课题1　金属材料教学设计一等奖

第八单元

金属和金属材料

课题1

金属材料

教学目标

【知识与技能】

(1)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，但同时还需考虑价格高低、资源是否丰富以及废料是否易于回收等其他因素。

(2)知道什么是合金，认识合金与纯金属相比在性能上更具优越性。

(3)了解几种常见合金的主要成分、性能和用途。

【过程与方法】

(1)通过实验探究，提高学生的动手能力。

(2)通过讨论、探究物质的性质与用途的关系，培养学生综合分析问题的能力。

(3)通过查阅合金的资料及分组讨论，培养学生独立获取知识的能力和合作意识。

【情感态度与价值观】

通过实验探究活动让学生体验成功的喜悦，逐步养成在学习过程中敢于质疑、敢于探究的良好品质。

教学重难点

【重点】

了解金属的物理性质，合金的概念。

【难点】

合金的性质。

教学过程

知识点一

纯金属的物理性质

【自主学习】

阅读教材第2～3页的有关内容，完成下列填空：

1．金属材料包括纯金属及合金。

2．按人类使用工具的材料为标志划分的时代：石器时代→青铜器时代→铁器时代。铝的利用要比铜和铁晚得多，人类使用铝的历史只有100多年。现在，世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。

3．常温下，铁、铜、铝都是固体，而汞是液体。

4．绝大多数金属都呈银白色；金呈黄色；铜呈紫红色；铁粉是黑色，所以金属都有颜色和光泽。

5．铜和铝都能作导线，说明金属有良好的导电性。

6．铁可拉成铁丝，铝可压成铝箔，金属的这种变形说明金属具有延展性。

【合作探究】

1．你能总结出金属的物理性质吗？

答：常温下为固态(汞除外)；有金属光泽，大多数金属有良好的导电性、导热性和延展性，熔点较高。

2．用铁锅炒菜利用了金属的什么性质？用铁锅炒菜有什么优点？

答：用铁锅炒菜利用了铁具有良好导热性、熔点高的性质。用铁锅炒菜的优点：可以补充人体必需的铁元素，预防缺铁性贫血。

【教师点拨】

1．金属属于金属材料，但金属材料不一定是纯金属，也可能是合金。

2．含有金属元素的物质不一定是金属材料。如Fe3O4、NaCl等，因为它们不具有金属的特征。

【跟进训练】

1．下列关于金属物理性质的描述正确的是(

C

) A．常温下所有金属都是固体

B．铁丝可在氧气中燃烧产生黑色固体

C．大多数金属具有优良的导电性、导热性、延展性

D．金属都具有银白色金属光泽

2．金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是(

B

) A．硬度很大，熔点很高

B．有良好的导电性、导热性

C．是银白色的固体

D．易与酸反应产生氢气知识点二

物质的性质和用途的关系

【合作探究】

1．为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？

答：制作菜刀、镰刀、锤子等所选用的金属硬度要大，因而选择硬度较大的铁，而不用硬度较小的铅。

2．银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜而不用银制？

答：虽然银的导电性比铜好，但制电线一般选用铜而不选用银，主要原因是银的价格要比铜高很多，且银的密度比铜稍大。

3．为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？

答：灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制，是因为钨是熔点最高的金属，高温时不易熔化，锡的熔点较低，如果使用锡制灯丝易熔化断开。

4．为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？

答：水龙头镀铬是因为铁在潮湿的空气中容易生锈，铬是硬度最大的金属，镀在铁的表面既美观，又耐磨、防锈，能延长水龙头的使用寿命；如果在水龙头表面镀金，虽然会使水龙头更美观，但会增加成本，且由于金的硬度较小，容易磨损，使水龙头易生锈，缩短了水龙头的使用寿命。

【教师点拨】

物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素。还需考虑价格高低、资源是否丰富、是否美观、使用是否便利、废料是否容易回收和对环境的影响等多种因素。

【跟进训练】

1．我国第四套人民币硬币中，一元币为钢芯镀镍合金，伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。在选择铸造硬币的材料时，不需要考虑的因素是(

B

) A．金属的硬度

B．金属的导热性

C．金属的耐腐蚀性

D．金属价格与硬币面值的吻合度

2．下列金属材料的用途与性质不相符的是(

D

)

A．导热性

B．导电性

C．延展性

知识点三

合金

【自主学习】

阅读教材第4～5页的有关内容，完成下列填空：

D．密度小

1．在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。故合金一定是混合物。

2．钢和生铁是含碳量不同的两种铁合金，它们的主要成分是铁。生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。

【教师点拨】

合金是指金属跟金属或金属跟非金属加热熔合而成的具有金属特征的物质。合金中一定含有金属，但不一定含有两种金属；合金中的元素是以单质的形式存在的，彼此没有发生化学反应，合金属于混合物。

【跟进训练】

1．“共享单车”，既节能环保又方便出行。如图所示单车中下列部件的制作材料不是合金的是(

C

)

A．钢圈

C．轮胎

B．钢丝

D．链条

2．试根据下表所列金属的熔点和沸点的数据，判断不能制得合金的是(

B

) 金属

熔点/℃

沸点/℃

A．K－Na合金

C．Na－Al合金

Na 97.8 883 K 63.6 774 Al 660 2200 Cu 1083 5952 Fe 1535 2750 B．K－Fe合金

D．Fe－Cu合金

3．下列有关合金的叙述中，正确的是③④⑤⑥(填序号)。

①合金中至少含两种金属；②合金中的元素以化合物形式存在；③合金中一定含有金属；④合金一定是混合物；⑤生铁是含杂质较多的铁合金；⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等更好。知识点四

合金与其组分金属相比具有的优良性能

【自主学习】

阅读教材第5～7页的有关内容，并分组完成相关实验活动，然后完成下列填空：

1．在实验8－1中，黄铜片和硬铝片的颜色比较鲜艳，铜片和铝片的表面有划痕。由该实验可得结论：(1)合金的颜色比较鲜艳；(2)合金的硬度比其组分金属的硬度大。

2．观察下表提供的数据，写出得到的启示(焊锡和武德合金都是由铅、镉、铋、锡组成的合金)。

熔点/oC 启示

纯金属

铅

327 镉

321 铋

271 锡

232 焊锡

183 合金

武德合金

70 合金的熔点低于组成它们的金属

3．合金与其组分金属相比，合金的抗腐蚀性能更好。

4．钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良的性能：熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好。钛合金与人体有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨；其熔点高、密度小，可以用来制造航天飞机外壳；其抗腐蚀性能好，可以用来制造船舶。

【合作探究】

合金为什么能被广泛地应用？

答：在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。

【跟进训练】

1．下列合金(金属)的比较，其中不正确的是(

D

) A．含碳量：生铁＞钢

B．抗腐蚀性：不锈钢＞纯铁

C．硬度：钢＞铁

D．熔点：焊锡＞锡

2．金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法中不正确的是(

D

) A．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械

B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具

C．铝合金轻而坚韧，可作为汽车、飞机和火箭的制作材料

D．钛合金的熔点高、密度大，常用作导弹和通讯设备的制作材料

练习设计

完成本课相应练习部分，并预习下一课的内容。