資源簡介

第六章　金　屬
6.1　金屬材料的物理特性
設(shè)計說明 本節(jié)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，聯(lián)系學生的生活經(jīng)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(zhì)。同時采用列表的方式，給出了一些常見金屬物理性質(zhì)的數(shù)據(jù)，為如何利用金屬的物理性質(zhì)提供了重要的依據(jù)。教材通過交流討論探究物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系，注意培養(yǎng)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(diào)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(zhì)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地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，在一定程度上體現(xiàn)了21世紀金屬材料的發(fā)展趨勢，有利于拓寬學生的視野。 教學目標 【知識與技能】 1.了解金屬的物理共性，在選擇材料時，要綜合考慮各種因素。 2.認識同類物質(zhì)既有共性，又有各自的特性。 3.認識合金的概念及其特性，知道幾種常見的重要合金。 4.體會金屬材料在人類發(fā)展中所起到的重要作用。 【過程與方法】 1.學習運用觀察、實驗等方法獲取信息。 2.學習運用比較、分析、歸納等方法對獲取的信息進行加工。 【情感、態(tài)度與價值觀】 1.進一步培養(yǎng)對生活中化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲，激發(fā)學習化學的興趣。 2.樹立事物是普遍聯(lián)系的觀點，逐步形成合理使用物質(zhì)的觀念。 3.樹立為社會進步而學習化學的志向。 重點難點 教學重點 1.金屬的物理通性。 2.合金的特性。 教學難點 合金的特性 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(zhì)。 實驗法：通過對合金特性的探究，經(jīng)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 教學設(shè)備（投影儀，計算機）、純鐵片、鋼片、黃銅片、銅片、鋁合金片、鋁片。 授課時數(shù) 1課時 教學過程 導入新課 【教師提問】學生了解人類發(fā)現(xiàn)、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 活動1　了解金屬的物理性質(zhì) 【引入】現(xiàn)在，你最想知道哪些關(guān)于金屬材料的知識 【板書】6.1金屬材料的物理性質(zhì) 一、富有特色的物理性質(zhì) 【展示圖片】教材第166頁圖6-1和補充圖片。用紅筆圈出你知道名稱的金屬，用藍筆圈出你用過其制品的金屬。 【提出問題】這些金屬制品用途能反映出它們有哪些物理性質(zhì)？聯(lián)系生活，請你談一談。 【學生活動】學生看圖，閱讀課本教材第167頁的第1~6自然段和表，回答這些常見金屬的用途和有關(guān)性質(zhì)，總結(jié)出金屬的通性和特性。 【投影】學生討論后得出。 通性：導電性、導熱性。 差異：金屬光澤、延展性、密度、硬度、熔點。 【學生活動】在日常生活中，你經(jīng)常用到哪些金屬材料？你能設(shè)計出更別致的用途嗎？每組推薦一位同學，請你走上講臺，為我們做一次精彩的演說！ 活動2　知道決定物質(zhì)用途的因素 【過渡】現(xiàn)在，你知道金屬材料的物理性質(zhì)和用途有哪些關(guān)系了嗎？ 【板書】二、金屬的物理性質(zhì)與用途的關(guān)系 【展示資料并提出問題】 展示教材第167頁表，根據(jù)上述信息和生活體驗，請分析下述問題： 1.為什么當今社會和生產(chǎn)活動中，鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬？ 