课题1金属材料

　题 课题 1 金属材料

　◇ 教学目标 ◇

　【知识与技能】

　1.了解生活中常见金属的物理性质,能区分常见金属和非金属。

　2.认识合金,能说出合金和纯金属在组成和性能上的区别,知道合金比纯金属用途更广泛。

　3.知道生铁和钢等重要合金材料。

　【过程与方法】

　通过比较学习,帮助学生提高获取信息和处理信息的能力,并构建出与金属材料相关联的知识体系。

　【情感·态度·价值观】

　认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用,形成“物质的性质在很大程度上决定其用途,物质的用途体现其性质”的观念。

　◇ 教学重难点 ◇ 【教学重点】

　金属材料的物理性质、物质的性质与用途的关系及影响金属材料用途的因素。

　【教学难点】

　物质的性质决定其用途,但不是唯一因素。

　◇ 教学过程 ◇ 一、导入新课 “辽宁号”航空母舰是中国人民解放军海军隶下的第一艘可以搭载固定翼飞机歼 15 飞机的航母,制造航空母舰和歼 15 飞机时使用了大量金属材料(如铁、铜和铝等)。你了解这些金属材料吗?

　二、推进新课 1.几种重要的金属 [过渡]航空母舰和歼15飞机使用了大量金属材料,在日常生活中同样离不开金属材料,根据你的生活经验,我们日常生活中最常见的金属制品又有哪些呢? [投影展示]多媒体展示生活中常见的金属制品。

　[提出问题]人类在使用铁、铝和铜的过程中有什么时代特点?(引导学生观察图片、阅读教材第 2 页的内容)

　[归纳总结]①铜和铁是人类使用较早的金属,我国劳动人民在商朝就制造出精美的青铜器,春秋战国时期就会冶铁和炼钢。

　②铝的利用要比铜和铁晚得多,但由于铝的密度小、具有抗腐蚀等优良性能,现在世界上铝的年产量已超过了铜,位于铁之后,居第二位。

　[讨论交流]不同金属的物理性质有哪些共性?(引导学生阅读教材第2页的相关内容,小组讨论、交流并归纳总结) [归纳总结]①金属的共性:具有金属光泽、大多数为电和热的优良导体、有延展性、密度较大等。

　②金属的特性:大部分金属呈银白色,但铜呈紫红色,金呈黄色。常温下,大部分金属是固体,但汞是液体。金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大。

　[过渡]引导学生阅读教材第 3 页的“表 8-1”,并分组讨论教材第 4 页的问题。

　[归纳总结]①铁的硬度比铝大。

　②银在自然界中的储量少,价格昂贵,故一般不用银制电线而用铜。

　③钨的熔点高(3410 ℃),而锡在不到 300 ℃时就会熔化,而且钨的电阻率大,发光能力强,能使灯泡更亮;如果用锡制灯丝,则灯丝易断。

　④铬是硬度最大的金属,镀在铁制品表面既美观,又能延长铁制品的使用寿命。如果镀金会增加成本,且不耐用,长时间使用后金磨损脱落,铁又会生锈进而缩短水龙头的使用寿命。

　[提出问题]根据以上讨论结果并结合实际思考物质的性质是否是决定其用途的唯一因素?若不是,你认为还需考虑哪些因素? [归纳总结]物质的用途主要由物质的性质决定,除此之外还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收利用和对环境的影响等。

　[思考]制作硬币的金属需要具备什么条件? [开阔视野]金属之最 地壳中含量最高的金属元素——铝 人体中含量最高的金属元素——钙 目前世界年产量最高的金属——铁 导电、导热性最好的金属——银 硬度最高的金属——铬 熔点最高的金属——钨 熔点最低的金属——汞 密度最大的金属——锇 密度最小的金属——锂 2.合金 [过渡]目前已制得的纯金属只有 90 余种。由于科学技术的日新月异,仅有的这些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求,因此合金材料应运而生,由这些金属按一定组成和质量比制得的合金多达几千种。

　[提出问题]什么是合金?常见的铁合金有哪些?其组成如何?(引导学生阅读教材第 4 页的相关内容并进行归纳总结) [归纳总结]①合金是指在某种金属中加热熔合某些金属或非金属而形成的具有金属特征的物质。

　②生铁和钢是我们生活中最常见的铁合金,两者的比较如下:

　类别 含碳量 机械性能 用途

　生铁 2%~4.3% 硬而脆、无韧性 制铁锅、暖气片等 钢 0.03%~2% 较硬而韧、有弹性、 良好的延展性 制机械、炊具等

　[特别提醒]合金概念的理解:①合金一定是混合物;②合金中各成分都是以单质的形式存在;③合金中至少有一种金属。

　[过渡]为什么在生活中不用纯铝做门窗,而是用铝合金?为什么不用纯铁制作汤勺,而用不锈钢……合金与纯金属有什么不同呢? [演示实验]实验 8-1,适时指导学生观察并记录实验现象。

　[实验记录] 性质比较 现象 黄铜 铜 硬铝 铝 光泽和颜色 有光泽, 黄色 有光泽, 紫红色 有光泽, 银白色 有光泽, 银白色 硬度 黄铜>铜 硬铝>铝 结论 合金与组分金属的物理性质有差异,一般合金的硬度大于其组分金属的硬度

　[过渡]通过比较我们知道合金比组成它的纯金属的颜色更鲜艳,硬度更大。那么,合金的熔点与其组分金属相比,又有何特点呢?(引导学生阅读教材第 5 页“讨论”的内容,并归纳总结) [归纳总结]合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。

　[讲解]通过以上探究,我们知道合金往往比组成它们的金属具有更好的性能,因此合金比纯金属具有更广泛的用途。如与纯铁相比,钢有许多优良的性能,用处非常大。所以,在日常生活、工农业生产和科学研究中使用的金属,大多数属于合金。

　[投影展示]钛合金的用途

　[讲解]钛和钛合金被认为是 21 世纪的重要金属材料,它们有优异的耐腐蚀性,在海水、空气和若干腐蚀介质中都很稳定,可塑性好、强度大、密度小,广泛应用于飞机、卫星、火箭、海轮和舰艇等,钛合金与人体有很好的“相容性”,被称为亲生物金属,因此钛合金可用于医学整形和制造人造骨。

　◇ 板书设计 ◇

　 ◇ 教学反思 ◇ 本节课用丰富的实验、讨论以及多媒体素材让学生了解金属材料的物理性质,进而体会性质决定用途。授课时穿插相关习题及时巩固教材知识,从而突破难点、掌握重点。课前让学生准备一些身边的金属材料,如铁丝、铜片、铝箔包装纸等,达到了很好的教学效果。

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