课题2　金属材料课程导入及其完整教案

课题2 金属材料

【教学目标】

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，但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。

3、认识合金，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。

4、通过查阅合金的资料，培养学生独立获取知识的能力。

5、通过实验探究，逐步养成在学习过程中敢于质疑敢于探究的良好品质。

【教学重点】

1、引导自主探究金属的物理性质。

2、在交流学习中认识常见的合金并了解其广泛的用途。

【教学方法】

引导探究；指导调察，收集资料整理归纳；组织小组讨论交流及分享等。

【仪器、药品及其它】

1、学生收集日常生活中的金属材料。

2、学生查阅有关金属材料发展前景资料。

3、酒精灯、火柴、干电池、导线、小灯泡、砂纸、铜丝、铁丝、铝丝、铁架台、黄铜、铜、焊锡、锡、铁片、铅、铝片、铝合金。

4、教师制作多媒体课件。

课时安排

：2课时

教 学 过 程教学拓展

第一课时

【创设情境】1912年，英国斯科特探险队的船只，在去南极的途中，因天气十分寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其妙地化为了灰尘。1867年冬天，俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰色粉末。

听了上面两个小故事，你能猜出产生事故的原因吗？

在日常生活中，你碰到过类似因为不恰当使用金属而导致的尴尬事吗？说出来听听。

现在，你最想知道哪些关于金属材料的知识？

请学生列举身边的金属材料。

活动探究

金属材料和非金属材料在物理性质上的差异：小组协商选择你认为有价值的金属和非金属材料，自己确定研究方案，从光泽、硬度、导电性、导热性、延展性、熔点等多方面进行比较。

(多媒体演示：金属的物理性质) 现在，你知道金属材料具有哪些共同的物理性质吗？

【知识共享】在日常生活中，你经常用到哪些金属材料？你能设计出更别致的用途吗？有兴趣的同学，请你走上讲台，为我们做一次精彩的演说！现在，你知道金属材料的物理性质和用途有哪些关系了吗？

【归纳整合】通过本节课的研究，学到了哪些知识？有什么全新的体验？

(多媒体演示：略) 培养学生分析表能力。拓展学生的思空间。

作业：1、铝与铁相比，具有哪些优良的性质？

2、分别举出铁、铜、金的几种用途，这些用途各利用了它们的什么性质？

3、请同学们课外调查我们生活中的金属是否都是属于化学意义上的金属（单质）？

4、从金属材料的利用历史来看，先是青铜器时代，后是铁器时代，而铝的利用仅仅是100多年前的事，这是什么原因呢？

5、上网查阅有关金属材料发展前景的资料。

实现课内知识在课外的延伸。为第二课时的教学做好准备。

第

二

课

时

【问题】

为什么我们在生活中不用纯铝做门窗，而是用铝合金？为什么不用纯铁制作汤勺，而用不锈钢这种铁的合金……

其实我们日常的生产生活中大量使用的往往不是纯金属而是它们的合金。

合金里都含有什么成分呢？是怎么得到的呢？

分析资料谈对合金的认识(多媒体显示以下资料）

铁的合金的主要成分

生 铁：铁、碳 不锈钢：铁、镍、镉 思考：通过对以上资料的分析，谈一谈你对合金的认识？

我国夏商时代的司母戊鼎和四羊方尊都是用到了青铜这种铜和锡的合金。青铜是人类最早使用的合金，至今已有3000多年了。【多媒体显示有关资料（配图片）】

【活动探究】:纯金属和合金性质的探究

问题：为什么我们日常的生产生活中大量使用的往往不是纯金属而是它们的合金呢？

你认为可能是什么原因？对此问题的探究，你打算采用怎样的探究方法？

（采用对比试验的方法，教师演示，学生观察、总结.）

实验1比较黄铜片和铜片的颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度. 讨论：同学们看书完成P5讨论题

过渡：尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。

请同学们读书P6表8-2 提问：同学们通过以上的学习，对合金与纯金属进行一下比较，合金有哪些更优良的性能呢？

学生讨论、交流。

【总结提升】

与纯金属相比，合金具有：更大的硬度，较低的熔点（便于加工铸造），

更高的强度(韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打)，更好的抗腐蚀性能

请同学们回答下列问题：（可以参照一下P6表8-2）（多媒体展示）

你将选用哪种合金来制造下列物品，说明理由。

①外科手术刀

②防盗门

③门锁

④自行车支架

几大金属及它们的合金资料和图片：（多媒体显示，学生阅读了解）

铁及铁的合金：生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金．生铁的含碳量为2％～4.3％，钢的含碳量为0.03％～2％．除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等．由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变．例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多

铝及铝合金：世界铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性可制成 0.01mm的铝箔，用于包装香烟、糖果；铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，铝及其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业有广泛的用途

钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等

（多媒体展示下面的练习）

钛和钛合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与人体很好的“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（

）

A

用于核潜艇设备的制造

B

用于制造航天设备

C

用来做保险丝

D

可用来制造人造骨

【作业】课堂练习

1、金属材料包括 以及它们的 。

2、以下铁的用途，涉及了铁的哪些性质？

（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄

（2）铁块可以制成铁丝或铁

（3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链

3、在铁、铝、铜、锌、钛五种金属中：

常用作干电池电极的金属是＿

生铁和钢是哪种金属的合金＿＿＿

包装糖果、香烟的银白色金属材料＿＿

常用于制造电线和电缆的金属＿＿＿

常用于航空工业作制造飞机等材料的金属＿＿＿＿

4、分别列举出铁、铜、金的几种用途，这些用途各利用了它们的什么性质？

5、用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？

6、科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：

熔点2500℃

密度3g/cm3 强度与钢相似

导电性良好

导热性良好

抗腐蚀性优异

这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属的可能用途。