常見的金屬材料

第一節(jié)常見的金屬材料3、金屬有哪些共同的物理性質(zhì)？聯(lián)系實(shí)際和課本P28問題探究一1、在元素周期表中金屬元素的位置？有哪些？2、金屬材料是指什么？答：金屬材料包括純金屬以及它們的合金知識整理一：一、金屬的物理性質(zhì)課本P551.常溫下金屬都是固體（汞除外），2.有金屬光澤，3.密度、硬度較大，4.熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高，5.有延展性，6.大多數(shù)金屬都導(dǎo)電、導(dǎo)熱,問題探究二不同金屬也有本身的特性，因此用途也不同，你了解多少？課本P55知識整理二：金屬的特性與應(yīng)用不同金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)差別也較大。例如大多數(shù)金屬都是銀白色的，但銅卻呈

，金呈

。做裝飾品

（表8-1）金屬之最地殼中含量最高的金屬元素──人體中含量最高的金屬元素──目前世界年產(chǎn)量最高的金屬──導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬──硬度最高的金屬──熔點(diǎn)最高的金屬──熔點(diǎn)最低的金屬──密度最大的金屬──密度最小的金屬──鋁鈣銀鐵鉻汞鎢鋰鋨思考與了解1、哪些金屬可用來打造首飾？為什么？金、鉑可用來打造首飾，原因是它們具有永恒而美麗的光澤2、哪些金屬可用來制造電線，為什么？銅可以用來制造電線是因?yàn)樗讓?dǎo)電3、哪些金屬可用來制造炊具，為什么？鐵可以可用來制造炊具是因?yàn)樗鼈鳠峥臁⒀a(bǔ)鐵4、哪些金屬可拉成細(xì)絲或壓成薄片，為什么？金、銀、銅、鋁可拉成細(xì)絲或壓成薄片，這是由于它們有延展性，容易加工5、銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？銀的價(jià)格比銅高許多繼續(xù)了解6、暖瓶膽上鍍的是——7、“銀粉”是什么？——銀鋁粉問題探究三：1、什么是合金？2、合金合金與其對應(yīng)金屬相比優(yōu)良性能是什么？3、有重要應(yīng)用的合金有哪些？有什么用？課本P56二、1、定義：就是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬形成的具有金屬特征的物質(zhì)。合金知識整理三2、組成：金屬與金屬、金屬于非金屬組成的混合物課本實(shí)驗(yàn)結(jié)論：合金與其組成的純金屬相比3、性能更大的硬度較低的熔點(diǎn)更高的強(qiáng)度(韌性好,耐拉伸、耐彎曲、耐壓打)更好的抗腐蝕性能所以，盡管目前人類已制得的純金屬只有90余種，但人們?yōu)檫m用各種用途而將這些純金屬按一定組成和質(zhì)量比制得的合金已達(dá)幾千種。比較純金屬與合金的硬度大小黃銅是銅與鋅的合金比較純金屬與合金的熔點(diǎn)高低現(xiàn)象：最先熔化的是焊錫，其次是錫，最后熔化的是鉛。說明：制成合金之后，焊錫的熔點(diǎn)低于兩種純金屬的熔點(diǎn)。結(jié)論：由于物質(zhì)的組成的改變，其性能也發(fā)生了改變。錫熔點(diǎn)為232.1℃

鉛熔點(diǎn)為327.7℃

焊錫熔點(diǎn)為183℃4、典型的合金的組成、與性能1）銅合金：黃銅（（Cu、Zn合金）、

青銅（Cu、錫合金）4）鐵合金：生鐵和鋼（Fe、C合金）、不銹鋼（鐵、鉻、鎳合金）。生鐵和鋼主要不同：含碳量不同、（見下表）有無韌性2）鋁合金（Mg、Al合金），性能：強(qiáng)度硬比鋁、鎂大，仍有金屬光澤，耐腐蝕3）鈦合金。耐高溫耐腐蝕，強(qiáng)度高鐵的合金----生鐵和鋼的比較鐵合金生鐵鋼碳的含量2%～4.3%0.03%～2%其他元素硅、錳等鉻、鎳等熔點(diǎn)／℃1100～12001450～1500機(jī)械性能硬而脆，無韌性堅(jiān)硬、韌性大、塑性好機(jī)械加工可鑄、不可鍛可鑄、可鍛、可壓延制造飛機(jī)的材料中為什么大量使用鋁合金而不用純鋁？二十一世紀(jì)的金屬材料—鈦和鈦合金可作人造骨的鈦合金用鈦-鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？資源豐富無毒輕便耐磨耐腐蝕美觀、易加工問題探究四金屬是如何冶煉的？即如何制?。俊I(yè)制法1、鐵的礦物有哪些？其組成？P58知識整理四赤鐵礦（主要Fe2O3)、磁鐵礦（主要Fe3O4)、菱鐵礦（主要FeCO3)、黃鐵礦（主要FeS2)問題探究五

