师：同学们好，今天我们学习金属材料的第一课，这节课的关键观念是性质和用途之间的关系。我们将从这个角度认识金属的物理性质，以及金属材料与人类生产生活的关系。材料推动了社会发展，是人类文明进步的标志。石器时代的标志是石器的制作和使用，下面这段视频精彩呈现了石器时代人们使用和制作石器的场景。
青铜器的制作和使用标志着人类进入青铜时代，下面这段视频呈现了我们伟大祖先创造的灿烂青铜文化。
铁的冶炼、加工和使用标志着人类进入铁器时代。我们有一段模拟古人炼铁场景的视频，而半导体材料硅的使用标志着人类进入信息时代。通过这些视频可以清楚看到，材料推动了社会发展，成为人类文明进步的标志。其中，金属材料至今仍被广泛使用，服务于我们的生活。
金属材料在生活中有广泛应用。铝的冶炼和大规模使用不过100多年历史，但如今它的产量已超过铜，仅次于铁，这与铝的优良性能密不可分。铝密度小、抗腐蚀，这表明金属材料的性质影响甚至决定了它的用途，而用途又推动了人类文明的发展。金属材料在生活中被广泛使用，是因为金属具有哪些优良性能呢？我们通过一则史料来分析。
1874年，加拿大两名电气技师申请了一项电灯专利，他们向玻璃泡内充入氮气，使通电的碳杆发光。1875年，他们把专利卖给了爱迪生。爱迪生购下专利后尝试改良灯丝。1879年，他以碳丝做灯泡，成功维持了13个小时。到1880年，他造出碳化竹丝灯泡，曾在实验室成功维持1200个小时。
同学们注意到，今天我们的灯丝使用的是钨丝。为什么碳丝被钨丝取代了呢？有同学想到是钨的熔点高，也有同学提出是因为钨具有导电性。对比表格后，大家可能诧异，分析目的是证明碳丝不行、钨丝行，可史料表明碳丝也可以，它维持了1200个小时。所以真正的问题是，为什么后来钨丝取代了碳丝？实际上碳丝如今还在使用，有同学想到钨是金属，金属容易拉成丝。没错，生活中常见铜丝、铁丝等，这都是金属延展性的体现。
延展性，“延”指延长，“展”指展开成薄面。金属都具有延展性，同学们想一想，碳、硫磺能被拉成丝、压成薄片吗？正是因为钨容易被拉成丝，所以后来钨丝慢慢取代了碳丝。金属的延展性使金属容易被加工利用，来看一段视频。这段视频中铝被压制成铝罐，充分体现了它的延展性。金属的延展性使金属容易被加工成各种形状的器具。回到刚才的问题，正是因为钨这种金属有很好的延展性，能容易被拉成丝，而把碳变成碳丝成本会大很多，所以最终钨丝取代了碳丝。这是生活中的两个使用情景，铜拉成铜丝、打制成精致铜器，都是铜延展性的体现。但我们使用金属，就只利用金属的延展性吗？显然不是，小孩都能看出这是金属，为什么呢？因为铜泛起美丽的金属光泽，这种诱人光泽让我们一眼就知道它是金属。金属普遍具有漂亮的光泽。家里用铜丝做导线，是利用它的导电性；用铜壶加热，是利用它的导热性。
金属普遍具有延展性、金属光泽、导电性、导热性，这使它们在生活中有广泛用途。同学们还记得刚才视频中的场景吗？怎样知道那里有金属铁的存在？对，打磨后出现金属光泽。也就是说，金属的光泽能帮助我们辨识金属，事实上这些性质都能帮我们辨识材料是不是金属。我有一次发现家里突然没电，但邻居家有电，请电工检查，他发现电线接头地方变黑了，电工说是铜生锈，我知道其实是氧化铜。可我奇怪，氧化铜含铜元素，怎么不导电呢？后来我亲自实验，发现氧化铜确实不导电。
不仅如此，我还发现很多类似现象，含有金属元素的物质不导电，比如碳酸钙含金属钙元素，硫酸铜含金属铜元素，它们同样不导电。显然，它们虽含金属元素，但不是金属材料。聪明的同学可能会说，碳酸钙怎么可能是金属材料呢？它没有金属光泽，也不能被打制成薄片、拉成丝。不过要提醒同学们，这不是说碳酸钙不能制成薄片，只是制成薄片不是利用碳酸钙的延展性，用别的方法也可以。