(共9张PPT)
简介与评价
做人之道:人生在世,应该这样,在美丽自己的同时芬芳别人。
周克雄
这是《初中化学课堂教学优化设计的实践探索》(人教版“初中化学教案” )一书的配套课件,这本书的形成历时十余年,是作者多年教学实践的积累,以“把每一节课当作礼物送给学生”作为设计追求!
购书可与作者联系,QQ:871003695;手机/微信:13990810599。
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读者评价
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铁锅、铝锅、铜火锅可以用来炒菜、烧水、涮肉,铝、铜还可用作热交换器、散热器等,说明什么?
全铜管热交换器
铝热交换器
铝材散热器
全铜散热器
铁锅炒菜
铝锅烧水
铜火锅涮肉
金属能够导热
谢谢
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21世纪载言
一M
课堂教学优化设计的实践探索
课堂教学
优化设计的
实践探索
(初中化学)
周克雄○著
(初中化学
周克雄◎著
诠释新课标理念
关注学生发展核心素养
构建“以生为本”的活力生态课堂
D吉林大學出版社
林太慧
鼠
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合肥
iPhone 6 Pl-WViFi
09:47
谢谢老师的认可,合肥有
不少老师在您的推介下买了
我的书,昨晚一位合肥的老
师买我的书,他说是一位老
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老师吗?他说是,他说您是
合肥很优秀且有名望老师,
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习并向您致敬!
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云南省曲靖式
好的,非常感谢
您对学生而言伟大,对年轻的教师
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金
益
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广东省东
周老师,书已经收到了。
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12:40
谢谢认可!在实用过程中发现什么问
题请告诉我,以不断完善。(共30张PPT)
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
(第一课时)
做人之道:人生在世,应该这样,在美丽自己的同时芬芳别人。
周克雄
伟大的悲剧
1912年,英国斯科特船长率领探险队员乘坐“特拉诺瓦号”进行南极探险。不幸的是,斯科特和所有到达南极极点的队员在返回基地的途中全部丧生,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,导致事先放置在各个贮藏点用于取暖的煤油漏光了。
导入新知
列举在日常生活中广泛使用由金属材料制成的物品
锅
壶
刀
水龙头
锄
探究新知
金属材料包括纯金属以及它们的合金。
金属材料包括哪两大类?
铁(Fe)
铜(Cu )
铝(Al)
最常见的金属
人类从石器时代进入青铜时代,继而进入铁器时代,就是以金属材料的使用作为标志的。铜和铁是人类使用较早的金属。我国劳动人民在商代就制造出精美的青铜器,春秋战国时期就会冶铁和炼钢。
东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)现已成为我国的旅游标志
河北沧州铁狮子,铸造于公元953年,距今已有1千余年的历史,狮高5.3 m,长6.5 m,宽3 m,重约40 t
铝的利用要比铜和铁晚得多,它的发现和工业生产的历史很短,仅仅只有100多年时间,被称为“年轻的金属”。1827年德国化学家维勒,用他独创的一种复杂的方法制得了粉未状金属铝,并首次指出了铝的化学性质,他被科学界公认为铝的发现者。30年后,法国化学家得维尔用金属钠还原氯化铝,得到了有金属光泽的铝球,但用这种方法制得的铝比黄金还贵好几倍,使铝成为当时颇受羡慕的“贵金属”,用铝制成的餐具,只有王室和贵族才能享用。1886年,英国奥柏林学院化学系的青年学生霍尔,在实验中偶然发现冰晶石可大大降低炼铝成本。几乎同时,法国青年大学生埃罗也成功地用电解法制得了铝。从此,铝变成了廉价商品。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。
金属铝的利用史
金属有光泽
铜(Cu )
金(Au)
铁(Fe )
铝(Al)
银(Ag)
观察下列金属及其制品,它们的外观有什么共同之处?
金属的颜色和光泽在生活中有什么用途?请举例说明。
用途:首饰、金属钮扣、制作“金粉”对联等
写对联或做装饰品时所用的“金粉”是不是真正的金粉?
