第八单元 金属和金属材料》金属材料

第八单元 金属和金属材料
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关系。
(2)了解常见金属的物理性质及合金的特点。
(3)了解物质的性质与用途的关系。
2．过程与方法
(1)学习运用观察、实验等方法获取信息。
(2)学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。
3．情感态度与价值观
(1)进一步培养对生活中化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。
(2)树立事物是普遍联系的观点，逐步形成合理使用物质的观念。
(3)树立为社会进步而学习化学的志向。
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
1．培养学生运用探究方法得出相关结论的能力。
2．提高学生综合分析问题的能力。
教学方法：创设情境→实验探究→得出结论→联系实际→拓展视野→发挥想象→提高兴趣。（四人一组）
教具准备
教师用具：金属制品(如曲别针、铝箔、铜丝、水龙头等)、铁架台(带铁圈)、铁片、酒精灯、绿豆粒大小的焊锡、锡、铅、火柴等。
学生用具：大小形状相同的铁片、铜片、铝片，干电池，小灯泡，导线，酒精灯，火柴，砂纸，黄铜，铜，与钛有关的资料和新型合金的资料。
课时安排：2课时
第一课时：几种重要的金属。
第二课时：合金。
教学过程
第一课时
[学习情景][展示金属制品(如曲别针、铝箔、铜丝、水龙头等)和金属制品的图片（飞机、钱币、门窗等）]。
[教师]请同学们看我手上的这些实物(别针、铝箔、铜丝、水龙头)和图片中的这几样物质（飞机、轮船，钱币、门窗、炊具），它们都是由金属材料制成的。而金属材料包括纯金属以及它们的合金。
[提问]看到这些实物和图片，你想到了什么？
[学生发表感想]如：1．想到金属与人类的生活、生产关系密切。
2．感到金属在各个领域都有广泛的用途。
3．想要知道它们是由什么金属制成的。
4．想知道制造不同的东西根据什么选用金属。
[新课引入]通过大家的发言，可以看出大家对金属材料的重要性有了一定的认识，而且也对它们有一定的兴趣，当然也有很多疑问。所以今天我们就一起来学习一下第八单元：金属和金属材料，课题1：金属材料。
[板书，设问] 那么根据我们生活经验，你所知道的金属有哪些？我们最常见的金属又有哪些呢？
第八单元 金属和金属材料 课题1 金属材料
[学生交流与回答]金、银、铜、铝、镁、铁……最常见的金属是铁、铝和铜。
[小结]也就是说金属的种类有很多，而我们最常见的金属是铁、铝和铜。
[讲解]铜和铁是人类使用较早的金属，我国劳动人民在商代就可以制造出精美的青铜器，春秋战国时期就会冶炼铁和钢。我们一起来欣赏一下课本第2页的两幅图。而铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事情。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。
[过渡，板书]下面，我们就以铜、铝、铁等为例，来对金属的一些物理性质进行探讨一下。
一、几种重要的金属 1、金属的一些物理性质
[活动与探究]
现在请各组的同学取我们课前准备好的三块同样大小的铜片、铝片和铁片，进行探究。
1．观察它们的状态、颜色和光泽。
2．感觉一下它们的质量大小，试试它们是否容易被弯曲、折断，由此判断一下它们的密度和硬度大小。
3．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：时间不要太长，防止烫伤)，试试它能不能传热。
4．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。
[学生活动，老师巡视]（8分钟）
[ 小结]好，通过刚才的探究，现在我们一起来小结一下：
实验1的结论是什么呢？金属都是固体、有颜色、有光泽。