金屬如何和冶煉？即如何從化合物中制取出來？問題研究：哪一種不適合煉鐵？為什么？答：一般不用FeS2,因?yàn)橐睙掃^程中，會產(chǎn)生SO2.污染，且含鐵量比較小。

三、煉鐵的原理探究之旅

要完成鐵的冶煉通?？紤]哪些主要方面的問題？冶煉原料；冶煉原理；冶煉裝置(設(shè)備)等。常見的幾種鐵礦石的成分黃鐵礦主要成分FeS2菱鐵礦主要成分FeCO3磁鐵礦主要成分Fe3O4主要成分Fe2O3赤鐵礦70%72%48%56%主要成分中的含鐵量1、Fe2O3—————————Fe從守恒的角度看多了O元素2、哪些原料能奪取O元素？它是如何奪取的？科學(xué)家選原料時(shí)要考慮什么因素？答：H2、C、CO……。最合理者：CO氫氣價(jià)貴、用C煉出的鐵有雜質(zhì)碳多。猜猜看：用CO與Fe2O3反應(yīng)生成什么？需什么條件？如何驗(yàn)證產(chǎn)物？CO氣體有毒、若混有空氣加熱、點(diǎn)燃有可能爆炸！操作上什么特殊要求？需在一個(gè)什么儀器中進(jìn)行呢？知識整理五

1、條件：高溫2、生成物：CO2、Fe。用磁鐵檢驗(yàn)鐵；用石灰水驗(yàn)證CO2、3實(shí)驗(yàn)前先通入CO排進(jìn)空氣4、CO有毒需處理

5、實(shí)驗(yàn)后注意收集CO防止中毒。具體有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器、操作、注意事項(xiàng)：

儀器：硬質(zhì)玻璃操作（1）在硬質(zhì)玻璃管中裝入Fe2O3,（2）先通入CO（3）用酒精燈給Fe2O3加熱

（4）停止加熱（5）繼續(xù)通入CO到玻璃管冷卻注意：先通后點(diǎn)防爆炸，先停后通防氧化。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1、紅色粉末變成黑色2、澄清的石灰水變渾濁實(shí)驗(yàn)結(jié)論：CO與Fe2O3在高溫條件下反應(yīng)生成Fe和CO2。方程式：Fe2O3+CO====Fe+CO2323高溫反思一、課本P591、21、1）澄清的石灰水變渾濁，有二氧化碳生成2）黑色粉末被磁鐵吸引是鐵粉2、答：燃燒掉多余的一氧化碳，防止污染環(huán)境反思二、各裝置的作用？末尾裝置還有沒有其它改進(jìn)？答：可以改用氣球收集；可以改成彎管伸到第一個(gè)酒精燃燒燈下，燃燒提供熱量，使CO得到充分利用。反思三定性分析這個(gè)反應(yīng)過程是如何反應(yīng)的？CO的這個(gè)化學(xué)性質(zhì)叫什么？答（1）CO奪取了Fe2O3中的氧元素，結(jié)果：把鐵元素與氧元素分開，把鐵“還原”出來，所以，化學(xué)上把含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)；（2）CO自己得到氧，與氧結(jié)合生成二氧化碳，發(fā)生了氧化反應(yīng)。一氧化碳。（理解：CO具有從含氧化合物奪取氧使別的物質(zhì)還原的特性，這種化學(xué)性質(zhì)稱作—還原性（奪氧性），具有這種性質(zhì)的物質(zhì)稱做——還原劑（類似：具有催化作用的物質(zhì)稱催化劑）獲得結(jié)論3：煉鐵原理：在高溫條件下，用還原劑一氧化碳把鐵從氧化鐵中還原出來。該實(shí)驗(yàn)稱作一氧化碳還原氧化鐵（也可用H2、C）結(jié)論：2、同理H2、C具有還原性，也可作還原劑，稱為工業(yè)三大還原劑結(jié)論：1、CO具有還原性，該反應(yīng)中作還原劑。氧化鐵發(fā)生還原反應(yīng)。（CO發(fā)生氧化反應(yīng)，）簡介：工業(yè)煉鐵原料、設(shè)備、有關(guān)反應(yīng)1、過程：課本：P604題2、反應(yīng)（1）C+O2====CO2高溫（2)CO2+C===CO高溫2(3)Fe2O3+CO====Fe+CO2323高溫學(xué)了什么：1.了解金屬的物性6條，及一些特殊金屬的應(yīng)用2、認(rèn)識合金的種類，及特殊性能及開發(fā)新材料的意義3、知