《金属材料》
模式介绍
探究式教学是以自主探究为主的教学。它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主探究或合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流，以自我获取，自我求证的方式深化知识的理解和运用。从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握；情感目标注重科学素养与道德品质的培养。
教材分析
本课题分为两部分。第一部分从讲日常生活用品很多是用金属材料制成入手，说明金属材料包括纯金属和它们的合金两类，并从社会发展的历史说明铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。教材注意联系学生的生活经验，配合实物照片介绍了金属具有金属光泽，能导热、导电，有延展性等重要物理性质。同时采用列表的方式，给出了一些常见金属物理性质的数据，为如何利用金属的物理性质提供了重要的依据。教材把重点“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。教材用厨师在炒菜时，常常会在菜里加入各种调料，以改善菜的色、香、味的事实做比喻，说明在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，可以制得与纯金属不同的合金，如生铁和钢等，这些合金具有某些比纯金属更好的性能。教材接着通过实验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。教材以列表的方式简略的介绍了一些常见合金的主要成分、性能和用途，同时还介绍了21世纪的重要金属材料——钛和合金，连同在“化学技术社会”中介绍的高新科技的内容——形状记忆合金，在一定程度上体现了21世纪金属材料的发展趋势，有利于拓宽学生的眼界。
思路说明
本章由学生的生活经验和对实物性质的讨论入手，让学生了解金属的物理性质，并学会区分金属和非金属。通过对生活中常见的一些金属制品材料选择的讨论，引导学生从多角度分析问题，并形成以下认识：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素。实验比较黄铜片和紫铜片、焊锡和锡及铅的多种性质，认识加入其他金属可以改良金属特性，以及合金具有更广泛的用途。
教学目标
【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，能区分常见的金属和非金属。
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。
4、了解物质的性质与用途的关系。
【过程与方法】
1、引导学生自主实验探究金属的物理性质，培养学生的实验探究能力。
2、通过讨论探究物质的性质与用途的关系，培养学生综合分析问题的能力。
3、培养学生学会主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
【情感态度与价值观】
1、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。
2、在了解金属性质的基础上，了解材料选择要考虑的问题：如价格、资源、是否美观、是否便利以及废料是否易于回收等。
教学重难点
【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。
教学过程
教学流程
师 生 活 动
设计意图
设置情境引入新课
回顾、交流
展示
设计方案实验探究
交流
汇报
板书
讨论
过渡
比较
介绍
讨论
小结
巩固、转折
过渡
阅读
归纳
介绍
实验探究
阅读
拓展
【学习情景】展示金属制品的图片。
【提问】图片中的制品主要由什么材料制成？
【讲解】金属材料包括纯金属以及它们的合金。
【新课引入】本单元我们就来学习金属和金属材料。
【展示】本节课的知识要点
【板书】第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
【设问】根据生活经验，你所知道的金属有哪些？你见过哪些金属制品？
我所知道的金属
…
我所见过的金属制品
…
【学生回答、交流】
【小结】金属的种类有很多，而我们最常见的金属有铁、铝和铜。
【展示】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。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。
【板书】一、金属的物理性质
【过渡】下面，我们就以铜、铁为例，来对金属的物理性质进行探讨。
【活动与探究】学生分组进行
1、观察它们的颜色和光泽。
2、感觉一下同体积不同金属块的质量大小，由此判断它们的密度大小。
3、试试不同金属片是否容易被弯曲、折断，并感觉它们硬度是否相同。
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。
【学生实验探究、完成报告、交流讨论；教师巡视】
实验
现象
说明金属具有什么性质
举例说明该性质的用途
实验一
实验二
实验三
实验四
实验五
【学生汇报、交流，教师板书】
【实验1的结论】金属都有颜色、有光泽。
【实验2和实验3的结论】不同金属的密度、硬度不同。金属能被弯曲，而且不易折断。
【实验4的结论】金属具有导电性，不同金属的导电能力各不相同。
【实验5的结论】金属具有导热性。
【学习情景】展示细铜丝、薄铜片等。
【介绍】抽成细丝的性质为延性，打轧成薄片的性质为展性。金属的延展性决定了金属一般具有良好的机械强度。
【教师总结并板书】有颜色和光泽，常温下为固态（汞除外）；不同金属的密度、硬度不同；金属有良好的导电性、导热性和延展性，且熔点较高。
【讨论】
1、制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？
2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？
【过渡】金属不仅具有以上共性还有各自的特性。
【投影】一些金属物理性质的比较。（P3 表8－1）
【学生分析比较汇报】
【介绍】金属之最（课本P4）
【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、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？
【学生分组讨论后汇报交流】
【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。
【转折】展示飞机图片，思考制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？
【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？
【阅读】课本P4-5《合金》的内容。
【设问】我们应该怎样定义合金？谈谈你的看法。
【归纳】1、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。
【介绍】生铁和钢。
【比较】2、合金与组成它们的金属性质比较。
【实验探究】实验8－1（备注：焊锡和锡的比较课外完成）
1、比较黄铜片和铜片的光泽、颜色。
2、将黄铜片和铜片互相刻划，比较它们的硬度。
性质比较
现 象
黄铜
铜
焊锡
锡
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，进行实验。
