03（九下）课题1 金属材料（解析版）（导学案3）

skybamboo · 发表于昨天 08:11

课题1金属材料
一、学习目标
1. 通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2.了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等因素。
3.认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
二、学习重难点
重点：1.金属的物理性质；
2.合金的性能与应用。
难点：合金的形成，合金与纯金属性能的差异。
三、学习过程
【课前任务】

地壳中含量最高的金属元素是；体温计中的金属是，常温下为态；黄金的颜色是色。

列举5种生活常用的金属制品，并根据其用途推测金属的性质。

推测作为高铁轨道建设的金属材料有哪些要求？如何选择金属材料？

【答案】1. 铝，汞，液，黄；2. 如铁锅，推测铁具有导热性；3.不易变形、能承受巨大压力、耐磨、韧性好、不易腐蚀。

【课堂探究】
知识点1常见金属的物理性质
任务一：列举生活中常见的金属制品，说说它们主要利用了金属的哪些物理性质。

【答案】金项链：常温下固态、金属光泽、延展性、硬度小
铜导线：常温下固态、延展性、导电性
铁锅：常温下固态、延展性、导热性、密度大
易拉罐：常温下固态、延展性
归纳：阅读九下教材P2-3，结合实际生活中金属的形态和用途，总结金属的物理共性和特性。
【答案】金属的共性：常温下为固体，具有金属光泽，具有延展性、导热性和导电性等，硬度大、熔点高、密度大等。
金属之间的差异性，如：（1）大多数金属都呈银白色，铜为紫红色，金呈黄色；（2）在常温下，大多数金属都是固体，汞是液体；（3）金属在导电性、导热性、密度、熔点、硬度、延展性等方面均有较大差异。
思考与讨论：根据你的生活经验并结合教材P3表8-1所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题，归纳物质用途的决定因素。
（1）为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？
（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？
（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？
（4）为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎样？
【答案】（1）铁的硬度较大，而铝的硬度较小。
（2）银的价格比铜高很多，且铜的导电性也很好。
（3）钨的熔点高，高温时不易熔化，而锡的熔点太低，若作灯丝易熔断。
（4）铬硬度大，耐磨、美观，又防锈；金的硬度小，如果镀金，成本会成倍增加且不耐用。
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑资源、价格、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境是否影响等多种因素。
任务二：如果你是一名高铁设计者，请根据以下资料，选出最适合作为轨道材料的金属。

【答案】最适合作为轨道材料的金属为铁。
【对应训练1】《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是（       ）
A.磁性                      B.延展性
C.导电性                   D.导热性
【答案】B

【对应训练2】中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中華人民共和國中央人民政府之印”，代表着熠熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是(　　)
A.硬度较大 B.熔点较高 C.不溶于水 D.形状美观
【答案】A
知识点2 合金
任务三：阅读教材P4-5，完成下表，比较生铁和钢的异同点。

	铁	钢	生铁
含碳量
性能差异

【答案】

	铁	钢	生铁
含碳量	0	0.03%~2%	2%~4.3%
性能差异	质软	硬而韧	硬而脆

生铁和钢都是铁的合金，主要成分都是铁。主要区别是它们的含碳量不同。
归纳：什么是合金？合金属于纯净物还是混合物？由纯金属制成合金的过程属于物理变化还是化学变化？
【答案】合金是指在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的混合物。合金属于混合物；由纯金属制成合金的过程属于物理变化。
实验8-1：分组实验，比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片（铝合金）和铝片的光泽与颜色；将它们互相刻画，比较它们的硬度。

性质比较	现象	结论
	黄铜	铜	硬铝	铝
光泽和颜色
硬度

【答案】

性质比较	现象	结论
	黄铜	铜	硬铝	铝
光泽和颜色	暗，黄色	亮，紫红色	暗，灰白色	亮，银白色	合金的硬度大于其组分金属
硬度	黄铜比铜硬	硬铝比铝硬

思考与讨论：焊锡(锡铅合金)主要用于焊接金属等；武德合金（铅、铋、锡和镉组成的合金）可用于制电路保险丝等。下面的表格给出了金属铅、镉、铋、锡和焊锡、武德合金的熔点，比较一下数据，你能得到什么启示？