因為鐵在地殼中含量在金屬中居第二位，冶煉過程較為簡單，所以鐵是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬，它具有優(yōu)良的物理性能，生產(chǎn)加工較易，價格較低，廢料易于回收。 2.為什么電線用銅絲制作、高壓線用鋁絲制作而不用導電性能更好的銀絲？ 銀的導電性雖好但價格高，資源短缺，所以制作電線用導電性較好、價格較低的銅和鋁。鋁的密度較小、質(zhì)輕，為了避免對長距離輸電所用架線設(shè)備產(chǎn)生過大的壓力和電纜承受過大的拉力，所以高壓線用鋁絲制作。 3.為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用鋁制？如果用鋁制會出現(xiàn)什么情況？ 因為鎢的熔點高（3 410 ℃），而鋁的熔點太低（660 ℃），如果用鋁制作燈絲，通電一段時間后，鋁就熔化了，所以不能用鋁絲代替鎢絲制作電燈泡。 引導學生總結(jié)出物質(zhì)的性質(zhì)和用途之間的關(guān)系。 學生通過閱讀資料回答3個問題。得出物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途的結(jié)論。但在選擇材料時，除了考慮物質(zhì)性能的優(yōu)良程度外，還需要綜合考慮其儲量多少、價格高低、生產(chǎn)加工的難易、是否污染環(huán)境等多種因素。如制作導線一般用銅、鋁而不用銀，是因為銀的價格高。另外，物質(zhì)的用途能反映物質(zhì)的性質(zhì)。 【投影】考慮物質(zhì)的用途時，首先要考慮物質(zhì)的性質(zhì)，還需要考慮其他因素。 【拓展】 （1）金屬之最 地殼中含量最高的金屬元素——鋁（Al） 人體中含量最高的金屬元素——鈣（Ca） 目前世界年產(chǎn)量最高的金屬——鐵（Fe） 導電、導熱性最好的金屬——銀（Ag） 硬度最大的金屬——鉻（Cr） 熔點最高的金屬——鎢（W） 熔點最低的金屬——汞（Hg） 密度最大的金屬——鋨（Os） 密度最小的金屬——鋰（Li） （2）金屬在日常生活中的應(yīng)用 暖氣片上的“銀粉”——鋁（Al） 包裝巧克力等的金屬箔——鋁（Al） 保溫瓶內(nèi)膽上鍍的金屬——銀（Ag） 干電池外殼金屬——鋅（Zn） 體溫計、血壓計中的金屬——汞（Hg） 電動車蓄電池里的金屬——鉛（Pb） 手機電池里的金屬——鋰（Li） 白熾燈泡里的金屬——鎢（W） “白金”首飾所用金屬——鉑（Pt） 活動3　初步認識合金和合金的特性 【過渡】我們生活中常見的金屬材料都是純金屬嗎？引入合金概念。 【板書】三、神奇的合金特性 【展示圖片并提出問題】 展示教材第168頁圖6-2，提出問題，什么是合金？ 【板書】四、合金 【設(shè)問】我們應(yīng)該怎樣定義合金？談?wù)勀愕目捶ā?【交流】由合金的概念可知，合金中至少含有一種金屬；合金中的元素以單質(zhì)形式存在；合金具有金屬特性；合金屬于混合物。 【板書】五、合金是由一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的有金屬特性的混合物。 【設(shè)問】合金與純金屬有什么不同呢？下面我們通過實驗和查資料進行分析。 【實驗】（教材第169頁實驗6－1）。學生實驗中老師巡視、指導。 目的：知道合金的特性 【投影】 【學生匯報后投影】 （1）取三組金屬片，如圖所示互相橫移刻劃，看誰硬度大 將比較結(jié)果填入下表。(用“＞”或“＜”表示)。 分組ⅠⅡⅢ硬度比較純鐵片<鋼片純鋁片<硬鋁片純銅片<黃銅片
【結(jié)論】合金的硬度比純金屬大。 （2）比較下列某些合金及其組分的熔點: 　　　 【結(jié)論】合金的熔點比其組分的熔點低。 【小結(jié)】合金與純金屬相比，性能上發(fā)生了改變，說明物質(zhì)的組成的改變會使其性能發(fā)生改變，合金的用途比純金屬的用途廣得多。 【提出問題】合金材料一定比純金屬材料好嗎？請你解釋汽車使用這些材料的原因。 汽車配件材料材料的性質(zhì)電線芯金屬（Cu）汽車外殼合金燈絲金屬發(fā)動機合金排氣管合金
