2012化学新人教版必修13.3用途广泛的金属材料教学设计

版权所有@中国教育出版网-1-地址：郑州市经五路66号邮编：450002含含碳碳量量钢钢铁铁（（22%%－－44%%））生生铁铁（（低低于于00..0033%%））熟熟铁铁（（00..0033%%－－22%%））碳碳素素钢钢第三节用途广泛的金属材料教学目的：1．认识金属与合金在性能上的主要差异。2．知道生活中常见合金铁合金及铜合金的主要成分及性能。3．通过实践活动认识如何正确使用金属及如何爱护金属资源。教学重点：知道生活中铁合金及铜合金的主要成分及性能。教学难点：金属材料的正确选用。课时安排：1课时教学过程：[图片导课]莫干山剑池的传说（合金钢的应用），材料科学的形成。[板书]第三节用途广泛的金属材料[讲述]在生产和生活中，是非常重要的。环顾我们四周，很多物品是有金属材料制成的，最简单的金属材料是纯金属，但我们实际应用的都是具有优良性能的合金。[板书]一、常见合金的重要应用[回顾]《学与问》初中学过的合金知识，回答什么是合金？合金具有哪些优良性能？[回答]合金优良的物理、化学或机械性能：硬度比各成分的大；熔点比各成分的低。合金比各成分纯金属具有更广泛的用途。[多媒体展示]常用合金的重要应用。[板书]二、钢1、按含碳量分2、按化学成分分（课本61页）［多媒体展示］学生阅读版权所有@中国教育出版网-2-地址：郑州市经五路66号邮编：450002[板书]3、钢的特性应用：含碳量越低，韧性越高，硬度越低；含碳量越高，韧性越低，硬度越高。三、非铁合金1、铜合金[介绍]司母戊鼎：含铜84．8%、锡11．6%、铅2．8%，工艺精湛，体现了我国光辉灿烂的古代科技[简介］黄铜（含锌及少量的锡、铅、铝等）及白铜（含镍、锌及少量锰）成分．[多媒体展示]铜合金青铜黄铜白铜主要成分铜和锡铜和锌铜和镍[板书]2、铝及铝合金[练习］现代建筑的门窗框架、常用电解加工成古铜色的硬铝制品。硬铝是：A.Al–Si合金B.Al–Cu–Mg–Mn–Si合金C.Al–Mg合金D.表面有氧化膜的纯铝答案：Ｂ强强度度和和硬硬度度都都比比纯纯铝铝大大含含有有CCuu－－44%%MMgg－－00..55%%MMnn－－00..55%%SSii－－00..77%%硬硬铝铝火火箭箭、、飞飞机机、、轮轮船船等等制制造造业业硬硬度度和和强强度度都都比比纯纯铝铝和和纯纯镁镁大大含含有有1100%%－－3300%%镁镁铝铝合合金金主主要要用用途途主主要要性性质质组组成成名名称称版权所有@中国教育出版网-3-地址：郑州市经五路66号邮编：450002[板书]二、正确选用金属材料[思考与交流]某家庭准备装修门窗（计划使用十年），可共选用的材料有：木材、钢板、铝合金、塑钢、，请分析每种材料的性能、价格、安装成本、利弊等，进行讨论分析，选用何种材料好？[提示]选择材料时，需考虑主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维修、对环境的影响………。[多媒体展示]科学视野：用途广泛的稀土金属[阅读材料]稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称，包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu，共17个元素。稀土元素能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料，被称为“现代工业的维生素，和神奇的新材料宝库。”我国稀土资源占世界稀土资源的80%，以氧化物(REO)计达3600万吨，远景储量实际是1亿吨。我国稀土资源分南北两大块。——北方：轻稀土资源，集中在包头白云鄂博特等地，以后在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素；——南方：中重稀土资源，分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省，以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中，主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素。稀土的神奇特性，也是被人们逐渐认识的。发展到现在，稀土已经从应用于冶金、机器、石油、化工、玻璃、陶瓷、纺织染色，皮草揉制和农牧养殖业等传统产业中，逐渐发展到光、电、磁多功能高科技新材料中。在钢、铁有色金属中，添加微量稀土，可以明显的提高金属材料的性能；稀土球墨铸铁管比普通铸铁管的强度高5-6倍。稀土添加到某些钢中，可以明显提高钢材的强度、耐磨性和抗腐蚀性，稀土铝导线不但提高强度20%，而且还提高2-4%的导电性能。稀土微肥和稀土复合肥，可提高作物产量，并可增加作物的抗病性能。稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料，如稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料，稀土荧光材料，稀土催化剂。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等，它们都是发展电子信息产业，开发新能源，治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料（钕铁硼永磁）是当今磁性最强的永磁体，它被称“一代磁王”。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型电机，工业用电机、风力发电机、音响设备、仪器仪表。航天航空通讯，医用核磁共振成像仪等方面。稀土永磁材料用于电机，可使设备小型化，轻型化，同等功率的电机，体积和重量可减少30%以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机，节电率可达12-15%，真正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达到80%。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、版权所有@中国教育出版网-4-地址：郑州市经五路66号邮编：450002体育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但节电效果明显。而且大大提高了照明质量，其生产过程也减少了污染，被称作“绿色照明”。彩色电视正是采用了稀土三基色荧光粉，才能获得彩色逼真的画面。稀土镍氢电池，可以充电而无记忆效应，代替了有污染的镍镉电池，被称作无污染的“绿色电池”。它已广泛用于移动电话，笔记本电脑等设备上。各种稀土功能材料，在航空、航天和尖端国防技术上，如雷达，侦查卫星。激光制导和自动指挥系统等方面都获得了广泛的应用。稀土在高新技术领域中的应用，与其工业技术发达程度成正比。美国的稀土用量一直居世界第一位，日本、英国、法国、德国等工业发达国家都没有稀土资源，但他们都有很先进的稀土应用技术。美国认定的35个战略元素和日本选定的26个高技术元素中，都包括了全部的稀土元素。所以稀土被称为神奇的稀土。[小结]略