資源簡介

第2章　物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用
第1節(jié)　金屬材料
教
材
解
讀
　金屬具有多種性質(zhì)，可以制造出各種材料，因此金屬材料的用途廣泛。金屬和非金屬的顏色、狀態(tài)、密度等性質(zhì)一般不同。金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，而非金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性均較差，也沒有延展性。大多數(shù)的金屬材料實際上是合金，合金是混合物，往往比純金屬具有更好的性能。廢棄的金屬對土壤和水源往往會造成污染，危害生態(tài)環(huán)境，特別是重金屬污染
教
學
目
標
知識與技能
　1.知道常見金屬的性質(zhì)和用途，會利用其性質(zhì)解釋相關(guān)現(xiàn)象　
2.知道金屬和非金屬的區(qū)別
3.知道合金是混合物，能利用合金的特點
過程與方法
　
　應(yīng)用比較的方法熟悉金屬與非金屬的性質(zhì)和用途
情感、態(tài)度
與價值觀
　了解金屬回收利用的途徑，體會治理金屬污染的重要意義
重點難點
　重點：金屬的性質(zhì)和用途
難點：合金的概念
　
重難點處理策略　
　重點方面：通過分析具體的事例和圖片歸納出金屬的性質(zhì)和用途
難點方面：結(jié)合具體實例，如鋼、鋁等合金材料的性質(zhì)突破難點
探究點一　金屬與非金屬
[情景展示1] 下面是一些常見的金屬和非金屬的樣品。
[問題探究] 仔細觀察這些樣品的外觀，它們之間有什么不同？
[思考交流] _______________________________________________________________
[歸納提升] 金屬都有特殊的光澤。除汞外，所有金屬在室溫下都是固體。金屬都具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，而非金屬沒有這些性質(zhì)。
[繼續(xù)探究] 如何分辨一種物質(zhì)是金屬還是非金屬？
[思考交流] ______________________________________________________________
[歸納提升] 方法一：放在光照處，根據(jù)顏色可分辨，具有特殊金屬光澤的是金屬，反之是非金屬。方法二：用硬物撞擊單質(zhì)，根據(jù)可鍛性來分辨，可鍛的是金屬，撞擊后碎裂的是非金屬。方法三：一定條件下用力拉單質(zhì)，可根據(jù)延展性來分辨，伸長的是金屬，發(fā)生折斷的是非金屬。等等。
[課堂速記] ______________________________________________________________
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[情景展示2] 根據(jù)常見金屬的一些物理性質(zhì)，我們可以推測出它的用途，例如利用金屬有金屬光澤的性質(zhì)，可以用來做裝飾品。
[問題探究] 根據(jù)金屬比較硬、有延展性、有導(dǎo)電性、有導(dǎo)熱性的物理性質(zhì)，我們可以分別推測它們具有哪些用途？
[思考交流] _______________________________________________________________
[歸納提升] 熔點高，不易熔化——可用來做白熾燈泡中的燈絲。比較硬——可以做鉆頭、機器等。有延展性——拉鐵絲、打鋤頭、做鋁箔等。有導(dǎo)電性——鋁絲、銅絲等做導(dǎo)線。有導(dǎo)熱性——可用來做炊具。
[繼續(xù)探究] 常見金屬有哪些物理性質(zhì)？它們分別有什么用途？
[思考交流] _______________________________________________________________
[歸納提升] 金屬的物理性質(zhì)決定其用途，用途也能體現(xiàn)出其物理性質(zhì)。
金屬名稱
主要物理性質(zhì)
用途
金(黃金)
質(zhì)地軟，延展性好、有金屬光澤
首飾
鐵
硬度大
菜刀、機械制品
銅
導(dǎo)電
電線
鎢
熔點高
燈絲
鋁
傳熱、熔點高，韌性好
鋁鍋
鐵
傳熱、熔點高
鐵鍋
銀
銀白色、質(zhì)地軟，導(dǎo)電性、延展性好、有金屬光澤
裝飾品及高檔設(shè)備的導(dǎo)線
鈦
耐腐蝕、質(zhì)輕
眼鏡架、制造飛船
　　[繼續(xù)探究] 銀是最佳的導(dǎo)熱體，為什么銀不宜用來制造煮食器皿？為什么裝食品的罐頭一般用鍍錫的鐵制造，而不用純錫制造？金屬的物理性質(zhì)和用途之間是什么關(guān)系？
[思考交流] _______________________________________________________________
[歸納提升] 用銀制造煮食器皿，易發(fā)生重金屬中毒，且價格較貴，并會和空氣中的H2S反應(yīng)生成黑色的Ag2S等；因為錫的熔點低，而且硬度小，較軟，易變形，能用小刀切削，且錫的價格比鐵貴，而機械強度比鐵差，所以不用純錫制造。鐵表面鍍錫是為了防止鐵生銹而腐蝕(錫的化學性質(zhì)相對穩(wěn)定)，而且錫無毒。由此可看出，金屬的物理性質(zhì)決定其用途，但不是唯一的決定因素，如金屬的價格等也影響金屬的用途。
[課堂速記] _______________________________________________________________
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探究點二　常見金屬材料
[情景展示]
[問題探究] 什么是合金？鋁合金門窗、鋼制機械模具等用的都是鋁和鐵的合金，而不用純鋁或純鐵，這是為什么？
[思考交流] ____________________________________________________________
[歸納提升] 合金是一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，因此合金屬于混合物。合金往往比純金屬具有更好的性能。鋼是由碳和鐵等元素形成的一種合金，質(zhì)地堅硬，有彈性和延展性，機械性能好，是最常見、應(yīng)用較廣泛的一種合金材料。
[課堂速記] _____________________________________________________________
探究點三　金屬污染和回收利用
[情景展示] 像鉛、鎘等有毒的金屬被腐蝕后會溶于水中形成金屬離子，污染土壤和地下水源。在潮濕的空氣中，金屬的氧化和腐蝕也會污染土壤，危害生態(tài)環(huán)境。
[問題探究] 金屬污染可能引起哪些問題？我國是如何解決這些問題的？
[思考交流] _______________________________________________________________
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[歸納提升] 金屬污染引發(fā)的問題有：1.浪費資源和能源；2.破壞土壤結(jié)構(gòu)，有毒的重金屬離子會污染土壤，污染水源，危害生態(tài)環(huán)境。3.重金屬會在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈里流動(生物等級越高，重金屬含量也越高)，造成生物污染；等等。
解決污染問題的方法：1.分類回收有用的重金屬；2.對工業(yè)廢水進行重金屬除污處理；3.對工業(yè)廢渣中的重金屬實行循環(huán)再生；4.用無鉛汽油代替含鉛汽油；5.養(yǎng)成良好的習慣，不隨意丟棄廢舊電池和廢舊金屬；等等。
[繼續(xù)探究] 金屬回收利用有何重要意義？
[思考交流] ____________________________________________________________
[歸納提升] 礦物的儲量有限，而且不能再生。基本上所有金屬都可循環(huán)再生，而普遍回收的金屬包括：鋁、鉛、鐵、銅、錫、鋅、銀和金等。回收利用金屬可以降低生產(chǎn)成本、節(jié)約金屬資源、節(jié)約能源、減少對環(huán)境的污染，產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。
[課堂速記] ______________________________________________________________

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