课题1　金属材料优秀教学实录

第八单元

金属和金属材料

课题1、金属材料

教学目的：1、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系；

2、了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但同时还需要考虑价格、资源以及废料是否易于回收等其它因素；

3、认识金属加热熔合成某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。

教学重点：1、金属材料的物理性质

2、物质性质与用途的关系

教学难点：1、培养学生运用探究方法得出相关结论的能力

2、提高学生综合分析问题的能力

教学过程：

展示：

色彩斑斓的各色宝石

引入：

这些宝石为什么会五光十色呢？平时燃放烟花，五颜六色，煞是好看，为什么会呈现出这么多的颜色呢？因为其中含有了不同的金属元素，各有其不同的色彩。

在人类发现的100多种元素中，有80多种为金属元素。那么由这些金属元素所形成的金属单质又是如何呢？由这些金属制成的材料，性质是怎样的？

课题1、金属材料

一、几种重要的金属

1、铜（Cu）

人们对于金属的利用是渐进的：石器时代——青铜器时代

展示：四羊方尊、司母戊方鼎、长信宫灯、马踏飞燕

讲述：

铜是人类认识并应用最早的金属之一。我国是最早使用青铜器的国家之一，在商代早期遗址中就出土了较大型的青铜器。到现在，铜仍旧有着极为广泛的用途，导电性仅次于银，居金属中的第二位。纯铜：紫红色

青铜器时代——铁器时代——各种新型金属材料

2、铁（Fe）

展示：

陨铁、河北沧州铁狮子

讲述：

光亮的银白色金属，导热，因此可以制铁锅；有磁性，可做指南针。

人类用铁已有好几千年的历史，现在已发现的金属虽然有80多种，但其中最广泛应用，用量最多的还是铁。

纯铁的抗腐蚀力相当强，但通常用的铁一般都是含有C和其他元素，因而熔点显著降低，抗腐蚀力也减弱。

展示各种新型金属材料

3、铝（Al）

展示：

各种铝制品

观看：

录象——铝

讲述：

铝是17世纪被人们发现的一种金属元素。法国化学家德维尔利用钠和氯化铝作用得到了铝，用此方法制得铝价格昂贵。1855年在巴黎举行的世界商品展览会上，有一小块铝放置在最珍贵的珠宝旁边。在这段时期里，铝是珠宝店里的商品，直到1889年，门捷列夫还曾得到由伦敦化学会送给他的分别用铝和金制成的贵金属花瓶和杯子的礼物。

铝是一种轻金属，密度是2.7g／cm3，具有良好的导电传热性及延展性，一克铝可拉成37 m的细丝，它的直径小于2.5×10-5

m，也可展成面积达50m2的铝箔，其厚度只有8×10-7m。

导电性仅次于Ag、Cu：应用于电线、电缆、无线电工业

热的良导体：热交换器、散热材料、炊具

延展性好：制成铝箔，包装香烟、糖果

光反射性好：太阳灶反射镜

4、钛（Ti）

观看：

录象——钛

讲述：

在最近二十几年来，钛又引起了人们的普遍重视。科学家预言：在21世纪里，钛将继铁、铝之后居金属家庭中的第三位。

钛有“太空金属”之称。它密度小，强度大，密度是钢铁的一半而强度和钢铁差不多；钛既耐高温，又耐低温。在-253℃~500℃这样宽的温度范围内都能保持高强度。这些优点正是太空金属所必备的。可用于制造音速3倍的高速飞机，用钛量占结构总质量的95%，也称为“钛飞机”。

钛享有“海中蚊龙”的美誉。钛的合金有一流的抗腐蚀性，钛制的军舰、核潜艇，银光闪闪，用不着涂漆，在海中航行几年也不会生锈。

钛又被人们称为“亲生物金属”。钛在医学上有着独特的用途。在骨头损伤处，用钛片和钛螺丝钉固定好，过几个月，骨头就会长在钛片上和螺丝钉的螺纹里。新的肌肉就包在钛片上。

5、铂（Pt）

讲述：

铂是稀有的贵金属，在首饰行业又叫做铂金，开采量只有黄金的5％。铂金的强度和韧性都比其他贵金属高得多，1 g铂金可以拉成1.6 km长的细丝而不断裂，因此用铂金制作的首饰坚韧，如钻石镶嵌其中会很牢固，不易脱落。铂金的白色光泽是天然的，经久不会改变，而白金的色泽不是天然

的，时间长了就可能会褪色。2000年全球铂金的消费接近100 t，其中，亚洲的消费超过65 t。

按照国家技术监督局的规定，我国国内生产的所有铂金首饰都应标上铂的元素符号Pt的专有标志。通常所说的“Pt 900”或“Pt 950”表示首饰材料中铂的质量分数分别为90％或95％。

6、钯（Pd）

讲述：

钯为灰色贵稀金属，延展性极好易于加工，常温下钯在大气中不会生锈，因此钯及其合金可代替作珠宝饰物或电气接触装置的钯。天然钯很稀少，所以极珍贵。钯金是一种天然贵金属，在纯度、稀有度及耐久度上，白金都无法与钯金相提并论。钯金因其具有耐高温、耐腐蚀、耐摩擦和极强的延展性而被广泛应用在各个领域。

纯钯从国外进口，故钯金币铸造量稀少，又全部在国外发行，因此绝大多数国内收藏者都无此钯币，查遍世界标准硬币目录，仅此一种熊猫钯币，故可。称世界独一无二的熊猫钯币，其珍罕性很高。

二、金属的物理性质

共性：

个性：1、

2、

3、

讨论：

1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？

2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？3、为什么灯炮里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制会出现什么情况？

4、为什么有的铁制如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？

学生讨论

小结：

1、性质决定用途

2、还应考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响。

阅读：

金属之最

过渡：

很多同学的眼镜架都是金属制品，你们知道是什么金属吗？它是几种金属熔合而成的合金。

三、合金

定义：

合金和组成它们的纯金属性质比较如何？

实验：

黄铜片（钥匙）和纯铜的硬度比较

见书P5实验8-1，8-2

填表

小结：

硬度：

熔点：

讲述：

合金颜色也更鲜艳，抗腐蚀力也强。由此可见，合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更易适合于不同的用途。目前使用的金属材料大多数属于合金。

常见合金：1、铁合金；2、铝合金；3、铜合金；4、钛合金

展示：

各类合金

观看：

录象——白铜、黄铜、青铜

问：

白金就是铂金吗？

答：

白金是黄金、铜、镍、锌的白色合金，其中黄金的质量分数最多75%。铂金是稀有的贵金属，且不会褪色，Pt900或Pt950表示含Pt90%或Pt95%。

拓展：

金笔与钢笔