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课题1 金属材料
教学目标:
1. 知识与技能:
(1)认识金属材料与人类生活和社会发展的密切联系;
(2)了解常见金属的物理性质;
(3)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;
2.过程与方法:
通过日常生活中广泛使用金属材料的具体事例,培养学生合理使用金属材料的意识.
3. 情感态度与价值观:
通过对生活中一些常见的金属制品的材料选择的讨论,引导学生从多角度分析问题,对学生进行辩证看问题的教育。21教育网
教学重点:
1.金属材料的物理性质
2.物质性质与用途的关系
教学难点:合金与纯金属相比具有广泛用途的原因
教学过程:
一、引入新课:生活中你看到了哪些金属 这些金属制成了哪些物品,利用了该金属的哪些性质 包括交通工具,现代厨房,校园所见等等。21cnjy.com
二、新课教学:
(一)了解工具发展史:石器----铜-----铁-----铝------钛(自主学习P2-----几种重要的金属)
(二)金属的物理性质----图片展示
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归纳总结
1.金属的物理性质及相对应的用途:
①常温下大部分是固体
②有金属光泽-----金可作手饰
③大多为电和热的优良导体----铜可作导线,铁可作锅
④有延展性------铝可制成铝箔
⑤密度较大------铅可制成铅坠
⑥熔点较高------钨可制成灯丝
2.不同金属的物理性质差异也比较大,特性:
Cu ;Au ;Hg .
例题1:观察表格P3页8—1一些金属物理性质的比较(物质的性质决定物质用途)
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讨论分析:
1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制多面角用铝制
答:因为铁的硬度比较大,而铝的硬度较小.
2.银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制
答:银的资源有限,价格昂贵,且银的密度大,不易架设.
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:钨的熔点高而锡的熔点低;若用锡灯丝则很容易熔断.
4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬 如果镀金怎么样
答:镀铬:铬的硬度大,耐磨,保存时间长 铬耐腐蚀,可防铁制品生锈;
镀铬也使水龙头美观大方.
镀金:更美观,更耐腐蚀,但金价格昂贵,硬度小,易磨损.
归纳总结:物质的性质在很大程度上决 ( http: / / www.21cnjy.com )定了物质的用途,但这不是唯一决定因素,还要考虑 、 、 、 、 、
拓展:资料卡片----金属之最
地壳里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
(三)合金
1.合金定义: .
2.常见铁合金 生铁:含碳量2%---4.3%
钢: 含碳量0.03%---2%
3.生铁和钢性能不同的原因:含碳量不同
例题2:根据实验8-1比较
性质比较 现象
黄铜 铜 硬铝 铝
光泽和颜色
硬度
结论
纯金属 合金
铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金
熔点/℃ 327 321 271 232 183 70
启示
归纳总结:通过以上的学习,对纯金属和合金进行一下比较,合金有哪些更优良的性能?
①硬度大 ②熔点低 ③耐腐蚀
4.其它合金
合金 主要成分 主要性能 主要用途
不锈钢 铁、铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、容器、反应釜
锰钢 铁、锰、碳 韧性好、硬度大 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架
黄铜 铜、锌 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品
青铜 铜、锡 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 机器零件如轴承、齿轮等
白铜 铜、镍 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银做饰品
焊锡 锡、铅 熔点低 焊接金属
硬铝 铝、铜、镁、硅 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等制造业
18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件
5.钛和钛合金
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形状记忆合金:是具有形状记忆效应的合 ( http: / / www.21cnjy.com )金,被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线,水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关,以及牙齿矫正等医疗材料.
课堂小结:今天学到了什么?(学生总结,教师补充)
1、 金属材料包括纯金属和合金;
2、 金属的共性以及特性;
3、 物质的性质决定物质的用途的同时还应考虑哪些因素;
4、 合金的定义以及常见的两种铁合金;
5、 合金比纯金属的优点;
6、 生铁和钢性能不同的原因。
四、习题巩固:
1.金属材料包括 纯金属 和 合金 .
2.常温下大多数金属都是 固 体,有 金属 光泽,大多数为电和热的 优良 导体,有良好的 延展 性.21世纪教育网版权所有
3.生铁和钢性能差异大的原因是 含碳量不同 .
4.下列金属不属于合金的是 ( B )
A.生铁 B.水银 C.青铜 D.硬铝
5.根据下图的应用实例,试说出金属具有的物理性质.
