 钙 铁 银 钨 汞 物质性质 物质用途 决定 考虑物质的用途时,需要考虑哪些因素? 原料价格 原料资源 是否 美观 使用是否便利 是否环保 废料是否易于回收 活动二:金属的性质与用途 制造飞机的材料中,大量使用铝合金,为什么不使用纯铝呢? 1、概念: 在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具 有金属特性的混合物。 2、优良性能 硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。 3、常见的合金铁合金 生铁:含碳量为2% ~ 4.3% 钢:含碳量为0.03% ~ 2% 活动三:认识合金 1、硬铝: Cu 40%、 Mg 0.5 % 、 Mn 0.5 % 、 Si 7% 【铝合金】 2、性能:密度小、强度大、抗腐蚀,铝有较好的延展性; 3、用途:可制成铝箔,用于包装香 烟、糖果;铝的密度小和具有抗 腐蚀等优良性能,故铝及其合金 在电线电缆工业、飞机、汽车等 制造业有广泛的用途 注意:合金的成分不同,其性质也不相同;如果改变某一合金元素的含量,合金的性质也会发生改变。 【注意:世界铝的年产量仅次于铁,居第二位】 铝合金用途 【实验】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色;将它们互相刻划,比较它们的硬度 性质 比较 现 象 黄铜 铜 焊锡 锡 光泽 和 颜色 硬度 结论 亮、紫红色 暗、灰白色 亮、银白色 黄铜比铜硬 焊锡比锡软 合金的硬度一般大于其组成它的金属的硬度 活动三:合金的特性 暗、黄色 【实验2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上,加热铁片的中心部分,观察,比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度 锡 焊锡 铅 现象 结论 焊锡最先熔化,锡次之,铅最后熔化 合金和组成它的纯金属熔点不同 合金的优良特性 (1)一般来说,合金的硬度比组成它的金属大; (2)大多数合金的熔点比组成金属的熔点低; (3)导电、导热性能比组成它的金属差 (4)合金的性能主要决定于合金的成分 钛合金与人体有很好的
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