课题1　金属材料教案及板书设计

第八单元

金属和金属材料

课题1

金属材料

第1课时

几种重要的金属

1．了解金属的物理性质及常见金属的特性和应用。

2．能区分常见的金属和非金属，知道一些“金属之最”。

重点

金属材料的物理性质、物质性质与用途的关系及影响金属材料用途的因素。

难点

物质的性质决定其用途，但不是唯一的决定因素。

一、创设情境，导入新知

在前几单元我们已学习了碳、氧等非金属的性质和用途。但在一百多种元素中有80%是金属元素(展示元素周期表)，这些金属在生产和生活中有着非常重要的用途。在这一单元我们将学习一些常用金属的性质和用途以及冶炼的方法。

二、自主合作，感受新知

回顾以前学的知识、阅读课文并结合生活实际，完成《探究在线·高效课堂》预习部分。

三、师生互动，理解新知

展示：一些物品(如曲别针、铝箔、铜丝、水龙头等)和金属制品的图片(如卫星、轮船、汽车等)。

分析：常见的金属材料很少有纯金属，多数为多种金属制得的合金，即金属材料包括纯金属以及它们的合金，金属材料种类繁多，与人类的生活有着密切的联系，在各个领域都有广泛的用途。

设问：知道人类从什么时代开始使用金属材料吗？想了解金属材料的使用历史吗？

分析：石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的利用→钛的利用。

我国从商代开始使用青铜器，春秋时期就会炼铁，战国时期会炼钢，目前正大量使用的是钢和铝合金材料，钛被认为是21世纪最有前景的金属材料之一。

分析：铜和铁是人类使用较早的金属。铝的使用要比铜和铁晚得多，只有100多年的历史。但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于

铁之后，居第二位。事实上金属材料的使用，常常是利用其物理性质。

(一)金属的物理性质

实验探究：金属的物理性质——取三块同样大小的铜片、铝片和铁片，进行探究。

实验步骤：(1)观察它们的颜色和光泽。然后用细砂纸打磨，再观察它们的颜色和光泽。

(2)感觉一下它们的质量大小，由此判断它们的密度大小。

(3)试试它们是否容易被弯曲、折断，用小刀割一下，并感觉一下它们的硬度。

(4)用手拿着金属片的一端，在酒精灯上方烘烤它的另一端(注意：时间不要长，防止烫伤)，试试它能不能导热。

(5)用电池和小灯泡试试它们能不能导电，并比较灯泡的亮度是否相同。

(6)用铁锤捶一下。

结论：(1)金属都有颜色、有光泽。铁、铝呈银白色而铜为紫红色，金为黄色。

(2)金属不同，其硬度大小不相同，金属能被弯曲，而且不易折断。

(3)金属不同，其密度大小不相同。

(4)金属具有导热性。

(5)金属具有导电性，不同金属的导电能力各不相同。

(6)金属有延展性(抽成细丝的性质为延性，打轧成薄片的性质为展性)。

讨论：(1)常温下，是不是所有的金属都是固体？

(2)金属用砂纸打磨前后，其颜色和光泽是否相同？这说明了什么？

(3)制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有何要求？

(4)炊具加热时有没有被熔化？说明它们的熔点怎么样？

(5)电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了它的什么性质？

(一般来讲，导电性好的金属其导热性也好) 结论：(1)常温下汞(即水银)为液态。

(2)砂纸打磨后的金属光泽与打磨前不一样，说明这些金属表面可能和某些物质发生反应而使表面光泽发生了变化。

(3)前者密度要小，后者密度要大；两者为防止变形都需要有较高的硬度。

(4)没有被熔化，说明它们的熔点较高。

(5)利用了金属钨导电、导热、熔点高的性质。

分析：请大家根据以上探讨结果，总结出金属的物理性质。

常温下为固态(除汞外)，有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点较高，密度、硬度因金属的不同而不同。

(二)性质决定用途

提问：物质的性质和用途之间又有什么关系呢？

回答：物质的性质决定物质的用途。金属具有光泽可做装饰品，如金、银首饰，金属纽扣等；金属有导热性，铁或铝可以用作炊具、餐具、热交换器、散热器等。在制造餐具的材料中，铝、铁制品最多。但需注意人体若摄入铝过量，可能导致大脑迟钝，故餐具最好少用铝，多用铁，因为铁是人体必需的一种元素。联合国卫生组织推荐使用中国的铁锅作餐具。

(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？

(4)为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？

回答：(1)因铁的硬度大于铅。铅的硬度很小，若菜刀、镰刀用铅制，容易卷刃；而锤子用铅制，很易变形。

(2)电线用铜制而不用银制的理由：①银在自然界的含量少，价格昂贵；②银的密度大，

不易架设。

(3)灯泡里的灯丝用钨制是由于钨有较高的熔点，且易导电。若用锡制的话，灯丝导电产生的热量易使灯丝熔断(因锡的熔点低)，从而影响灯泡的寿命。

(4)水龙头镀铬：①可增加水龙头的硬度，而使其不易变形；②不易生锈；③镀铬可使水龙头变得美观大方。镀金更好看，更耐腐蚀。但镀金一是金价格昂贵；二是因为金的硬度低，易磨损，而铬的硬度大，耐磨，保存时间长久。

讨论：物质的性质是否是决定物质用途的唯一因素？

结论：用途主要由性质决定。还需考虑的因素：价格、资源、是否美观、使用是否便利、废物是否易于回收利用和对环境的影响。

分析：我们知道，在一切比赛中，当冠军的感觉都是最好的。哪些金属能获得如此殊荣呢？请大家看P4资料卡片：“金属之最”。

投影：金属之最

地壳中含量最高的金属元素——铝

人体中含量最高的金属元素——钙

目前世界年产量最高的金属——铁

导电、导热性最好的金属——银 硬度最高的金属——铬

熔点最高的金属——钨

熔点最低的金属——汞

密度最大的金属——锇

密度最小的金属——锂

四、尝试练习，掌握新知

1．练习：

(1)在下面的物理性质中：①银白色金属；②延展性；③导热性；④导电性；⑤被磁铁吸引，其中铁、铜、铝三种金属都具有的是( C ) A．①②③

B．③④⑤

C．②③④

D．①⑤

(2)联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的炊具，并向全世界大力推广，其主要原因是( C ) A．价格便宜

B．升热慢退热也慢，保温性较好

C．烹饪出的食品含有铁元素

D．铁中含有有机物必含的铁元素

(3)为什么用铁制菜刀、锄头而不用铝？为什么灯丝用钨制而不用铁丝或铜丝制？

解：铁的硬度较大，用它制造刀具、锄头等使用时不易变形，而铝的硬度小、质地软、易变形，不宜用来制造工具。白炽灯内的灯丝通常用钨制，是因为它的熔点高达3410℃，高温下不易熔化，而铁、铜的熔点比钨低近2000℃，高温下易熔化形成断路。

2．完成《探究在线·高效课堂》相关作业。

五、课堂小结，梳理新知

通过本节课我们知道，金属的物理性质主要包括颜色、光泽、熔点、沸点、硬度、密度、延展性、导电性、导热性等，以及金属的物理性质的相似性和差异性；金属的物理性质可决定金属的一些用途，但这不是唯一的决定因素，即同时还要考虑经济、环境、资源、美观等方面的问题。这也启示我们在看待任何问题时，都不应是孤立的、片面的，而是要从大局出发，权衡利弊，然后再作决定。

六、深化练习，巩固新知

课本P8“练习与应用”第1、5题。

《探究在线·高效课堂》相关作业。