( 延 展 性 ) ( 导 电 性 ) ( 导 热 性 )
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《金属材料》习题
一、填空题
1.常温下大多数金属都是 体,有 光泽,大多数为电和热的 导体,有良好的 性.www.21-cn-jy.com
2.铁、铝等大多数金属都显 色,但铜却呈 色,金呈 色;常温下,大多数金属是固体,但汞却是 体. 21*cnjy*com
3.生铁和钢性能差异大的原因是 .
4.在金属中加热熔合某些 或 ,就可以制得具有 特性的合金.可见,合金一定是 物。【版权所有:21教育】
5.合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更 (填“高”或“低”),抗腐蚀性能等也更 (填“好”或“差”).
二、选择题
6.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛 ( http: / / www.21cnjy.com )的应用.下列性质属于金属共性的是 ( )
A.硬度很小、熔点很高 B.有良好的导电、传热性
C.是银白色的固体 D.密度比较小
7.物质的性质决定物质的用途.下列物质的用途和性质不一致的是 ( )
A.铜导电性好做成导线 B.铝密度小做成飞机材料
C.金延展性好做成金箔 D.银导热性好做成装饰品
8.下列物质中不属于金属材料的是 ( )
A.金刚石 B.18K黄金
C.黄铜 D.铝
9.2010年上海世博会中国馆------“东方之冠”给人强烈的视觉冲击,它的主体结构为巨型钢筋混凝土制成的核心筒.其中钢属于 ( )
A.金属材料 B.合成材料
C.天然材料 D.复合材料
10.下列说法中正确的是 ( )
A.铝是人类最早利用的金属材料
B.铜是目前年产量最高的金属
C.大多数金属元素在自然界中以单质形式存在
D.日常使用的金属材料大多数是合金
11.青铜是人类最早使用的铜锡合金,下列说法中不正确的是 ( )
A.青铜属于纯净物
B.青铜属于金属材料
C.青铜的硬度比铜大
D.青铜的耐腐蚀比铜强
12.某种新型“防盗玻璃”为多层结构,每层 ( http: / / www.21cnjy.com )中间嵌有极细的金属线,当玻璃被击碎时,产生电信号,与金属线相连的警报系统就会立刻报警,这利用了金属的 ( )
A.延展性 B.导电性 C.弹性 D.导热性
13.下列金属不属于合金的是 ( )
A.生铁 B.水银 C.青铜 D.硬铝
14.下列各组物质中,属于纯净物的是 ( )
A.24K金 铜导线 B.不锈钢 黄铜
C.生铁 钢 D.钱币 硬铝
15.铜具有独特的导电性能 ( http: / / www.21cnjy.com ),是铝所不能代替的,在今天电子工业迅速发展的时代,这种古老的金属又恢复了它的青春.铜正在被广泛的应用.下列物质中不会用铜的是 ( )
A.计算机主板 B.印刷电路板 C.食堂IC卡 D.造房子用的钢筋
1、答案: 固 金属 优良 延展
解析:【解答】根据书上图片可获得金属的共性,常温下大多数是固体,有金属光泽,有导电性,导热性,延展性等等.21世纪教育网版权所有
【分析】金属的共性从物质的颜色、状态、导电、导热、延展性等方面进行归纳.
2、答案:银白 紫红色 黄色 液
解析:【解答】金属除了有共同的物理性质以外,还以几种金属有着特性,其中包括铜是紫红色,金是黄色,常温下汞为液态.21教育网
【分析】金属的物理性质除了共性还有一些金属有特殊的性质,即金和铜的颜色,汞在常温下的状态.
3、答案:含碳量不同
解析:【解答】生铁和钢都是铁的合金,只是它们的含碳量不同,导致了它们的种类和性能上的区别.
【分析】合金是混合物,最常见的铁合金就是生铁和钢,它们的都混入了少量的碳,但由于混入的碳量不一样,所以性能有所不同.2·1·c·n·j·y
4、答案:金属 非金属 金属 混合
解析:【解答】
【分析】由合金的定义可知,合金是指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.根据合金的组成可以判断合金是混合物.21·世纪*教育网
5、答案:高 低
解析:【解答】合金与纯金属相比,合金具有硬度大,熔点低,抗腐蚀性好等优良性能.
