資源簡介

8.1 金屬材料（第二課時）
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．了解合金的特點(diǎn)，認(rèn)識在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬可以制得合金。
2．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。
3．進(jìn)一步培養(yǎng)對化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：金屬材料的特性及常見合金的組成和性質(zhì)
難點(diǎn)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用探究法得出相關(guān)結(jié)論的能力
三、教學(xué)方法
講授法、談話法
四、教學(xué)過程
（一）新課導(dǎo)入：
情景導(dǎo)入：
神舟十三號，簡稱“神十三”，為中國載人航天工程發(fā)射的第十三艘飛船 ，是中國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段第六次飛行，也是該階段最后一次飛行任務(wù)，按照計(jì)劃部署，神舟十三號航天員乘組在軌駐留六個月。
神州十三號飛船飛行速度需要達(dá)到一定飛行速度，外殼和大氣摩擦?xí)a(chǎn)生上千攝氏度的高溫，這會對制造火箭的材料產(chǎn)生什么要求？今天我們來學(xué)習(xí)這部分知識。
（二）新知探究
知識點(diǎn)1 合金
問題討論：什么叫合金？
在金屬加熱熔合某些金屬或非金屬制得的具有金屬特征的物質(zhì)。
例如：鐵的合金（生鐵、鋼），銅合金，鋁合金，鈦合金
教師補(bǔ)充：
①合金至少含有一種金屬，合金可以由金屬和金屬熔合而成，也可以由金屬與非金屬熔合而成，例如生鐵和鋼是鐵碳的合金；
②合金具有金屬特性，如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性；
③合金一定是混合物，例如四氧化三鐵是純凈物，不是合金。
實(shí)驗(yàn)探究：【實(shí)驗(yàn)8-1】
比較黃銅片（銅鋅合金）和銅片、硬鋁片（鋁合金）和鋁片的光澤和顏色；將它們互相刻畫，比較它們的硬度。
實(shí)驗(yàn)視頻展示：比較合金和純金屬的硬度
學(xué)生活動：學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并思考討論填寫表格
性質(zhì)比較 現(xiàn) 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(jié)論 合金的硬度比組成它們的純金屬硬度要大
學(xué)生討論：
查閱資料，了解焊錫（錫鉛合金）和武德合金（鉛、鉍、錫、鎘組成的合金）的用途。根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，你能得到什么啟示？
教師總結(jié)：
焊錫主要用于焊接金屬等；武德合金（組成金屬的質(zhì)量分別為50%鉍、25%鉛、13%錫、12%鎘）可用于制電路保險絲等。
純金屬 合金
鉛 鎘 鉍 錫 焊錫 武德合金
熔點(diǎn)/℃ 327 321 271 232 183 70
啟示 合金的熔點(diǎn)比組成它們的純金屬的熔點(diǎn)要低
教師總結(jié)：合金和組成它們的純金屬相比
1．合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的純金屬更高；
2．合金的熔點(diǎn)一般比組成它們的純金屬更低；
3．合金的抗腐蝕性能一般比組成它們的純金屬更好；
所以，盡管目前人類已制得的純金屬只有90余種，但人們?yōu)檫m用各種用途而將這些純金屬按一定組成和質(zhì)量比制得的合金已達(dá)幾千種。
過渡：鐵合金是一種重要的合金，我們一起了解這種合金。
教師講解：生鐵和鋼是含碳量不同的鐵的兩種合金。
類別 含碳量 機(jī)械性能 用途
生鐵（鑄鐵） 2%~4.3% 硬而脆、無韌性 制鐵鍋、暖氣片、機(jī)床等
鋼 0.03%~2% 較硬而韌，有彈性、良好的延展性 制機(jī)械、交通工具、炊具等
師生討論：
生鐵和鋼的主要成分都是鐵
根本區(qū)別：它們的含碳量不同
教師講解：
過渡：鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，它們具有很多優(yōu)良的性能
性質(zhì) 熔點(diǎn)高、密度小（鈦的密度僅為4.5g/cm3）、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好、抗腐蝕性能非常好、與人體具有良好的“相容性”。
用途 被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工和通信設(shè)備、制造人造骨等。
教師總結(jié)：
教師補(bǔ)充： 形狀記憶合金
形狀記憶合金作為一類新興的功能材料，記憶合金的很多新用途正不斷被開發(fā)，例如用記憶合金制作的眼鏡架，如果不小心被碰彎曲了，只要將其放在熱水中加熱，就可以恢復(fù)原狀。
（三）課堂練習(xí)
1．下列應(yīng)用在高鐵列車上的材料，不屬于金屬材料的是（ ）
A．特種鋼 B．玻璃 C．鋁合金 D．銅線
解析：金屬材料包括純金屬和合金。玻璃不具有金屬光澤、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等金屬特性，不屬于金屬材料。故選B。
2．下列關(guān)于合金的說法中正確的是（ ）
A．合金不屬于金屬材料
B．合金的硬度一般比各成分金屬大
C．合金屬于金屬單質(zhì)
D．多數(shù)合金的熔點(diǎn)高于組成它們的成分金屬
解析：金屬材料包括純金屬和合金，A錯誤；合金屬于混合物，C錯誤；多數(shù)合金的熔點(diǎn)低于組成它們的成分金屬，D錯誤；只有B是正確的。故本題選B。
3．合金是重要的金屬材料。
（1）下列物品所使用的主要材料屬于合金的是 （填字母序號）。
A．青花瓷瓶 B．橡膠充氣艇 C．不銹鋼鍋
（2）生鐵是常用的合金，生鐵屬于 （填“純凈物”或“混合物”）。
（3）黃銅是銅鋅合金，將純銅片和黃銅片互相刻畫（如圖所示），純銅片上留下明顯的劃痕，說明 。
解析：（1）金屬材料包括純金屬及合金；不銹鋼使用的材料為金屬材料中的合金；
（2）合金是金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬制得的具有金屬特征的物質(zhì)，屬于混合物；
（3）將純銅片和黃銅片相互刻畫，在純銅片上留下明顯的劃痕，說明黃銅的硬度比純銅大。
故答案為：（1）C；（2）混合物；（3）黃銅的硬度大于純銅。
（四）課堂小結(jié)
本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了合金與純金屬性質(zhì)的差異，并認(rèn)識了幾種新型合金。合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的金屬更高，抗腐蝕性能等也更好，因此，合金具有更廣泛的用途。
（五）作業(yè)布置
尋找生活中常見的一種金屬制品，查閱資料分析它的金屬構(gòu)成。
五、板書設(shè)計(jì)
金屬材料
四、合金
1．定義
2．合金和組成它們的金屬的性質(zhì)差異：
（1）合金比其組成金屬的顏色更鮮艷；
（2）合金的硬度大于其組成金屬；
（3）合金的熔點(diǎn)低于比其組成金屬；
（4）合金的抗腐蝕性能一般強(qiáng)于其組成金屬；
3．合金比純金屬具有更廣泛的用途
4．鈦和鈦合金、新型金屬材料
六、教學(xué)反思
對合金的學(xué)習(xí)，學(xué)生們表現(xiàn)出了很高的熱情。什么是合金？它是如何生產(chǎn)的？為什么在生活中能得以廣泛使用？它和純金屬有何區(qū)別？一系列的問題引發(fā)學(xué)生認(rèn)識探究合金的欲望。
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