資源簡介

第八單元 金屬和金屬材料
課題1 金屬材料
設計說明 本課題分為兩部分。第一部分從日常生活用品很多是用金屬材料制成的入手，說明金屬材料包括純金屬和它們的合金兩類，并從社會發展的歷史說明鐵、銅、鋁及其合金是人類使用最多的金屬材料。教材注意聯系學生的生活經驗，配合實物照片介紹了金屬具有金屬光澤，能導熱、導電，有延展性等重要的物理性質。同時采用列表的方式，給出了一些常見金屬物理性質的數據，為如何利用金屬的物理性質提供了重要的依據。教材把重點放在對物質的性質與用途關系的了解上，注意培養學生綜合分析問題的能力。 第二部分重點介紹合金。教材用廚師在炒菜時，常常會在菜里加入各種調料，以改善菜的色、香、味的事實做比喻，說明在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，可以制得與純金屬不同的合金，如生鐵和鋼等，這些合金具有某些比純金屬更好的性能。教材接著通過實驗讓學生親身體驗合金與純金屬性質的不同，了解合金比純金屬具有更廣泛用途的原因。教材以列表的方式簡略的介紹了一些常見合金的主要成分、性能和用途，同時還介紹了21世紀的重要金屬材料——鈦和鈦合金，在“化學·技術·社會”中介紹的形狀記憶合金，在一定程度上體現了21世紀金屬材料的發展趨勢，有利于拓寬學生的視野。 教學目標 【知識與技能】 1.認識金屬材料與人類生活和社會發展的密切關系。 2.了解常見金屬的物理性質，能區分常見的金屬和非金屬。 3.知道生鐵和鋼等重要合金，以及合金比純金屬具有更廣泛的用途。 4.了解物質的性質與用途的關系。 【過程與方法】 1.引導學生自主實驗探究金屬的物理性質，培養學生的實驗探究能力。 2.通過討論探究物質的性質與用途的關系，培養學生綜合分析問題的 能力。 3.培養學生學會主動與他人進行交流和討論，清楚地表達自己的觀點，逐步形成良好的學習習慣和學習方法。 【情感、態度與價值觀】 1.通過日常生活中廣泛使用金屬材料等具體事例，認識金屬材料與人類生活和社會發展的密切關系。 2.在了解金屬性質的基礎上，了解材料選擇要考慮的問題：如價格、資源、是否美觀、是否便利以及廢料是否易于回收等。 重點難點 教學重點 1.金屬的物理性質以及合金的概念與判別。 2.物質的性質與用途的關系。 教學難點 1.培養學生運用探究方法得出相關結論的能力。 2.提高學生綜合分析問題的能力。 教學方法 觀察法：通過學生的自我探究，引導學生了解金屬的物理性質。 實驗法：通過對合金特性的探究，經過對比分析，歸納出合金與純金屬相比具有的特性。 教具、學具 1.計算機多媒體教學系統、CAI課件等。 2.儀器：干電池、小燈泡、導線、酒精燈、火柴、砂紙。 3.藥品：鐵片、銅片、鋁片、黃銅、銅。 授課時數 1課時 教學過程 導入新課 【教師提問】學生了解人類發現、認識、使用金屬的歷史，利用學生的生活背景，讓學生說出日常生活中接觸到的金屬制品。 【學生展示】展示他們收集到的金屬制品，如銅錢、硬幣、紀念章等。 【教師提問】收集的這些制品主要由什么材料制成？ 【教師講解】金屬材料包括純金屬以及它們的合金。 講授新課 第八單元 金屬和金屬材料 課題1 金屬材料 【教師提問】根據生活經驗，你所知道的金屬有哪些？你見過哪些金屬制品？ 【學生回答】 我所知道的金屬鐵銅鋁鉛金銀汞我所見過的金屬制品鐵鍋銅導線鋁導線鉛球金項鏈銀手鐲體溫計里的汞柱
【教師小結】金屬的種類有很多，而我們最常見的金屬有鐵、鋁和銅。 【教師講述】銅和鐵是人類使用較早的金屬，我國勞動人民在商代就制造出了精美的青銅器，春秋戰國時期就會冶鐵和煉鋼。鋁的利用要比銅和鐵晚得多，那僅僅是100多年前的事情。但由于鋁具有密度小和抗腐蝕等優良性能，現在世界上鋁的年產量已超過了銅，位于鐵之后，居第二位。 一、金屬的物理性質 【學生實驗】下面，我們就以銅、鐵為例，來對金屬的物理性質進行 探討。 【實驗1】觀察它們的顏色和光澤。 【實驗2】感覺一下同體積不同金屬塊的質量大小，由此判斷它們的密度大小。 【實驗3】試試不同金屬片是否容易被彎曲、折斷，并感覺它們硬度是否相同。 【實驗4】用電池和小燈泡等試試它們能否導電，并比較燈泡的亮度是否相同。 