【分析】由金属的相互刻划来比较硬度,由表格中合金的性能证明抗腐蚀性好.
6、答案:B
解析:【解答】金属都具有良好的导电性、传热性和延展性,B正确;硬度、熔点、颜色等性质中存在特例,密度比较大,所以A、C、D错误.21·cn·jy·com
【分析】金属的物理性质包括常温下大多数 ( http: / / www.21cnjy.com )是固体,有金属光泽,有导电导热性,延展性,熔点比较高,密度比较大.但个别金属又具有个自的特性,金是黄色,铜是紫红色,常温下汞是液体.www-2-1-cnjy-com
7、答案:D
解析:【解答】物质的性质决定了物质 ( http: / / www.21cnjy.com )的用途,金属有导电性可用作导线,金属有导热性可作炊具,金属有光泽可作装饰品,金属有延展性可拉成丝、压成薄片,根据密度小、抗腐蚀性好等性能可用于航天科技,故ABC选项正解,D错误.21cnjy.com
【分析】银可做成装饰品是因为银具有银白色的金属光泽与导电性无关.
8、答案:A
解析:【解答】金刚石是碳单质,故A选项错误,18K黄金是铜锌合金,黄铜是铜的合金,铝是纯金属,它们都属于金属材料,故BCD选项正确.2-1-c-n-j-y
【分析】金刚石是碳的单质,属于非金属.
9、答案:A
解析:【解答】金属材料包括纯金属和 ( http: / / www.21cnjy.com )合金,钢属于铁的合金,故A正解.合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶,故B错误. 天然材料包括棉花、羊毛、天然橡胶,故C选项错误.复合材料是一种复杂的混合物,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料.复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类.金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金.非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等,不包含铜,故D选项错误.【出处:21教育名师】
【分析】钢属于合金,金属材料包括纯金属和合金两部分.
10、答案:D
解析:【解答】人类最早利用的金属材料是铜;铁 ( http: / / www.21cnjy.com )是目前年产量最高的金属;在自然界中,少数金属以单质形式存在,大多数金属以化合物形式存在;由于合金有多数优良性能,所以日常使用的金属材料中大多数是合金.21教育名师原创作品
【分析】 合金与纯金属相比,合金具有硬度大,熔点低,抗腐蚀性好等优良性能,所以在日常生活中使用的金属材料大多数是合金.【来源:21cnj*y.co*m】
11、答案:A
解析:【解答】B中青铜属于 ( http: / / www.21cnjy.com )合金,合金属于金属材料,CD中合金的优良性能比纯金属的硬度大,抗腐蚀性能好,所以BCD选项是正解的,而A中青铜是合金,合金是混合物,故错误.21*cnjy*com
【分析】青铜属于合金,根据合金的概念可知青铜是混合物.
12、答案:B
解析:【解答】金属的物理 ( http: / / www.21cnjy.com )性质包括常温下大多数是固体,有金属光泽,有导电导热性,延展性,熔点比较高,密度比较大.而物质的性质决定了物质的用途.【来源:21·世纪·教育·网】
【分析】物质的用途体现了物质的性质,由于产生的电信号与金属线相连,所以体现了金属的导电性.
13、答案:B
解析:【解答】A中的生铁是铁的合金,C中青铜是铜的合金,D中硬铝是铝的合金,而B中的水银是纯金属汞,纯金属是纯净物,合金是混合物.
【分析】根据合金定义可知,合金是混合物,而水银是金属汞,属于纯净物,所以不是合金.
14、答案:A
解析:【解答】24K是纯金,铜导线是金属铜制成的,所以都是纯净物;而B、C、D选项中的物质都是合金,合金属于混合物.
【分析】不锈钢、黄铜、生铁、钢、钱币、硬铝这些物质都是生活中常见的金属材料,它们均属于合金,合金是混合物.
15、答案:D
解析:【解答】此题与生活实际相联系,A ( http: / / www.21cnjy.com )、B、C三个选项对于中学生来说多数没有深接触,所以可以用排除法来进行解答,D选项中的钢属于铁的合金,里面含有少量的碳,不含有铜.
【分析】钢是铁的合金,而且造房子用的钢筋主要目的是起骨架支持作用,故D错.
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课题1 金属材料
根据生活经验,你见过哪些金属制品?