【演示实验8－2】如图8－6所示，将绿豆粒大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度。
现 象
结 论
【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。
【讲解】3、合金比纯金属具有更广泛的用途。
【展示】几种常见合金的主要成分、性能和用途（课本P6）。
【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展和应用。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
【展示】钛和钛合金、新型金属材料的有关资料。
【小结】课本P7。
【布置课外作业】习题4、5
【做一做】家庭小实验——淬火与回火
让学生感知学习的对象，激发学习的兴趣，导入新课。
让学生联系生活实际，了解学习对象。
学生阅读，了解人类使用金属材料的历史。
分组探究，形成共识，感知金属的物理性质及其与非金属的差异。
学生通过交流、汇报，认识金属的物理性质。
巩固提高
比较分析，培养能力
组织学生讨论，进一步认识金属的性质及性质与用途的关系。并认识性质不是决定用途的唯一因素。
学生通过自学，归纳合金的定义。培养学生阅读、归纳能力。
进一步认识合金
通过实验演示与探究，比较合金与其组分金属的性质差异。
了解合金的用途及其发展、应用前景。
【板书设计】
第八单元 金属和金属材料
课题一 金属材料
一、金属的物理性质
有颜色和光泽，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，熔点较高；
二、合金
1、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。
2、合金与组成它们的金属性质比较（存在差异，体现优异）。
3、合金比纯金属具有更广泛的用途。
4、新型金属材料
钛和钛合金
形状记忆合金
教学反思
课件35张PPT。【学习目标】认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
了解常见金属的物理性质，能区分常见的金属和非金属。
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。
了解物质的性质与用途的关系。
引导学生自主实验探究金属的物理性质，培养学生的实验探究能力。
通过讨论探究物质的性质与用途的关系，培养学生综合分析问题的能力。
1912年4月15日，“泰坦尼克号”邮轮在大西洋上撞上冰山沉没，导致1523人遇难。 泰坦尼克号沉没原因天灾?
人祸?
惨!!观点一：“泰坦尼克号”之所以在两小时后就发生沉没，跟船上使用的一些不合格铆钉有关。这些熟铁制成的铆钉中含有9%的矿渣，可以削弱金属的性能！一般合格铆钉中只有2%的矿渣含量。 观点二：造船的钢材性能差，易碎！金 银 铜 铁 锡黄色液 体 根据生活经验，你所知道的金属有哪些？紫红色 它们都是金属材料,金属材料包括纯金属以及它们的合金。青铜器时代马踏飞燕1969年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。
1984年，定为中国旅游标志图形。
2002年， “马踏飞燕”的仿制品作为国礼赠布什。铁器时代一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。20世纪，铝和铝合金的应用100多年前，人们开始大规模的使用铝制品人类使用金属的先后顺序铜＞铁＞铝
人类使用较多的金属年产量由多到少的顺序铁＞铝＞铜1.金属的物理性质（1） 常见金属的共性
①. 常温下为固体，（汞为液体）有金属光泽 ，铜为紫红色，铁、铝为银白色，金呈黄色。
②.良好的导电性
③.具有导热性
④.密度较大，熔点较
⑤.有良好的延展性一些金属的物理性质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铝制？【讨论】铁比铝的硬度大。银的成本比铜高。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？ 钨的熔点比锡高。用锡制灯丝，通电后锡会熔化，灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。使用
是否便利资源废料是否
易于回收价格是否
美观对环境
的影响 考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_____，
还需要考虑那些因素？性质熔点最高的金属
人体含量最高的金属元素
导电导热性最好的金属
密度最大的金属
熔点最低的金属
地壳中含量最高的金属元素
目前世界年产量最高的金属
密度最小的金属
硬度最高的金属铝铬银钨锇汞钙锂铁【趣味比赛】 就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。合金制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？【实验8-1】比较黄铜片和铜片、硬铝和铝的光泽和颜色；将它们互相刻划，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【讨论】 焊锡和武德合金(铅、秘、锡、和镉组成的合金)的用途。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？合金的熔点比其组分的纯金属低 （2）合金与组成它的纯金属比较的优点
① 强度、硬度更高
② 熔点低
③ 抗腐蚀性更强铁的合金——生铁和钢的比较 纯铁很软不易制成机械用品使用最多的金属材料是铁合金黄铜白铜青铜【铜合金】【铝合金】 钛合金与人体有很好的“相容性”因此可用来制造人造骨. 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.
钛合金镜框 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低温下【课堂小结】金属的一些物理性质：
大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电导热、熔沸点高、有延展性
二、合金1、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金。 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）生铁钢（2%~4.3%）硬度比纯铁硬 （0.03%~2%）硬度、抗腐蚀性能增强 →一、几种常见的金属1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄（2）铁块可以制成铁丝或铁片（3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链铁有良好的导热性铁具有延展性铁具有导电性【练习】2.铝合金因具有坚固、轻巧、易加工等优点而成为多数现代化家庭封闭阳台时的首选材料。这与铝合金的下列物理性质无关的是（ ）
A．较小的密度
B．较好的延展性
C．良好的导电性
D．较大的硬度C【练习】3.下列说法正确的是（ ）
A、地壳中含量最高的元素是铁。
B、钢的性能优良，所以钢是很纯的铁。
C、多数合金的抗腐蚀性比组成它们的纯金属更好。
D、钢的性能优于生铁是由于钢的含碳量高于生铁。C用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？资源丰富无毒轻便耐磨耐腐蚀美观、易加工