[板书，提问] 1、为固体；2、有颜色、有光泽。那么思考一下：在常温下，是不是所有的金属都是固体？
[答案，]不是，常温下金属汞(即水银)为液态。在常温下，除汞之外所有金属都为固体，这也是一个常识，请同学们记住了。板书：1、常温下，（除汞之外）
[思考]现在请同学们再想一下，金属的颜色和光泽在生活中有什么用途呢？请举例说明。
[回答]可做装饰品。如金、银首饰，金属纽扣等。
[反问]那么我们在春节写对联时和做装饰品时所用的“银粉”是不是真正的银粉？为什么？
[回答]肯定不是！因为金子太昂贵了！
[评价]大家能联系实际回答问题，很好！
[教师补充]春节写对联时所用的“银粉”和涂暖气管、水管等管道时常用的涂料——“银漆”，实际上都是铝粉，铝粉的银白色光泽可起到装饰作用。
[提问]实验2的现象是什么呢？金属能被弯曲，但不易折断；铜最重，铝最轻。
[提问]那通过这些现象我们可以得到什么结论呢？
[回答]三样不同的金属，其密度、硬度大小也不相同。
[板书] 也就是说金属不同，其密度、硬度大小也不相同。所以我们可以得出金属的第三个物理性质：3、金属不同，其密度、硬度大小也不相同
[提问]实验3中它们能不能导热啊？[回答] 能。
[提问]这说明金属有什么样的通性？回答] 导热性。
[提问，板书]4、导热性。该性质决定它们可应用在哪些方面？[回答]它们可用作炊具、热交换器等。
[追问]那么我们在使用炊具加热时有没有被熔化呢？[回答]没有
[追问]说明它们的熔点怎么样？[回答]说明它们的熔点较高。
[板书]对了，因此，我们得出金属的第五物理性质：5、熔点较高
[教师补充]所以在制造餐具的材料中，铝、铁制品最多。但需注意的是人体若摄入铝过量，可能导致大脑迟钝，而铁是人体必需的一种元素。这也是为什么现在铝餐具渐渐淘汰，提倡用铁餐具的原因。
[设问]实验4的灯泡的亮度怎么样呢？都会亮是不是，但亮度不一样。都会亮也就是说，金属具有导电的通性，板书：6、导电性。但亮度不一样说明不同金属的导电能力各不相同。
[学习情景] （展示细铁丝、铁薄片、铁块等。）
[教师]好，接下来我们再看看这三样东西，铁丝、铁薄片、铁块。同样是铁，可以是丝状，可以是片状的也可以是块状的。它的这种形变说明金属具有什么性质呢？
[回答]延展性！
[介绍，板书]7、延展性。对！抽成细丝的性质为延性，打轧成薄片的性质为展性。
[小结]好，根据大家以上探究结果，我们可以总结出以上金属的七点物理性质。它们的1、常温下为固态(除汞之外)2、有颜色和光泽3、金属不同，其密度、硬度大小也不相同4、导热性5、熔点较高6、导电性7、延展性。
[过渡]我们总结了金属的这么多性质，那么它的性质和用途之间又有什么关系呢？主要是物质的性质决定物质的用途还是物质的用途决定物质的性质呢？（板书：金属的用途）
[回答]物质的性质决定物质的用途。
[过渡，板书]主要由性质决定。好，下面同学们请先看一下课本上的表8－1一些金属物理性质的比较。
[教师]介绍、解读表8－1
[讨论]现在请大家根据我们的生活经验和课本上的表8－1所提供的信息，分组讨论以下问题。
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？
[学生分组讨论，交流]（5分钟）
1．因铅有毒（环保）；铁的硬度大于铅；铅的硬度很小，若刀用铅制，容易券刃，锤子用铅制，则易变形。
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（资源、价格）； (2)银的密度大，不易架设（便利）。
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（美观）。镀金更好看，更耐腐蚀，但不经济。
思考：根据以上讨论结果并结合实际，如果单单思考物质的性质是否是决定其用途的唯一因素呢？
[回答]不是。 [提问]不是，那你认为还需考虑哪些因素？
[交流得出结果并板书]还需考虑价格，资源，环保，是否美观，使用是否便利等多种因素。
[转折]书本上有一则资料，现在我们一起看一下这则资料：金属之最。我们知道，在一切比赛中，当冠军的感觉都是最好的。你能很快记住它们吗？我们也以小组为单位，比一比，赛一赛，看谁是冠军。
