《金属材料》
教材分析
本课时分为三部分。第一部分从日常生活用品中很多由金属材料制成入手,说明金属材料包括纯金属和合金两类。并从社会发展的历史、学生的生活经验以及实物照片等多角度介绍金属具有光泽,能够导电等多种共同的物理性质。把重点放在“讨论”及对物质的性质与用途关系的了解上,注意培养学生综合分析问题的能力。第二部分重点介绍合金,通过实验和讨论,让学生亲身体验合金与纯金属性质的不同,了解合金比纯金属具有更广泛用途的原因。
根据课程标准要求,关于金属材料的学习,在认知领域属于知道和了解的水平,且学生已了解有关于金属和合金的不少生活常识,学习难度不大。通过教学,让学生能够在学习过程中深刻感知金属以及合金的巨大使用价值。本课联系学生生活常识较多,可在课前、课中及课后安排一些学生活动,以激发学习化学的兴趣。
教学目标
1.了解常见金属的物理性质,并学会区分金属和非金属,知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。
2.能区分生铁和钢,知道什么是合金,常见的合金有哪些,合金与纯金属有什么不同。
3.通过比较学习,帮助学生形成获取信息和处理信息的能力,通过资源共享,培养学生的合作参与意识。
4.通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例,认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系,体会到学习化学的价值。
教学重难点
【教学重点】
金属材料的物理性质,合金的概念与性质。
【教学难点】
合金的性质。
课前准备
大小形状相同的铝片、铁片、铜片、干电池、小灯泡、导线、酒精灯、火柴、黄铜片、铜片、硬铝片、铝片。
教学过程
导入新课
【展示】 “金属材料”。
【导入】我们的生活离不开金属,金属材料包括纯金属以及它们的合金。本单元我们就来学习金属和金属材料。
二、讲授新课
知识点一 金属的物理性质
学生活动1:认识金属的物理性质
【提出问题】
1.列举生活中常见的或常用的金属制品,想一想它们各是用什么金属制成的?分别应用了金属的什么性质?
2.你还知道金属的哪些性质?
【导入】下面,我们就以铜、铁为例,来对金属的物理性质进行探讨。
【活动探究】学生分组进行
1.观察它们的颜色和光泽。
2.感受一下同体积不同金属块的质量以及硬度大小。
3.试试不同金属片是否容易被弯曲、折断。
4.用电池和小灯泡等试试他们能否导电,并比较灯泡的亮度是否相同。
5.用手拿着金属片的一端,在酒精灯火焰上方烘烤它的另一端(注意:时间不要长,防止烫伤),试试它能不能传热。
根据实验结果完成下表。
实验
现象
说明金属具有什么性质
举例说明该性质的用途
实验1
实验2
实验3
实验4
实验5
【交流总结】
学生总结物理性质:如颜色、状态、熔点和沸点、硬度和密度等。
结论1:大多数金属都有颜色、有光泽。
结论2:不同金属的密度、硬度不同。
结论3:金属能被弯曲,而且不易折断。
结论4:金属具有导电性,不同金属的导电能力各不相同。
结论5:金属具有导热性。
【教师总结】(打开动画“金属的导电性”、“金属的导热性”、“金属光泽”等。)
(1)颜色:大多数金属呈银白色(铜呈紫红色,金呈黄色),有金属光泽。
(2)状态:常温下金属大多是固体(汞为液体)。
(3)熔点和沸点:一般较高。
(4)硬度和密度:一般较大。
(5)良好的性能:延展性、导热性、导电性。
【思考】下列金属都是利用了金属的哪些物理性质?
/
学生活动2:认识金属的特性
【介绍】金属之最(打开 “金属之最”。)
【讨论】投影展示:
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?为什么不镀金?
【学生讨论】参照表8-1一些金属物理性质的比较。
【反思感悟】通过以上交流,你认为金属在使用过程中需要考虑哪些因素?
【总结】用途主要由性质决定。还需考虑价格、资源,是否美观,使用是否便利,废料是否容易回收利用以及对环境的影响等。
知识点二 合金
学生活动3:认识合金概念
【提问】为什么自行车淋雨后容易生锈?而不锈钢的水壶经常用来烧水却不生锈?我们生活中常见的金属材料都是纯金属吗?
【讲解与提问】介绍合金的概念,你对合金有哪些认识?
1.合金是一种混合物。
2.合金中至少有一种金属,可以有非金属。
学生活动4:比较合金和纯金属的性质
【提问】合金和组成它们的纯金属的性质有什么差异?为什么我们生活中使用的金属材料大部分都是合金?合金的性能与组成它们的纯金属相比有什么特点?
【实验8-1】(播放视频“比较合金和纯金属的硬度”、“合金的一些特性”、“合金硬度变化”。)
1.比较黄铜片和铜片、硬铝和铝的光泽、颜色。
2.将黄铜片和铜片、硬铝和铝互相刻划,比较它们的硬度。
性质比较
现象
黄铜
铜
硬铝
铝
光泽和颜色
硬度
结论
【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,观看实验。
【归纳总结】合金与组成它们的纯金属相比:
1.一般合金的硬度大于组分金属。
2.合金的熔点一般低于组成金属。
合金的很多性能与组成它们的纯金属存在差异,使得合金更容易适合于不同的用途。
学生活动5:认识常见的合金
【提问】你知道生活中有哪些常见的合金吗?说说它们有哪些特点?