现代厨房
交通工具
校园所见
一、几种重要的金属
1、金属材料包括纯金属和合金两大类。
了解人类社会使用金属材料的历史
钛和钛合金
铝和铝合金
青铜器时代
铁器时代
【图表与分析】
根据生活常识及课本P3 图 8-3,
请归纳金属的物理性质
① 大多数金属都具有 _____________ ,
② 常温下大多数金属都是____体,
③ 具有良好的________性和________性;
④ 有良好的________
(可以展成薄片,可以拉成细丝);
⑤ 密度________ ,熔点________ 。
金属共同的物理性质(共性)
较大
金属光泽
固
导电
导热
延展性
较高
不同金属的物理性质差别也较大(特性)
① 纯铜呈_____色,金呈_____色;
② 常温下____是液体;
③ 金属导电性、导热性、密度、熔点、硬度等
差异较大
紫红色
黄色
汞
2、根据生活常识与课本P3表8-1请回答:
了解金属的物理性质(特性)
(1)为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制?
(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?
如果镀金会怎样?
根据你的生活经验和课本P3 表 8-1提供信息
并查阅有关资料讨论分析下列问题。
【分析与说理】
3、 性质 用途
决 定
体 现
金属材料 铁 铜
性质 导电性
用途 铁 锅
导热性
导 线
考虑物质的用途时,性质不是
唯一因素,还需要考虑
什么因素?
根据上一题答案,请大家议一议:
价格
是否美观
资源
废料是否易于回收
对环境的影响
使用是否便利
【资料卡片】
阅读课本P4 资料 金属之最
并回答下列问题
地壳中含量最高的金属元素──
人体中含量最高的金属元素──
目前世界年产量最高的金属──
熔点最低的金属──
密度最小的金属──
铝 Al
钙 Ca
铁 Fe
汞 Hg
锂 Li
1、如果在金属中加热熔合某些金属或非金属,就可以制得具有________,与纯金属性质不同的_______--合金。
二、合金
混合物
金属特征
【快而准】
习题1、(1)生铁和钢是______的两种合金,
也是使用最多的金属材料。
(2)生铁的含碳量为________
钢的含碳量为___________
【快而准】
习题2、生铁硬度比纯铁_______(填大或小)
不锈钢硬度比纯铁_____(同上)
不锈钢抗腐蚀性能比纯铁___(填强或弱)
小结:由于组成改变,合金性能也随之改变
【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽
和颜色;将它们互相刻划,比较它们的硬度。
金属材料 主要成分 光泽和颜色 硬度大小对比
黄铜片(合金)
铜片(纯金属) 硬铝 (合金)
铝 (纯金属) 【实验与分析】
2、合金与组成它们的金属的性质比较
铜、锌
铝、铜、镁、硅
紫红色
黄色
灰白色
银白色
铜
铝
黄铜片>铜片
硬铝>铝
【分析与说理】
查阅资料,了解焊锡(锡铅合金)和武德合金
(铅、铋、锡、镉组成的合金)的用途。
根据下表提供的数据,你能得到什么启示?
纯金属 合金 铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金
熔点/℃ 327 321 271 232 183 70
启示 合金的熔点一般比组成它的纯金属熔点低
结论:合金与纯金属相比
一般得到能更大的硬度,较低的熔点,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
由于合金的很多性能与组成他们的纯金属不同,这就使得合金更容易适合不同的用途。因此,日常使用的金属材料,大多数属于合金。
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。
3、常见合金的主要成分、性能和用途
合金 主要成分 性能 用途
不锈钢
黄铜
焊锡
硬铝
18K黄金
铜、锌
机器零件、仪表、日用品
强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀
锡、铅
熔点低
焊接金属
铝、铜、镁、硅
强度和硬度好
火箭、飞机、
轮船等制造业
金、银、铜
光泽好、耐磨、易加工
金饰品、钱币、电子元件
抗腐蚀性好
铁、铬、镍
医疗器械、炊具、
容器、反应釜
4、钛与钛合金
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。
钛合金与人体有很好的“相容性”,可用来制造人造骨等
用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
形状记忆合金:是具有形状记忆效应的合金,被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线,水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关,以及牙齿矫正等医疗材料。
用形状记忆合金丝制成的天线
将天线揉成团
在加热时形状开始恢复
形状完全恢复
课堂小结:
纯金属
1、金属材料
合金
2、金属的物理性质
3、合金的定义
生铁
4、常见的两种铁合金
钢