	纯金属	合金
	铅	铋	锡	镉	焊锡	武德合金
熔点/℃	327	271	232	321	183	70
启示

【答案】合金一般比组成它的纯金属的熔点要低。
归纳：请从多个角度总结合金与纯金属的区别。

纯金属	合金

【答案】如：

纯金属	合金
纯净物	混合物
只含有一种元素	含有两种或两种以上元素
一般硬度较小	一般硬度比组分金属大
……	……

任务四：设想未来的高铁会用到哪些性能的材料？这些材料应该满足哪些要求？
【答案】未来的高铁会用到更轻、更快、更耐用、更便宜的材料。

【对应训练3】日常生活中，用得较多的材料是金属材料。下列不属于金属材料的是（）

A．氧化铜 B．铁钉 C．黄铜 D．金戒指

【答案】C

【对应训练4】青铜是人类最早使用的铜锡合金。下列说法中错误的是（）

A.青铜属于金属材料

B.青铜的硬度比纯铜更大

C.青铜的熔点比纯铜的熔点要低

D.铜是目前世界年产量最高的金属

【答案】D

【对应训练5】下列有关金属材料的说法中正确的是（）

A．地壳中含量最高的金属元素是铁

B．钢是纯净物，生铁是混合物

C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好

D．银的导电性最好，大多数电线都是用银制作的

【答案】C

【课后任务】

总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。

四、课堂练习
1.大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的0.01mm铝箔，是由铝块加工而成，这体现了铝具有（）
A.密度小 B.导电性 C.导热性 D.延展性
【答案】D
【解析】由铝块加工制成0.01mm的铝箔，体现了铝的延展性，即在外力作用下能延伸成细丝而不断裂，故选D。
2.铁锅能烹饪食品，说明铁具有良好的（）

导电性 B.延展性

C.导热性             D.抗腐蚀性
【答案】C
【解析】物质的性质决定物质的用途，根据金属的物理性质与用途，铁锅能烹饪食品，说明铁具有良好的导热性。
3.下列关于金属利用的说法错误的是(    )
A.用铝制高压电线             B.用钨制灯丝
C.用纯铁制机床底座             D.用铝粉制防锈漆
【答案】C
【解析】A项铝有良好的导电性能，所以可以制成导线，B项钨丝熔点高可以制成灯丝，D项铝在空气中可以和氧气缓慢氧化具有良好能的抗腐蚀性能，C项纯铁的硬度小不适宜制机床底座。
4.下列有关合金叙述正确的是（）
A.焊锡的熔点比纯锡的熔点高
B.合金中至少含有两种金属
C.生铁是铁的合金，钢是纯铁
D.黄铜的硬度比纯铜的硬度大
【答案】D
【解析】A.合金的熔点比它的纯金属的熔点低，焊锡是锡合金,其熔点比纯锡的低，故说法错误；
B.由生铁和钢的成分可知，生铁和钢都是铁的合金，故说法错误；
C.合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属形成的具有金属性质的混合物，至少含有一种金属元素，钢不是纯铁，故说法错误；
D.合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，黄铜是铜合金，其硬度大于纯铜，故说法正确。
故选D。
5.下列有关合金的说法错误的是（　　）
A．钢是一种化合物    B．黄铜的硬度比纯铜的硬度大
C．生铁是一种铁合金    D．焊锡的熔点比纯锡的熔点低
【答案】A
【解析】A、钢是铁合金，属于混合物，错误；
B、黄铜是铜合金，其硬度大于纯铜，正确；
C、生铁是铁合金，正确；
D、焊锡是锡合金，其熔点比纯锡的低，正确；
故选A。
6.钢铁是使用最多的金属材料。
（1）地壳中含量最多的金属元素是________元素（填元素符号）。
（2）将不锈钢加工成柔软的金属丝，是利用了不锈钢的_____（填序号）。
A.耐腐蚀性       B.延展性C.导热性          D.导电性
（3）钢的硬度比纯铁的硬度________（填"大"或"小"）。
【答案】（1）Al  （2）B  （3）大
【解析】（1）地壳中含量最多的金属元素是铝；（2）将不锈钢加工成柔软的金属丝，是利用了不锈钢的延展性；（3）钢的硬度比纯铁的硬度大。

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