【實驗5】用手拿著金屬片的一端，在酒精燈火焰上方烘烤它的另一端（注意：時間不要長，防止燙傷），試試它能不能傳熱。 【學生回答】 【實驗1】金屬都有顏色和光澤。 【實驗2】不同金屬的密度不同，銅比鐵的密度大 【實驗3】金屬片能被彎曲，而且不易折斷。不同金屬的硬度不同。 【實驗4】金屬具有導電性，不同金屬的導電能力不同。 【實驗5】金屬具有導熱性。 【教師展示】展示細銅絲、薄銅片等。 【教師點撥】抽成細絲的性質為延性，打軋成薄片的性質為展性。金屬的延展性決定了金屬一般具有良好的機械強度。 【歸納總結】金屬有顏色和光澤，常溫下為固態（汞除外）；不同金屬的密度、硬度不同；金屬有良好的導電性、導熱性和延展性，且熔點較高。 【教師點撥】金屬不僅具有以上共性還有各自的特性。 【教師展示】一些金屬物理性質的比較。（課本第3頁 表8－1） 【歸納總結】金屬的特性 1.鐵、鋁等大多數金屬呈銀白色，但銅呈紫紅色，金呈黃色。 2.常溫下大多數金屬是固體，但汞是液體。 3.金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等物理性質差別也比較大。 【學生自學】金屬之最。（課本第4頁） 【學生討論】投影展示： 1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？ 2.銀的導電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？ 3.為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會出現什么情況？ 4.為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果在水龍頭表面鍍金會怎么樣？ 【學生回答】學生討論后回答。 1.制作菜刀、鐮刀、錘子等所選用的金屬硬度要大，因而選擇硬度較大的鐵，而不用硬度較小的鋁。 2.制電線選用銅而不選用銀的主要原因是銀的價格要比銅高很多。 3.燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制是因為鎢是熔點最高的金屬，高溫時不易熔化，而錫的熔點較低，如果使用錫作燈絲易熔化斷開。 4.水龍頭鍍鉻是因為鐵在潮濕的空氣中容易生銹，鉻是硬度最大的金屬，鍍在鐵的表面既耐磨、美觀，又防銹，能延長水龍頭的使用壽命；如果在水龍頭表面鍍金，不僅增加成本，而且由于金的硬度較小，會使水龍頭不耐用，從而縮短水龍頭的使用壽命。 【歸納總結】用途主要由性質決定。還需考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利、廢料是否容易回收利用以及對環境的影響等。 【教師點撥】展示飛機圖片，思考制造飛機的材料中為什么大量使用鋁合金而不用純鋁？ 【教師提問】那么，什么是合金？合金的性質與其組分金屬有何不同？合金的應用范圍怎樣？我們常用的合金有哪些？哪些合金最有前途？ 【學生閱讀】閱讀課本第4～5頁合金的內容。 【教師提問】我們應該怎樣定義合金？談談你的看法。 【歸納總結】合金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。 【教師講解】生鐵和鋼。生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%。 【實驗8－1】 1.比較黃銅片和銅片（銅鋅合金）、硬鋁片（鋁合金）和鋁片的光澤、顏色。 2.將黃銅片和銅片、硬鋁片和鋁片互相刻畫，比較它們的硬度。 性質比較現象黃銅銅硬鋁鋁光澤和顏色有光澤，黃色有光澤，紫紅色有光澤、銀白色有光澤、銀白色硬度黃銅比銅硬，硬鋁比鋁硬結論合金的硬度一般比組成它們的純金屬硬度大
【教師過渡】合金的熔點與其組分金屬相比，又有何特點呢？下面我們以焊錫為例，進行實驗。 【實驗8－2】將綠豆粒大的焊錫、錫和鉛放置在鐵片上，加熱鐵片的中心部分，觀察，比較焊錫和組成它的純金屬錫、鉛的熔化溫度。 現象焊錫先熔化結論合金的熔點一般比組成它們的純金屬低
