第一节　合金优质公开课教案

第三章 探索生活材料

【教学目的】

1.

掌握合金的概念，了解几种常见合金的用途。

2.

掌握各合金在物理、化学或机械性能方面优于各成分金属，并可进行有关合金的计算。

3.

认识合金在人类生产生活中的作用。

4.

能够根据合金中各组分的化学性质，熟练解答有关合金方面的计算题。

【教学重点】

掌握合金与组分金属在性质上的差别，即合金的特点。

认识合金在人类生产生活中的作用。

能够根据合金中各组分的化学性质，熟练解答有关合金方面的计算题。

【教学难点】

能够根据合金中各组分的化学性质，熟练解答有关合金方面的计算题。

【教学过程】

[引入]材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。没有半导体材料就没有目前的计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊结构材料，就没有今天的宇航技术；没有光导纤维，就没有现代的光通信；没有有机高分子材料，人类的生活就不可能如此多彩。

[板书]探索生活材料

[图片]合 金

不锈钢制成的餐具；锰钢制成的钢轨；铝合金制成的车载桌；铝合金制成的箱子；镁铝合金制成的3C产品；镁铝合金制成笔记本电脑外壳；镁铝合金制成的自行车

[讲解]材料分类

金属材料、非金属材料、复合材料

无机非金属材料、有机非金属材料

传统材料、新型材料、天然材料、合成材料

思考与交流

1、什么是合金？你日常生活中用到的金属制品中哪些属于合金

合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。

2、为什么我们使用的金属材料主要是合金，而不是纯金属？

合金与金属相比，除具有金属的特性外，还具有许多比各成分金属更优良的物理、化学或机械的性能

。

如：硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。

3.查阅资料，填写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

金属或合金

铜、铝

使用原因

导电性好

延展性好

易加工便宜

熔点高

密度小、强度

大耐腐蚀

耐腐蚀

汽车外壳

灯丝

低碳钢

钨

发动机

排气管

铝合金

不锈钢

[板书]一、认识合金

合金的概念：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）融合而成的

具有金属特性的物质。

合金的性能：

1、硬度较大

2、熔点一般比各成分金属低

3、一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械的性能

4、合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以生铁调节。

[思考题] 1、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢

？

金属与合金的结构比较：

改变了金属原子有规则的层状结构

2、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低

？

在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分规整。而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属那样整齐，使得原子之间的相互作用力减小。所以，多数合金的熔点一般比各成分金属的低。 [板书]二

、使用合金

铁合金：

生铁（铁碳合金，含碳2%～4.3%，硬度大、抗压性强、性脆，用于制造机座、管道）

钢：

含碳0.03%～2%，延展性、机械性能好，用于制造机械和交通工具。

碳素钢、高碳钢（硬度较大）、中碳钢、低碳钢（韧性较好）、合金钢、不锈钢（Cr18%,Ni8%）

、锰钢（增加强度和韧性）

[投影]碳素钢与合金钢的区别

相同点

成分不同

铁、碳

性 能

含碳量高，硬度大；

含碳量低，韧性较强

合金钢

（不锈钢）

在碳素钢中加如不锈钢在空气中比较稳定，不入其它元素，如容易生锈，具有很强的抗腐蚀能镍、铬等

力

[学与问]日常生活中常用的不锈钢在大气中抗腐蚀能力很强，但在海水中会被腐蚀。你对这有什么启示？

[启示]1、日常生活中常用的不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈。但是如果放在海水中，海水中的氯离子会使这种不锈钢发生腐蚀。

2、锈钢的“不锈”是相对的，是与使用条件有关的

。 密度小、强度大、抗腐蚀力强。

[板书]2、铝合金

铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝的硬度较小，不适于制造机器零件等。向铝中加入少量的合金元素如Cu Mg Si Mn Zn及稀土元素等可制成铝合金。

如硬铝：含Cu4% Mg0.5% Mn0.5%Si0.7% 3 、铜合金：

铜合金

黄铜：含Cu Zn——耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。

青铜：含Cu Sn Pb等——硬而脆，强度大

白铜：含Ni Zn（少量Mn）——制洒具等

[资料卡片]金首饰

1、纯金质软，不适合直接制造首饰。

2、向纯金中加入一定量的铜或银，可以制成硬度较大的金合金，用于碳素钢

合 金

制造金首饰等。金首饰的成色是以首饰中金的最低含量的千分数来计量的。常用K数表示。K数越高表示金会含量越高。如：24K（99.5%以上），18K（约75%）。

[思考与交流]1、铸造硬币的合金应该具有什么性质？为什么？

铸造硬币的合金应该具有一定的硬度，能耐磨损和抗腐蚀，这样硬币才可以使用一定的年限；铸造硬币的合金也不能太硬，否则，硬币上的图案和数字不易被压印出来；铸造硬币的合金也不能太昂贵，等等 2、你从1元、5角和1角硬币的材质不同能得出什么结论？

三种金属的价值：镍＞铜＞铝

。

3、你认为铸造硬币所用合金的实际价值是低于面值、等于面值、还是高于面值？如果高于面值，人们可能会怎么做？

铸造硬币所用合金的实际价值应该低于面值。如果高于面值，人们可能会把硬币收藏起来或高价出售，而不当作货币使用

。

[板书]4、新型合金

（1）储氢合金

（2）钛合金形状记忆合金

（3）耐热合金

（4）形状记忆合金

（5）泡沫合金

[课堂练习] 1.用于制造飞机制造业的重要材料是（ A ）

A.Mg-Al合金 B.Cu-Sn合金 C.Al-Si合金 D. 不锈钢

2.下列关于合金的说法正确的是

（ D ）

A.

合金是一种金属和一种非金属熔合成的物质。

B.

合金的化学性质一般优于它的各成分的化学性质。

C.

一般地说合金的熔点比它的各成分金属的熔点都高。

D.

合金有金属光泽，能导电，能导热，即具有金属特性的物质。

3. 下列各物质是纯净物的是

（ C ）

A.黄铜 B.水玻璃 C.水银 D.漂白粉

4. 下列关于合金用途说法正确的是（ A ）

A.

钾钠合金比热容高而被用于核反应堆的冷却剂。

B.

由于黄铜比纯铜便宜，因此常被用作金属导线。

C.

硬铝的强度比纯铝大，因此更适于制成输电线。

D.

纯铁的机械性能比钢好，但由于冶炼成本较高，因此在实际生产生活中应用较少。

5. 以下现象与电化学腐蚀无关的是（ D ）

A.

黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易生锈。

B.

生铁比纯铁容易生锈。

C.

铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈。

D.

银质奖牌( 纯银制成)久置后表面变暗。

6. 下列对合金的理解正确的是（ C ）

A.

合金是两种或两种以上的金属构成的物质。

B.

合金为纯净物，如铁和钢。

C.

合金是具有金属特性的物质。

D.

两种或两种以上金属（或金属与非金属）组合而成的物质是合金。

7. 铝对大脑发育有不良影响，厨具中铝制品已逐步被不锈钢代替，不锈钢的组成为（ A ）

A.含镍铬的合金 B.含硅锰的合金

C.含铬钨的合金 D.普通钢表面镀镍

8.下列说法正确的是（ CD ）

A.

由于不锈钢耐酸碱腐蚀，因此可用不锈钢器皿盛放酸或碱。

B.

由钢铁比纯铁更易被腐蚀，我们可以知道合金比组分金属化学性质更活泼。

C.

我们日常生活中用到的铝制品都是用铝合金制成的。

D.

两金属组成的合金的密度一般处在两金属密度之间。

[作业]P 48页