这种“金粉”主要成分是铜粉掺杂不同比例的锌粉或锡粉等与“清面漆”调成的。
涂防护栏、水管等管道时常用的 “银漆”,实际是铝粉和漆调成的。
铁丝、铝丝、铜丝可以做导线,说明什么?
铁导线
金属能够导电
铝芯线
铝电缆
铜电缆
铜芯线
铁锅、铝锅、铜火锅可以用来炒菜、烧水、涮肉,铝、铜还可用作热交换器、散热器等,说明什么?
全铜管热交换器
铝热交换器
铝材散热器
全铜散热器
铁锅炒菜
铝锅烧水
铜火锅涮肉
金属能够导热
铁、铜、铝能拉成丝,说明什么?能展成薄片,说明什么?
视频
金属有延展性
铁丝弯成的玩具车
弯曲的铝丝
弯曲的铜丝
金属能够弯曲
金属的物理性质
1.有光泽;
2.能够导电;
3.能够导热;
4.有延展性;
5.能够弯曲。
铁
金
银
铝
铁、铝、银等大多数金属都呈银白色,但铜却呈紫红色,金呈黄色。
铜
汞
体温计
在常温下,铁、铝、铜等大多数金属都是固体,
但
体温计中的汞(俗称水银)却是液体。
有光泽
有延展性
有导电性
导热性
铁磁性
物理性质 用 途
铁锅、铝茶壶等
铝丝、铜丝等做导线
做装饰品
拉铁丝、做铝箔等
永久磁铁
请将金属的性质和用途用短线连接起来
导电性较好的金属有哪些?
导电性较差的金属有哪些?
2.一般来讲,导电性好的金属其导热性也好。
1.不同金属的导电能力各不相同。
密度较大的金属有哪些?
哪种金属的密度比较小?
熔点较高的金属有哪些?熔点相对较低的金属有哪些?
炊具加热时没有熔化说明
制造炊具的金属熔点较高。
电炉丝是用金属钨制成的,你认为它利用了钨的什么性质?
利用了钨的能导电、能导热、熔点高的性质。
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,早餐吃的米粉中加入了明矾,含有较多铝,应少吃。
【阅读材料】
硬度较大的金属有哪些?硬度较小的金属有哪些?
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?
制造飞机的金属密度要小,制造机器底座的金属密度要大;两者为防止变形都需要有较高的硬度。
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?
④为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金怎么样?
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。
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,但不经济。
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。
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。
用途
←
决定
反映
→
性质
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。但这不是唯一的决定因素,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
资料卡片
金属之最
地壳中含量最多的金属元素——铝
人体中含量最多的金属元素——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( gè )
熔点最高的金属——钨
熔点最低的金属——汞
密度最大的金属——锇( é )
密度最小的金属——锂
锡在低温下变成灰的原因
当温度在13℃以下时,锡的原子之间的空隙就会加大,就会失去金属特性并碎裂成粉末。温度愈低,这种碎裂的速度就愈快,在零下33℃时速度最快。温度一降到零下,白锡就失去光泽,变成暗灰色,最后碎裂成粉末,人们称这种现象为“锡疫”。附带要说明的是,未染上“锡疫”的锡板,一旦和有“锡疫”的锡板接触,也会产生灰色的斑点而逐渐“腐烂”掉。