[学生活动] [老师提问]……
[总结]最后，我们一起来总结一下本节课的学习，通过上面的学习，金属的物理性质主要包括1、常温下为固态(除汞之外)2、有颜色和光泽3、金属不同，其密度、硬度大小也不相同4、导热性5、熔点较高6、导电性7、延展性。等；金属的用途主要由物理性质决定，但这并不是唯一的决定因素，即同时还要考虑价格，资源，环保，是否美观，使用是否便利等多种因素。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。
[布置作业]我们今天的作业是习题1、2；还有请大家回去查阅有关合金的资料，并把你感兴趣的记录下来。
板书设计
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
一、几种重要的金属
1、金属的物理性质
1、常温下为固态(除汞之外)2、有颜色和光泽3、金属不同，其密度、硬度大小也不相同4、导热性5、熔点较高6、导电性7、延展性。
2、金属的用途，主要由性质决定。
还需考虑的因素：价格，资源，环保，是否美观，使用是否便利等多种因素。
第二课时
[学习情景]
资料一 你知道18K金是什么意思吗？
思考1：商店里出售的为什么多是18K金而非纯金？
资料二 超轻雨伞——超越重量极限
思考2：老师用的铝合金雨伞与钢骨雨伞相比有何优点？
思考3：你觉得合金的性质与组成它们的金属相同吗？举例说明。
[学生分组讨论，并交流回答]
思考题答案：
1．若用纯金做装饰品，因其太软而易变形；若做项链，则接口处容易脱钩。
2．铝合金雨伞比钢骨雨伞轻，携带便利。
3．合金的性质与组成它们的金属不同。如金的合金比纯金硬度大，铝的合金比纯铝的坚韧度强。
[新课引入]上述资料告诉我们，要满足各种不同的需要，仅用纯金属是不够的。为此，人们在生产实践中制造出了许许多多的具有特殊性能的“新型金属材料”——合金。
[板书]二、合金
[设疑]那么，什么是合金？合金的性质与其组分金属有何不同？合金的应用范围怎样？我们常用的合金有哪些？哪些合金最有前途？
这就是我们本节课所要探讨的内容。
[设问]我们应该怎样定义合金？谈谈你的看法。
[学生发言]1．合金是不纯的金属。
2．合金是掺有其他金属的金属。
3．两种或两种以上的金属融合在一起形成的金属材料。
[教师评价]大家善于思考，善于发言，体现了大家强烈的求知欲，希望大家继续发扬这种精神！
[过渡]那么，合金究竟指的是什么呢？
[讲解并板书] 1.合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。
[介绍]如我们熟知的钢铁就是一种合金。它实际上是含有少量碳及其他金属的铁，与纯铁相比，钢有许多优良的性能、用处非常大。这就像厨师炒菜时那样，若他们在菜里加入各种调料，便可改善菜的色、香、味，并会使菜的营养价值更高。
[过渡]下面，我们就通过实验来探究合金与组成它们的纯金属性质的差异。
[板书]2．合金与组成它们的金属性质的差异。
[实验探究]
1．比较黄铜片(铜和锌的合金)和铜片、焊锡(锡和铅的合金)和锡的光泽与颜色。
2．将黄铜片和铜片、焊锡和锡互相刻画，比较它们的硬度。
[学生实验后得出结论]
[教师总结](1)合金比其组分金属的颜色鲜艳
(2)合金的硬度大于组成它们的金属
[过渡]合金的熔点与其组分金属相比，又有何特点呢？下面，我们以焊锡为例，进行实验。
[演示实验8—2]取绿豆粒大小的焊锡、锡、铅放在铁片上进行熔化，比较它们的熔点大小。
[设问]由上述实验，可得出什么结论？
[学生回答，教师总结](3)合金的熔点低于组成它们的金属
[补充介绍]我们常用的保险丝就是用武德合金制成的，熔点约为69℃。而组成它的金属铋、铅、锡、镉的熔点分别为271℃、327℃、232℃、321℃。
[讲解]合金与它的组分金属相比，还往往具有较好的抗腐蚀性能。
[板书](4)合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属