【教師點撥】合金的很多性能與組成它們的純金屬存在差異，從而使合金更容易適合于不同的用途。 合金除強度高外，抗腐蝕性能也更好。 【歸納總結】鈦合金與人體具有很好的“相容性”，因此可以用來制造人造骨。 【教師講解】合金比純金屬具有更廣泛的用途。 【教師展示】幾種常見合金的主要成分、性能和用途。（課本第6頁） 合金主要成分主要性能主要用途不銹鋼鐵、鉻、鎳抗腐蝕性好醫療器械、炊具、容器、反應釜錳鋼鐵、錳、碳韌性好、硬度大鋼軌、挖掘機鏟斗、坦克裝甲、自行車架黃銅銅、鋅強度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕機器零件、儀表、日用品青銅銅、錫強度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕機器零件如軸承、齒輪等白銅銅、鎳光澤好、耐磨、耐腐蝕、易加工錢幣、代替銀做飾品焊錫錫、鉛熔點低焊接金屬硬鋁鋁、銅、鎂、硅強度和硬度好火箭、飛機、輪船等制造業18K①黃金金、銀、銅光澤好、耐磨、易加工金飾品、錢幣、電子元件
【教師講解】合金在人類生活和生產中具有極為廣泛的應用，尤其是在科學技術日益發展的今天，新的金屬和合金一直在被不斷地發展和應用。例如，鈦和鈦合金就是引起人們普遍重視和關注的一種新型金屬材料。 【教師展示】鈦和鈦合金、新型金屬材料的有關資料。 性質熔點高、密度小（鈦的密度僅為4.5 g/cm3）、可塑性好、易于加工、機械性能好、抗腐蝕性能非常好、與人體具有很好的“相容性”用途被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工和通信設備、制造人造骨等
課堂小結 我們今天學習了金屬的物理性質，合金以及合金的優良特性，為進一步完善化學知識打下了良好的基礎。 當堂達標 1.相同條件下，下列金屬中，導電性最好的是（　　） A.銅 B.銀 C.鋁 D.鎢 答案：B 2.下列金屬材料不屬于合金的是（　　） A.青銅 B.生鐵 C.紫銅 D.焊錫 答案：C 3.《呂氏春秋》記載“金（即銅單質）柔錫（即錫單質）柔，合兩柔則剛（即堅硬）”。這句話說明合金具有的特性是（　　） A.熔點一般比其組成金屬低 B.抗腐蝕性一般比其組成金屬強 C.硬度一般比其組成金屬大 D.耐磨性一般比其組成金屬耐磨 答案：C 4.下列關于合金的說法正確的是（　　） A.合金都是由不同的金屬組成的 B.合金屬于化合物 C.合金不能導電、導熱 D.合金的很多性能與組成它的純金屬不同 答案：D 5.鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料。鈦合金和人體有很好的“相容性”，利用鈦合金這一特性可以（　　） A.制造船舶 B.制保險絲 C.制人造骨 D.制造飛機 答案：C 6.合金是重要的金屬材料。 （1）Mg、Al按一定比例熔合后冷卻可得到儲氫合金材料，該過程屬于 　　　　（填“物理”或“化學”）變化。 （2）圖中能表示錫鉛合金的是　　　　（填“a”“b”或“c”）。 解析：（1）Mg、Al按一定比例熔合后冷卻可得到儲氫合金材料，此過程只是鋁和鎂的熔合，沒有新物質生成，屬于物理變化。（2）合金比組成成分金屬的熔點低，所以a能表示錫鉛合金。 答案：（1）物理　（2）a 板書設計 第八單元 金屬和金屬材料 課題1 金屬材料 一、金屬的物理性質 1.有顏色和光澤，常溫下為固態（汞除外）。 2.不同金屬的密度、硬度不同。 3.有良好的導電性、導熱性和延展性，熔點較高。 二、合金 1.合金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。 2.合金與組成它們的純金屬相比，具有以下特點： （1）合金的硬度一般比組成它們的純金屬硬度大； （2）合金的熔點一般比組成它們的純金屬的熔點低。 3.合金比純金屬具有更廣泛的用途。 4.新型金屬材料 （1）鈦和鈦合金 （2）形狀記憶合金 教學反思

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