斯科特南极探险装煤油的铁桶是用锡焊接的,在去南极的途中,因天气十分寒冷,锡因“锡疫”化为灰尘,导致煤油漏光,探险队员因无法取暖而全部冻死在南极冰原。
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,也是因为上述原因。
课堂小结
1.金属具有很多共同的物理性质。例如,常温下它们都是固体(汞除外),有金属光泽,大多数为电和热的优良导体,有延展性、密度较大,熔点较高。
2.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
谢谢
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课题1 金属材料
(第二课时)
第八单元 金属和金属材料
做人之道:先做自己应该做的事,再做自己喜欢做的事。
周克雄
要把“神舟”飞船送入太空,就需要推力很大的宇宙火箭,并且要求火箭的飞行速度达到每秒8公里以上才行。在这样快的速度下,火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。与此同时,当火箭发动机工作时,还要喷出几千度的高温气流,这样一来,火箭尾部就得承受摄氏四千度以上的高温。
视频:火箭发射
导入新知
生铁及生铁制品
探究新知
建筑用钢材
自行车车架用钢材制造
钢是铁的一种合金,
生铁是铁的另外一种合金。
生铁的含碳量为2% ~ 4.3%,还含有硅、锰;
钢的含碳量为0.03% ~ 2%,不锈钢还含有铬、镍。
在金属中加热熔合某些金属或非金属,就可制得具有金属特征的合金。
【实验8-1】
1.比较黄铜片(铜和锌的合金)和铜片、硬铝片(又叫铝合金,是铝、铜、镁、硅的合金)和铝的光泽与颜色。
2.将黄铜片和铜片、硬铝片和铝互相刻画,比较它们的硬度。
黄铜片
黄铜锁
铜片
硬铝片(铝合金)
铝合金材料
铝合金门窗
铝片
性质比较 现象
黄铜 铜 硬铝 铝
光泽和颜色
硬度
结论
有金属光泽,呈黄色
有金属光泽,呈紫红色
有金属光泽,呈银灰色
有金属光泽,呈银白色
在铜片上留下刻痕,黄铜比铜硬
在铝片上留下刻痕,硬铝比铝硬
合金与组分金属的物理性质有差异,一般合金的硬度大于其组分金属的硬度。
50年代在河南开封出土了一把古剑,这把剑的剑刃可以轻松地切开叠放在一起的15枚铜币。你们知道剑刃的材料是什么吗?——是青铜。青铜就是“铜与锡”熔合而成的合金。我们知道,铜、锡的硬度都不大,而青铜却质地坚硬,如何解释?
合金的熔点比其组分金属低
讨论: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
视频:合金的熔点与其组分金属的差异
在电子产品装配中常用到焊料,焊料是一种熔点比被焊接金属低,焊料熔化时,在被焊接金属不熔化的条件下能润湿被焊金属的表面,并在接触面处形成合金层与被焊金属连接到一起,在一般电子产品装配中,主要使用焊锡焊料,俗称焊锡,焊锡是锡和铅的合金。
视频:锡焊焊接
武德合金用50%铋、25%铅、12.5%锡和12.5%镉制成的。它的熔点很低,大约70℃。保险丝就是用武德合金制成的。把保险丝安装在电闸盒中,如果电路中发生短路或超载,电流过大,导线便会发热,当温度升高到70℃时,保险丝就会熔断,能起到保护电器设备,防止火灾发生的作用。
保险丝
保险丝盒
铝合金材料
经风吹日晒无变化
表面氧化的铝锅
青铜器
黄铜制品
纯铜制品锈蚀
合金一般比组成它的纯金属具有较好的抗腐蚀性能。
1968年的一天,英国某军港,一艘新型核潜艇正在下水。岸上的人群和潜艇上的官兵个个兴高采烈。而前苏联海底声纳网的监控人员却急得满头大汗。前苏联一直依靠强大的声纳网通过监听美国、英国战略导弹核潜艇水下运行的噪音来监视它们的行动。可这次眼看着这艘英国核潜艇下水,却怎么也搜寻不到它的信号。原来英国科学家们使用减震合金来制作这艘核潜艇的螺旋桨,使其水下运行的噪音大为降低,从而大大提高了核潜艇的隐形生存能力。