【介绍】常见的铁合金、铜合金、铝合金。
【拓展】展示新型合金材料钛合金,形状记忆合金。
三、课堂练习
1.在下列物理性质中,其中铁、铜、铝三种金属都具有的是( )
①银白色金属 ②延展性 ③导热性 ④导电性 ⑤被磁铁吸引
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①⑤
答案:B
2.有关合金的叙述不正确的是( )
A.合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低
B.合金的硬度和强度一般比纯金属高
C.合金一定是金属和金属熔合而成的物质
D.硬铝、黄铜和钢均为合金
答案:C
四、课堂小结
本节课同学们了解了常见金属的物理性质,知道物质的性质很大程度上决定了物质的用途,但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。知道什么是合金,合金与纯金属有什么不同,常见的合金有哪些。
【拓展活动】家庭小实验——淬火与回火 “金属热处理的两种方法”。
板书设计
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
(一)金属的物理性质
有颜色和有金属光泽。
常温下为固态(汞除外)。
不同金属的密度、硬度不同。
有良好的导电性、导热性和延展性,大部分金属熔点较高。
(二)合金
概念:合金是在金属中加热熔合某些金属(或非金属)形成的具有金属特征的物质。
比较合金和纯金属的性质。
常见的几种合金。
课件21张PPT。课题1 金属材料第八单元 金属和金属材料一、导入新课二、金属的物理性质1.请你列举生活中常见的或常用的金属制品,想一想它们各是用什么金属制成的?分别应用了金属的什么性质?2.你还知道金属的哪些性质?二、金属的物理性质【分组活动】以铜、铁为例对金属的物理性质进行探讨。1.观察它们的颜色和光泽。
2.感受一下同体积不同金属块的质量以及硬度大小。
3.试试不同金属片是否能被弯曲、折断。
4.用电池和小灯泡等试试他们能否导电,并比较灯泡的亮度是否相同。
5.用手拿着金属片的一端,在酒精灯火焰上方烘烤它的另一端,试试它能不能传热。二、金属的物理性质大多数金属都有颜色、有光泽不同金属的密度、硬度不同金属片能被弯曲,而且不易折断金属能导电金属能导热金属光泽一般常温下为固体、硬度较大延展性导电性导热性首饰、装饰品刀具、锯子铝箔、金箔电线锅、水壶二、金属的物理性质【总结】(1)颜色:
(2)状态:
(3)熔点和沸点:
(4)硬度和密度:
(5)良好的性能:大多数金属呈银白色(铜呈紫红色,金呈黄色),有金属光泽。常温下金属大多是固体(汞为液体)。一般较高。一般较大。延展性、导热性、导电性。二、金属的物理性质【思考】下列金属都是利用了金属的哪些物理性质?三、合金2.银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?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?为什么不镀金?【提问】三、合金【提问】为什么自行车淋雨后容易生锈?而不锈钢的水壶经常用来烧水却不生锈?我们生活中常见的金属材料都是纯金属吗?三、合金【定义】在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。【实验8-1】1.比较黄铜片和铜片、硬铝和铝的光泽、颜色。
2.将黄铜片和铜片、硬铝和铝互相刻划,比较它们的硬度。有光泽、黄色有光泽、紫红色有光泽、银白色有光泽、银白色黄铜比铜硬硬铝比铝硬合金硬度大于其组分纯金属的硬度三、合金三、合金【归纳总结】合金与组成它们的纯金属相比:【总结】合金的很多性能与组成它们的纯金属存在差异,从而使合金更容易适合于不同的用途。1.一般合金的硬度大于组分金属。
2.合金的熔点一般低于组成金属。三、合金生铁:钢:含碳量为2% ~ 4.3%含碳量为0.03% ~ 2%铁合金碳素钢:合金钢:不锈钢、锰钢低碳钢、中碳钢、高碳钢生铁的用途:生铁硬度大,抗压,性脆,可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料。钢的用途:钢有良好的延展性,机械性能好,用于制造机械和交通工具。1.铁合金三、合金1.铁合金碳素钢不锈钢锰钢三、合金2.铜合金三、合金3.铝合金硬铝:铝、铜、镁、硅性能:密度小、强度大、抗腐蚀。合金的成分不同,其性质也不相同;
如果改变某一合金元素的含量,合金的性质也会发生改变。三、合金4.钛和钛合金钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料,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”,因此可用来制造人造骨等。三、合金5.形状记忆合金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。用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线四、课堂练习1.在下列物理性质中,其中铁、铜、铝三种金属都具有的是( )
①银白色金属 ②延展性 ③导热性 ④导电性 ⑤被磁铁吸引
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①⑤2.有关合金的叙述不正确的是( )
A.合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低
B.合金的硬度和强度一般比纯金属高
C.合金一定是金属和金属熔合而成的物质
D.硬铝、黄铜和钢均为合金CB五、课堂小结(二)合金1.合金:在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。2.合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,熔点低,抗腐蚀性能也更好 。纯铁铁的合金(含碳量不同)生铁:含碳量2%~4.3%,硬度比纯铁大 。钢:含碳量0.03%~2%,硬度、抗腐蚀性能增强 。(一)几种常见的金属有颜色和有金属光泽。
常温下为固态(汞除外)。
不同金属的密度、硬度不同。
有良好的导电性、导热性和延展性,大部分金属熔点较高。再 见