第一节　合金优秀教学设计

第三章探索生活材料

第一节

合

金

【教学目标】

1、知识与技能

（1）

掌握合金的概念，了解合金的性能及原因。

（2）

了解常用合金的组成，特别是铁合金、铝合金和铜合金。

2、过程与方法

（1）通过展示样品、同学讨论认识合金的组成及性能。

（2）通过多媒体展示，介绍日常生活中合金的使用。

3、情感态度与价值观

通过本节学习了解合金在日常生活中合金的使用。

【教学重点】认识金属与合金在性能上的主要差异。

【教学方法】调查或实验、查阅资料。

【教学过程】

[思考与交流] 1、什么是合金？你日常生活中的金属制品那些是合金？

2、为什么我们使用的金属材料主要是合金？而不是纯金属？

3、查阅资料，填写制造下列汽车配件所用的金属或合金，并解释使用这些材料的原因。

汽车配件

电线芯

汽车外壳

灯丝

发动机

排气管

金属或合金

使用原因

[过渡]

我们日常生活中所用金属基本上都是合金，原因是合金与纯金属相比具有优越的性能，下面我们认识合金。

[板书]

第三章

探索生活中材料

第一节

合金

一、认识合金

[阅读]

合金第一自然段。

[板书]

合金：就是两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。

特点：合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能，一般地说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。

[思考]

为什么合金具有良好的机械性能？

[投影]

[讲解]

根据图3-1讲解合金比纯金属硬度大更坚硬的原因。

[学与问]

根据图解释合金熔点为什么一般比各成分熔点低？

提示：原子之间吸引力减弱。

[板书]

二、使用合金

1、铁合金

[投影]

[讲解]

生铁的含碳量在2％～4.3％，还含有硅、锰及少量硫、磷等杂质，机械性能硬而脆，易断裂，可铸不可锻；钢中的含碳量一般在0.03％～2％之间，其它杂质含量也比生铁少，基本上不含硫和磷。机械性能比生铁优良，硬而韧，有弹性，延展性好，可铸可锻，易加工。

[练习]

1.生铁的含碳量在__之间，还含有等杂质，主要的机械性能__。钢的含碳量在__之间，与生铁比较其它杂质含量__，主要的机械性能__。

[讲述]

钢可以分为碳素钢和合金钢两大类，根据含碳量的不同。工业上一般把含碳量低于0.3％（质量分数）的叫做低碳钢；含碳量在0.3％～0.6％（质量分数）之间的叫做中碳钢；含碳量在0.6％（质量分数）以上的叫做高碳钢。合金钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种不同特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀，以及其它许多优良性能。

[投影]

不锈钢制品：

[讲述]

随着科学技术的进步和人民生活水平的提高，不锈钢的装饰品、餐具、炊具已经进入许多家庭。不锈钢制品外观光洁、美观，不易污染、不生锈，因此受到人们的青睐。

不锈钢中除铁以外，还含有抗腐蚀性很强的铬和镍。铬的含量一般在13％以上，镍的含量也在10%左右。例如，有一种不锈钢的成分除铁以外，其他元素含量如下：

Cr（铬）17.0%～19.0%；Ni（镍）8.0%～11.0%；

C（碳）≤0.14%；Si（硅）≤0.80%；Mn（锰）≤2.00%；

P（磷）≤0.035%；S（硫）≤0.03%。

[练习]

2.在下列物质名称后的括号内填上符合该物质的组成成分和用途的序号。

(1)低碳钢(

)

(2)高碳钢(

)(3)不锈钢(

)

(4)铸造生铁(

) A.含碳2％～4.3％

B.含碳低于0.3％C.含碳高于0.6％

D.含镍、铬

a.铸造铸件

b.机器零件c.化工设备的耐酸塔

d.刀具

3.钢铁的生锈与什么有关？铁锈的主要成分是什么？若铁锈的主要成分以Fe2O3表示，写出用盐酸除去铁锈有关反应的化学方程式。

[学与问]

某些情况下（如海水中），不锈钢仍会生锈，为什么？（提示：仍含杂质，形成原电池）

[阅读]

资料卡片—钢中合金元素作用。（阅读拓展资料：特种纲）

[投影]

几种铝合金用途：

[板书]

2、铝合金、铜合金

[讲述]

铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝的强度和硬度较小，不适合制造机械零件等。制成铝合金可改善性能。例如，铝硅合金（含Si质量分数为13.5％）的熔点为564℃，比纯铝或硅的熔点低，而且它在凝固时收缩率又很小。因而，这种合金适合铸造。又如，硬铝（含Cu 4％、Mg 0.5％、Mn 0.5％、Si 0.7％）（均为质量分数）的强度和硬度都比纯铝大，几乎相当于钢材，且密度较小。铝合金的种类很多，它们在汽车、船舶、飞机等制造业上以及在日常生活里的用途很广。

[实践活动]

通过调查或设计实验，确定易拉罐的成分

[投影]

铜合金：

[讲述]

Cu与Zu的合金称黄铜，其中Cu占60%～90%、Zn占40%～10%，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。青铜是人类使用历史最久的金属材料，它是Cu～Sn合金。白铜是Cu-Ni合金，有优异的耐蚀性和高的电阻，故可用作苛刻腐蚀条件下工作的零部件和电阻器的材料。

[投影]

[阅读]

资料卡片：K金是指黄金和其它金属混合在一起的合金，K金的量度单位，是将纯金分为24份。根据在首饰中的黄金含量就分成不同的K金，所以24K是指纯金，18K含黄金量就是18/24=75.0%。

[思考与交流]

[阅读]

新型合金

[板书]

3、新型合金

[练习]

4、储氢合金是怎样储氢的？常用那些合金材料做储氢金属材料？

使用时氢气怎样放出？

5、.氢化钠（NaH）是一种离子化合物，NaH与H2O反应放出H2，下列叙述中正确的是

A、NaH在水中呈酸性

B、NaH中的氢离子可被还原成H2

C、NaH与H2O反应时，NaH是氧化剂

D、NaH与H2O反应时，H2既是氧化产物又是还原产物

[投影]

[阅读]

形状记忆合金

形状记忆合金是在20世纪60年代初期发现的，它是一种特殊的合金，有一种不可思议的性质，即使把它揉成一团，一旦达到一定温度，它便能在瞬间恢复到原来的形状。由镍和钛组成的合金具有记忆能力，称为NT合金。

具有这种形状记忆效应的合金，除镍钛合金外，还先后发现铜锌、金镉、镍铝等

约20种合金，其中“记忆力”最好的是NT合金。

形状记忆合金的应用范围广泛，除了可用于温度控制装置、集成电路引线、汽车零件与机械零件。

由于其与生物体的相容性好、耐蚀性强，还可用于骨折部位的固定、人造心脏、零件、牙齿矫正等医用材料。

由于NT合金成本昂贵，目前正在研制廉价的铜系形状记忆合金。

[小结]

略

[作业]

配套练习