合金往往比组成它们的金属具有更好的性能。所以,我们在日常生活、工农业生产和科学研究中使用的金属,大多数属于合金。目前,合金的品种已达几千种,远远超过金属自身的种类(90余种)。合金大大拓宽了金属材料的使用范围和使用价值。
合金比纯金属应用范围更广
不锈钢的主要用途
炊具
医疗器械
容器
锰钢的主要用途
钢轨
挖掘机铲斗
坦克装甲
自行车架
黄铜的主要用途
机器零件
仪表
日用品
轴承
青铜的主要用途
齿轮
白铜的主要用途
钱币
代替银做饰品
焊锡的主要用途
焊接金属
硬铝的主要用途
火箭、飞机、轮船等制造业
18K黄金的主要用途
金饰品
电子元件
钱币
钛的强度与钢铁一样,但却比钢铁轻得多。用钛合金制造的手表壳,重量轻、耐磨、不生锈,已达到了一旦拥有别无所求的境界。钛合金的弹性模量和人体骨骼的弹性模量相近,与人体具有很好的相容性,被称为“亲生物金属”,用钛片和钛螺丝治疗骨折,有意想不到的效果,只要过几个月,新骨和肌肉会把钛片等结合起来,因此钛是理想的人体牙科植入物和人工关节材料。 如上图用钛合金制造的人造骨和人工关节材料。现代超音速飞机的机翼骨架、机身骨架、机身板、蒙皮、起落架等,都用钛合金制造。“阿波罗”宇宙飞船所有的金属材料中,钛占5%。钛的耐腐蚀性比钢铁强很多倍,有人曾把一块钛片沉到海底,经过五年后取出来,还是亮闪闪的,没生一点锈。因此钛又是制造军舰潜艇、远洋运输轮船的理想材料。化工厂的反应罐、输液管道、如果用钛钢复合材料来代替不锈钢,使用寿命会大大延长。由于上述优异性能,钛享有“未来的金属”的美称。
【阅读材料】
视频:金属钛
下面的事情也许同学们会认为是科幻小说中的描述,然而它却在现实中真实地发生着。比如:一件看上去再普通不过的衬衣,在它被揉成小球之后,只要用吹风机轻轻一吹,衣服便神奇般地恢复笔挺,而当天气变热时,袖子竟自动变短;一台转个不停的发动机,它不烧油,不烧天然气,也不用电,靠的仅仅是温水;用一种“特殊金属”造出的汽车,万一被撞瘪,只要浇上一桶热水就可恢复到原来的形状;用记忆合金制作的眼镜架,如果不小心被碰弯曲了,只要将其放在热水中加热,就可以恢复原状;一种蛇形机器人间谍,即使在受到敌方炮火的损坏后也能继续移动。这些不是魔术,而是一种有“记忆能力”的合金在作怪。
阅读材料
视频:形状记忆合金(1)
视频:形状记忆合金(2)
【知识广角镜】
纳米金属银具有很好的抗菌功效。由于纳米金属银具有广普、高效、环保等特点已受到国内外科技界和产业界的高度重视。而且,纳米金属银抗菌剂性能稳定,可耐1300℃高温和强紫外线辐射。
【练习】纳米技术往往能实现意想不到的变化。如纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧,甚至发生爆炸。下列说法正确的是 ( )
A.纳米铜属于化合物
B.纳米铜颗粒比普通铜更易与氧气发生反应
C.纳米铜与普通铜所含铜原子的种类不同
D.纳米铜无需密封保存
B
课堂小结
金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。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,合金人有更广泛的用途。
视频:课外实验
淬火与回火
1元硬币为钢芯镀镍合金
5角硬币为铜锌合金或钢芯镀铜合金
1角硬币为铝锌合金或不锈钢
用来铸造硬币的合金需要具有以下性质:硬质、耐磨性好、抗腐蚀性好、密度小、熔点较高、色泽美观等。
习题评讲
第3题
6.1.1g某钢样在纯氧中完全燃烧,得到0.013g二氧化碳。求此钢样中碳的质量分数。
解:设此钢样中碳的质量x
C+O2 = CO2
点燃
12 44
x 0.013g
y=0.00354g
此钢样中碳的质量分数为:
答:设此钢样中碳的质量0.32%。
方法二:
解:此钢样中碳的质量为
此钢样中碳的质量分数为:
答:设此钢样中碳的质量0.32%。
6.1.1g某钢样在纯氧中完全燃烧,得到0.013g二氧化碳。求此钢样中碳的质量分数。
谢谢
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