資源簡介

8.1 金屬材料
【學習目標】
1．了解生活中常見金屬的物理性質及常見金屬的特征和應用。
2．了解常見合金與純金屬在組成和性能上的區別，知道合金比純金屬具有更廣泛的用途。
3．認識金屬材料在生產、生活和社會發展中的重要作用，初步形成物質性質決定用途的思想方法。
【教學重難點】
重點：金屬材料的物理性質；物理性質與用途的關系及影響金屬材料用途的因素。
難點：物質的性質決定其用途，但不是唯一因素。
【教學方法】
啟發誘導法、觀察交流法、合作探究法、實驗探究法
【教學過程】
新課導入：
視頻導入。視頻中的金屬具有特殊的性質，其實在現實生活中金屬材料種類繁多，性質多樣，廣泛的應用于各個領域，人類文明的發展和社會的進步同金屬材料關系十分密切。繼石器時代之后出現的青銅器時代、鐵器時代，均以金屬材料的應用為其時代的顯著標志。現代，種類繁多的金屬材料已成為人類社會發展的重要物質基礎。
什么是金屬材料？金屬材料有什么性質？具有怎樣的用途，又有哪些分類？通過本課的學習，我們去進一步地了解。
新課學習：
一、幾種重要的金屬
【呈現PPT資料，指導學生閱讀課本，學生結合生活實例討論交流，教師總結】
1．金屬材料的發展史：
人類從石器時代進入青銅器時代，繼而進入鐵器時代，就是以金屬材料的使用為標志的。至今，銅和鐵作為金屬材料一直被廣泛地應用著。鋁的利用要比銅和鐵晚得多，那僅僅是100多年前的事情。
【學生分組實驗探究，師生共同總結】
2．金屬的物理性質
【總結】①常溫下它們都是固體（汞是液體除外）；②有金屬光澤，大多是銀白色（銅是紫紅色，金是黃色）；③大多數為電和熱的優良導體；④有延展性；⑤密度和硬度較大；⑥熔點和沸點較高。
【學生交流討論，回答以下問題】
1．為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制，而不用鉛制？
答：因為鉛的硬度太小，而鐵的硬度較大。且鉛有毒。
2．銀的導電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？
答：與銅相比，銀的價格較高，密度較大，熔點較低，因此導線用銅制而不用銀制。
3．為什么燈光里的燈絲用鎢制而不用錫制？用錫制的話可能會出現什么情況？
答：鎢的熔點高而錫的熔點低；若用錫燈絲則很容易熔斷。
4．為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻 如果鍍金怎么樣？
答：鉻是硬度最高的金屬，鍍在鐵制品表面既耐磨、 美觀又防銹，延長使用壽命。如果鍍金則會增加成本且不耐用，時間長后金脫落則鐵又會生銹而縮短水龍頭的使用壽命。
5．【拓展視野】了解金屬之最
地殼中含量最高的金屬元素——鋁；
人體中含量最高的金屬元素——鈣；
目前世界年產量最高的金屬——鐵；
導電、導熱性最好的金屬——銀；
硬度最高的金屬——鉻；
熔點最高的金屬——鎢；
熔點最低的金屬——汞；
密度最大的金屬——鋨；
密度最小的金屬——鋰。
二、合金
【指導學生閱讀課本，歸納總結】
1．合金的定義
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．舉例
鐵的合金（生鐵、鋼），銅合金，鋁合金，鈦合金。鋼是鐵的一種合金，生鐵是鐵的另外一種合金。
生鐵的含碳量為2% ～ 4.3%，還含有硅、錳；
鋼的含碳量為0.03% ～ 2%，不銹鋼還含有鉻、鎳。
【呈現實驗視頻，學生認真觀察總結，完成表格】
3．合金的特點
【教師總結】①合金硬度更大；②合金抗腐蝕性更好；③合金顏色更鮮艷；④合金熔點比組成它的純金屬低。
4．【拓展視野】
（1）鈦（Ti）及其合金的特性
鈦（Ti）及其合金被認為是21世紀的重要金屬材料，具有很多優良性能。熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好、抗腐蝕性好。
（2）用途
火箭、導彈、飛機、船舶、化工、通信設備等。
課堂練習：
1．金屬不具有的物理通性是（ ）
A．銀白色光澤
B．導熱性
C．延展性
D．導電性
【答案】A
2．金屬材料在現實生活中有極為重要的作用。下列金屬材料的運用與金屬所具有的性質不一致的是（　　）
A．制造白熾燈燈絲——熔點高
B．制造飛機——堅硬而質輕
C．制造裝化工原料的容器——耐腐蝕
D．制造保險絲——硬度大
【答案】D
【解析】白熾燈燈絲通電后放出大量的熱，所以熔點必須高，故A說法正確；飛機是
在天上飛的所以需要質量輕，為了安全必須材料堅硬，故B說法正確；化工原料有很多具
有腐蝕性的，所以制造裝化工原料的容器必須耐腐蝕，故C說法正確；保險絲是在短路時
斷開的，所以熔點要低，故D說法錯誤。
3．多數合金與組成它們的純金屬相比較，合金的（ ）
A．熔點高、硬度小 B．熔點低、硬度大
C．抗銹蝕性能差 D．密度大
【答案】B
【解析】合金的許多性能優于純金屬，故在應用材料中大多使用合金。各類型合金都有以下通性：（1）多數合金熔點低于其組分中任一種組成金屬的熔點；（2）硬度一般比其組分中任一金屬的硬度大；所以選B。
4．鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料，它們具有很多優良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工等。鈦合金與人體有很好的“相容性”，其價格昂貴。根據它們的主要性能，下列用途不切合實際的是（ ）
A．用來作保險絲 B．用于制造航天飛機 C．用于制造假肢 D．用于制造船舶
【答案】A
【解析】鈦和鈦合金具有許多優良的性能，如熔點高，密度小，可塑性好，易于加工，機械性能好，抗腐蝕性能非常好，所以用于航天，船舶等許多領域，也可以用于制造假肢，而用來制作保險絲的金屬或者合金必須熔點低，一般保險絲是用鉛銻合金制造的，所以選A。
課堂小結：
本節課我們通過多項學習活動記住并理解了金屬的物理性質，明確了合金的定義、常見合金的性質、用途以及其主要成分，通過學習明確了物質的性質決定了物質的用途，物質的用途反映了物質的性質。選擇使用金屬材料時要綜合考慮多種因素，權衡利弊。
作業布置：
完成配套課后練習。
【板書設計】
金屬材料
一、金屬的物理性質
金屬的物理通性 ：具有金屬光澤，不透明；常溫下大多數是固體（汞除外）；大多數是電和熱的良導體；具有良好的延展性；大多數的熔點較高。
二、合金
1． 定義：
2．特征：
【課后反思】
教學應從現實生活的經歷與體驗出發，使課堂教學緊密聯系生活。金屬與生活密切相關，當提出讓同學們舉出一些常見或常用的金屬制品，或看一些相關的精美圖片資料時，學生的興趣都非常高漲，思維異常活躍，學生在此基礎上進行相關的學習，自然事半功倍。加強課堂中的實驗教學，深化學生對知識的內在認識，增強學習的興趣。
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