【學生閱讀、思考并回答問題】 電線芯用純銅，是因為銅具有很好的導電性； 汽車外殼、發(fā)動機和排氣管用合金，是因為合金硬度大、韌性好。 燈絲用純金屬，是因為純金屬的熔點高于合金的熔點。 【閱讀】教材第170頁表，了解幾種常見合金的組分、特性和重要用途。 合金名稱組分特性重要用途碳素鋼鐵、碳堅硬機器零件、建材、鐵軌、橋梁、船體錳鋼鐵、錳、碳韌性好，硬度高挖掘機鏟斗、鋼梁、裝甲車、自行車架不銹鋼鐵、鉻、鎳抗腐蝕門窗、炊具、醫(yī)療器械、手表硬鋁鋁、銅、鎂、硅質(zhì)輕，強度、硬度好火箭、飛機、輪船、高壓鍋黃銅銅、鋅強度較好，易加工，耐腐蝕機器零件、日用品、樂器青銅銅、錫易加工，耐腐蝕塑像、機器零件、齒輪焊錫錫、鉛熔點低焊接金屬武德合金鉍、鉛、錫、鎘熔點很低，軟保險絲、防火防爆裝置K金黃金、銀、銅光澤好，易加工，耐磨裝飾品、金幣、電子元件
【講解】人類使用金屬最早是從銅開始的，后來進入鐵器時代，鋁的使用才近百年的歷史，鈦和鈦合金是21世紀最重要的金屬材料，那么未來會是以哪種金屬材料為主呢？這需要同學們?nèi)パ芯俊?chuàng)造。 例　金屬材料在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。 　　　　　 圖A　　　　　　　　　　　　　　　圖B　 （1）圖A是金屬的一個應(yīng)用實例，利用了金屬的________。 （2）圖B是兩塊金屬片相互刻劃后，在純銅片上有明顯的劃痕。該實驗探究的目的是___________________________。 （3）生活中常用的硬幣都是合金制成的，其中一元硬幣為鋼芯鍍鎳合金，五角硬幣為銅鋅合金和銅芯鍍銅合金。請說出用來鑄造硬幣的合金需要具有哪些性質(zhì)。（答出三點） 【解析】 （1）圖A是金屬的一個應(yīng)用實例，利用了金屬物理性質(zhì)中的導熱性。 （2）圖B是兩塊金屬片相互刻劃后，在純銅片上有明顯的劃痕．該實驗探究的目的是比較合金和純金屬的硬度。 （3）用來鑄造硬幣的合金必須具備硬度和耐磨性好、抗腐蝕性好、熔點高、色澤美觀等優(yōu)點。 【答案】 （1）導熱性 （2）比較合金和純金屬的硬度 （3）硬度和耐磨性好、抗腐蝕性好、熔點高、色澤美觀。 課堂小結(jié) 【提問】學完本課之后，請你回顧一下，學習到了哪些知識呢？ 【小結(jié)】學完本節(jié)你應(yīng)該知道： 大多數(shù)的金屬都具有銀白色的金屬光澤，具有延展性、導電、導熱性等性質(zhì)。合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，使合金更容易適合于不同的用途。因此，日常使用的金屬材料，大多數(shù)屬于合金。 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(zhì)）柔錫（即錫單質(zhì)）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(guān)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(zhì)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(shè)計 第六章　金　屬 6.1　金屬材料的物理特性 一、富有特色的物理性質(zhì) 1.常溫下一般為固態(tài)（汞為液態(tài)），有金屬光澤。 2.大多數(shù)呈銀白色（銅為紫紅色，金為黃色）。 3.有良好的導熱性、導電性、延展性。 二、物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)的用途的關(guān)系 1.物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，而物質(zhì)的用途又反映出物質(zhì)的性質(zhì)。 2.物質(zhì)的性質(zhì)很大程度上決定了物質(zhì)的用途。但這不是唯一的決定因素，在考慮物質(zhì)的用途時，還需要綜合考慮其儲量多少、價格高低、生產(chǎn)加工的難易等多種因素。 三、神奇的合金特性 1.合金：由一種金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的混合物。 2.合金的熔點比其中的純金屬低，硬度比純金屬大。 3.合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，使合金更適于不同的用途。日常使用的金屬材料，大多數(shù)為合金。 教學反思

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