[设问]同学们，你们能否举例说明呢？
[回答]如不锈钢就比普通的铁耐腐蚀；铝合金比铝耐腐蚀；黄铜比纯铜具有更好的抗海水腐蚀能力。
[总结]通过以上探究，我们知道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，合金的品种已不下万种，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。
[板书]3．合金比纯金属具有更广泛的用途。
[过渡]下面就是几种常见合金的主要成分、性能和用途。
[投影展示]
常见合金的主要成分、性能和用途
讨论：根据上表，你将选用什么合金来制造下列物品？说明理由。
(1)飞机 (2)轮船 (3) 钱币 (4)门 （5）厨具
[学生分组讨论，并交流讨论结果]
(注：以上讨论题为开放性试题，只要理由充分即可)
[教师就学生的回答进行总结、评价。可从性能、成本、资源、是否使用便利等方面予以评价]
[过渡]合金在人类生活和生产中具有极为广泛的应用，尤其是在科学技术日益发展的今天，新的金属和合金一直在被不断的发现和应用。例如，钛和钛合金就是近30年来引起人们普遍重视和关注的一种新型金属材料。
[板书]4．钛和钛合金 新型金属材料
[教师]介绍钛和钛合金 新型金属材料
[教师]除了以上介绍的一些合金外，你还知道哪些合金？教师跟同学们交流。
学生们相互介绍自己感兴趣的合金(查阅资料而得，这也是上一课时的作业)。
[展开想象的翅膀]学完本节课，想到了什么？请你谈谈。
[学生谈自己的感受并畅想未来，教师要对他们丰富的想象力予以肯定]
[回答可能有]
1．感到科学的发展不可思议。
2．想到我将来能发明或实践出什么样的新型合金呢。
3．我想发明一种贮氧合金，可以帮助登山队员或潜水员减轻负担。
4．如果摩托车或汽车能用形状记忆合金制造就好了，这样，不用时可把它们折叠起来，用时再让它们恢复原状，要是能把它们装在口袋里那就更好了。
……
[小结]本节课我们重点学习了合金与纯金属性质的差异，并认识了几种新型合金，知道在金属中加热熔合某些金属或非金属，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的组分金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。
同时，我们还应认识到：人类智慧是无穷的，只要我们勇于探索、敢于攀登，就一定会有更多更好的新型合金不断问世，我们对合金性质的各种期望也便不再是一个遥远的梦！
[布置作业]习题5、6
亲自做一做家庭小实验——淬火与回火
板书设计
二、合金
1．合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。
2．合金与组成它们的金属的性质差异。
(1)合金比其组分金属的颜色更鲜艳
(2)合金的硬度大于组成它们的金属
(3)合金的熔点低于组成它们的金属
(4)合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属
3．合金比纯金属具有更广泛的用途。
4．钛和钛合金 新型金属材料
考题回顾
1．(2002年北京市海淀区中考题)铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法中，正确的是[ D ]
A．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 B．铁在干燥的空气中容易生锈
C．铁是地壳里含量最多的金属元素 D．用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素
2．(2002年辽宁省大连市中考题)下列物质中，属于合金的是[ D ]
A．汞 B．铜 C．锌 D．钢
3．(2003年辽宁省中考题)下列各组操作，用物理方法能够达到目的的是[ A ]
A．分离炭粉和铁粉的混合物 B．除去氧化铜中混有的少量铜粉
C．检验氢气中是否含一氧化碳 D．鉴别氯酸钾和氯化钾