化学九年级下册第八单元课题1《金属材料》课堂笔记思维导图

在生活中，应用最广泛的金属莫过于铁、铜、铝，它们在性质上有很多共同的地方．例如都有导电性、可导热、有延展性、有金属光泽等

铁的硬度较大，用它制造刀具、锄头等使用时不易变形，而铝的硬度小、质地软、易变形，不宜用来制造工具

白炽灯内的灯丝通常用钨制，是因为它的熔点高达3410℃，高温下不易熔化，而铁、铜的熔点比钨低近2000℃，高温下易熔化形成断路．

银的导电性比铜的好，可电线一般用铜制而不用银制，这是为什么呢？

这是因为银在自然界中含量少、价格高，如果用银制电线，成本会太高，所以往往用铜来代替

再例如水龙头上往往镀一层铬而不镀金，原因有二

生铁和钢是在生活中和生产上使用最为普遍的金属材料．生铁和钢都是铁的合金，生铁中含碳2%～4.3%，另外还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素

钢中含碳在0.03%～2%之间，还含有极少量的硅、锰元素．这是生铁和钢最本质上的区别

正因为结构上的不同，决定了它们在物理性质上存在很大的差异．一般来说，生铁的熔点比钢略低，硬而脆，无韧性，而钢有良好的韧性和塑性．

由于性质上的不同，决定了生铁和钢有不同的用途．生铁由于含碳量较高，所以硬而脆，因此不适宜煅压，只适合浇铸制成铸件．如炉具、暖气片等．

但是随着生产工艺的更新，现在能生产出一种在性能上与钢十分相似的生铁，即球墨铸铁．钢在生产、生活中的应用日益广泛，这跟它的优良性能是分不开的．

钢因其成分不同可分为碳素钢、合金钢，它们的区别是碳素钢中主要合金元素是碳，合金钢中主要的合金元素是不同的金属元素．碳素钢主要用来制作机械零件、钢管、刀具、模具、量具等．合金钢则因主要合金元素的不同而具有不同的用途

例如钢中加入锰元素，韧性好、强度大，所以常用它来制钢轨、轴承、钢磨及用于军事机械；钢中加铬元素，增强了抗腐蚀性，就是大家非常熟悉的不锈钢

铜易与其他金属形成合金，铜的合金种类很多

钛是一种银白色金属，熔点较高，密度较小，机械强度高，且容易加工成形，并具有优异的抗腐蚀性能，在低温和超低温下，钛和钛合金仍能保持它们的良好的机械性能．

在金属加工工业中，钛钨硬质合金用以制造刀具、切削钢材．

在航空工业中，钛和钛合金用以制造喷气发动机和飞机的机身．在火箭、导弹和宇航工业上主要用作压力容器、燃料贮箱、火箭发动机壳体、人造卫星外壳、宇宙飞船船舱等

在造船工业中，用以制造海轮和舰艇的外壳．

在医学上，由于钛的密度小、强度大，由它制成的医用补形材料装入人体后易于为人体所适应，所以常用来制造代替人体内被损坏的骨骼．

此外，钛在冶金工业、电子器件及通讯设备、造纸工业等方面，都有广泛应用．钛虽然有许多优良性能，但因冶炼困难，价格较贵，它的推广使用目前还存在着一定的限制．

合金之所以能得到广泛应用，是因为合金的性能比纯金属更理想；而且随元素的含量增减可制造出适用不同用途的合金．

例如铝虽然具有耐腐蚀的优点，但质地较软、硬度小、易变形、不耐磨，在生活生产中无法得到广泛地应用．

但是，如果将几种硬度较大的金属与铝熔合，如锰和非金属硅等，就会大大提高它的硬度，通常将这种铝合金叫做硬铝．

物质的用途在很大程度上是由物质的性质决定的．但这并不是唯一的决定因素，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素

例如：金、银、铜都有优良的导电性，但金、银在自然界中的储量低，价格昂贵，而铜在自然界中广泛存在，易于冶炼，相对而言，价格要便宜的多，所以通常选铜做电线．再如铝有较好的延展性（它的延展性仅次于金和银），在100℃～150℃时可制成薄于0.01 mm的铝箔．这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等．

不锈钢是合金钢的一种，它的合金元素是铬和镍，含碳量较低．不锈钢不易生锈，主要是合金元素铬的功劳．

铬一方面能形成一层致密的Cr2O3钝化膜，使钢与腐蚀介质隔离；另一方面，当铬含量超过12.5%时，会大大提高钢的防腐蚀能力

所以不锈钢中铬的含量都在12%～13%以上．不锈钢中另一种合金元素镍是铬的助手，它们能形成均匀的组织，进一步提高钢铁的抗腐蚀能力．

首先宝石中所含金属的种类和数量不同．如红宝石和墨绿宝石中含有铬离子；翠绿的土耳其玉中含有铜离子；朱丹色的红玛瑙中含有铁离子，因此宝石的颜色就各有不同

另外，有些宝石的颜色是由自身结晶时原子排列造成的．再有，人工染色也会使宝石变色．

钢铁在人们生活中占有非常重要的位置．“钢铁”是人们常用的一个名词，但是从化学角度来看“钢”与“铁”并不相同

铁是一种常见的金属元素，元素符号为Fe．铁在地壳中含量较丰富，仅次于氧、硅、铝等元素居第四位，在金属元素中居第二位．

一般的钢铁器具是铁碳合金，含碳量在0.03%以下的称为软铁；含碳量为0.3%～0.25%的称为低碳钢；含碳量在0.25%～0.6%的称为中碳钢；含碳量在0.6%以上的钢为高碳钢；含碳量在2%以上的为生铁．含碳量越高，硬度越大；含碳量越低，韧性越好

不锈钢中除铁以外，常含有铬（Cr）、镍（Ni）等元素．如含铬16%～20%的不锈钢广泛用在抗腐蚀的化工设备上．

锰钢则是含锰元素的铁锰合金．含锰量在10%～15%的锰钢具有耐磨抗冲击的特性，用于制造车轴、履带等

“白铁”是表面镀锌的低碳钢薄板．“马口铁”是表面镀锡的低碳钢薄板．

可见，化学中指的铁是纯净的铁单质．日常生活中的“铁”“钢”“钢铁”通常是指以铁为主的金属合金，或铁与非金属的合金，主要是铁碳合金

在日常生活中“钢”“铁”常不加区别，而在化学学习中则应明确区别．