3-用途广泛的金属材料-教学设计-教案

教学准备1.教学目标1.1知识与技能：1、了解合金的定义及一般性质；2、了解铜合金、铝合金、铁合金等金属材料的基础知识；3、学会正确选用金属材料。1.2过程与方法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。1.3情感、态度与价值观了解金属材料的发展历史、重要作用和面临的挑战，通过激发学生的爱国热情和社会责任感来提高学生的求知欲2.教学重点/难点2.1教学重点常见的合金的性质及应用2.2课题难点金属材料的选择3.教学用具教学课件4.标签教学过程教学过程[图片导课]投影：合金的广泛应用[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合金，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]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]合金定义：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质。合金属于混合物，如：黄铜、青铜、钢、生铁、钠钾合金等。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。[投影]图3-26司母戊鼎[板书]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．［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【讲解】合金是在金属加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的金属材料。不同的合金具有不同的性能，主要表现在机械强度、韧性、强度、可塑性、制腐蚀性等方面。例如，不锈钢抗腐蚀性好，用来做医疗器械、炊具等；硬铝强度和硬度好，用来制门窗，也用于制火箭、飞机、轮船等；青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀，用于制机器零件，等等。【讲】合金除了具有以上特点外还具有以下性质：合金的性质特点：一般说来，合金的熔点比其成分金属都低，而在硬度、韧性等方面却往往有其成分金属所不具有的独特性质。如：纯铁的硬度很小而钢的硬度较大。2．常见合金的比较。（1）铁合金（钢）（2）铝合金（3）铜合金（4）新型合金新型合金包括储氢合金、钛合金、耐热合金和形状记忆合金等。氢能的利用存在两大难题：制取和储存。储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。具有实用价值的储氢合金要求：储氢量大；金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。二、正确选用金属材料1．选择材料应注意的问题。某种金属能不能成为一种应用广泛的材料主要取决于该金属的储量、冶炼成本、市场价格以及所具有的性能和是否易于加工等。选择金属材料时，除了要考虑金属的用途、外观和价格外，还要考虑金属的物理性质和化学性质。（1）物理性质：密度、硬度、强度、导电性和导热性等，这些性质决定金属材料的加工难易程度。（2）化学性质：对水的作用、耐腐蚀性等，这些性质决定金属材料的日常维护和环境对其的影响。2．金属的回收和资源保护。（1）废旧金属的最好处理方法是回收利用。（2）回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量，防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。要点诠释：金属材料的基本元素是金属，因此可笼统说金属材料具有高强度、优良的可塑性和韧性，耐热、耐寒，可铸造、锻造、冲压和焊接，还有良好的导电性、导热性和铁磁性。因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。【典型例题】类型一：合金的概念及其性质例1制取合金常用的方法是将两种或两种以上的金属（或金属与非金属）加热到某一温度。使其全部熔化，再冷却成为合金。根据表中数据判断（其他条件均满足），下列合金不宜采用这种方法制取的是（）。A．Fe—Al合金B．Na—Al合金C．Mg—Fe合金D．Mg—Al合金【答案】C【解析】由题意知，C项的合金不宜采用题给方法制取，原因是镁的沸点（1090℃）比铁的熔点（1535℃）低，当温度升高到大于1090℃而小于1535℃时，镁已经变成气体逸散，而铁还没有熔化。【总结升华】涉及合金的知识还可以有合金的概念、常见合金的种类、熔点比较、硬度比较。类型二：关于铁合金例2取3.00g某钢样粉末放在O2气流中充分灼烧后，将得到的气体通到足量含140Ba(OH)2的溶液中，得到了0.50g沉淀。（1）写出下列反应的化学方程式。①Fe和O2点燃：________________；②产生的气体通入140Ba(OH)2溶液：________________。（2）钢样中碳的质量分数是________。【答案】（1）①3Fe+2O2Fe3O4②CO2+140Ba(OH)2==140BaCO3↓+H2O（2）1.0％【解析】钢是除去S、P等杂质后的Fe—C合金，所以将钢样粉末放在O2气流中灼烧时，Fe、C分别与O2反应生成Fe3O4和CO2。CO2通入140Ba(OH)2溶液中得到140BaCO3沉淀，根据40BaCO3的质量求出n(CO2)，利用原子守恒，钢样中n(C)=n(CO2)，从而求出碳的质量分数。【总结升华】在计算中要注意使用守恒法使解题灵活快捷。类型三：正确选用金属材料例3用于飞机制造业的重要材料是A、镁铝合金B、铜锡合金C、铝硅合金D、不锈钢【答案】A例4某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：还知该合金耐腐蚀，强度大。从以上性能看，该合金不适合做（）。A．导线B．门窗框C．炉具D．飞机外壳【答案】A【总结升华】化学是来源于生活同时又服务于生活的一门学科。通过金属性质的学习，进一步了解金属在实际生活中的运用。举一反三：本节小结本节讨论了合金的特点、组成和性质，通过铜合金、合金钢的学习加深了学生对合金的认识，同时通过对我国合金的发展和现状的了解培养学生的社会责任感，明确了自己努力的方向，可以鼓励学生奋发学习，将来去更大的社会责任。积极开展社会调查活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力，开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神。板书设计第三章第三节用途广泛的金属材料一、常见合金的重要应用1．合金及其性质。2．常见合金的比较。（1）铁合金（钢）（2）铝合金（3）铜合金（4）新型合金二、正确选用金属材料1．选择材料应注意的问题。2．金属的回收和资源保护。作业课本P68习题1-10