内容正文:
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
【知识目标】
1.了解常见金属材料及其物理性质。
2.能结合资源、价格、环保、性质(共性和特性)等多种因素综合说明常见金属的应用。
3.知道生铁和钢是含碳量不同的铁合金,知道合金与成分金属之间在性能方面的主要差别。
【素养目标】
1.认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用,初步形成“物质性质决定物质用途,用途体现其性质”的观念。
2.培养学生全面、综合分析问题的能力及合理使用金属、保护金属资源的意识。
【教学重点】
金属材料的物理性质、物理性质与用途的关系及影响金属材料用途的因素。
【教学难点】
合金的形成及重要性质。
一、导入新课
【导入1】
展示一些金属制品(如订书钉、铝箔、铜丝电线、不锈钢水龙头等)和金属制品的图片(如火箭、坦克、轮船等)。
[分析]常见的材料很少有纯金属,多数为金属的合金,即金属材料包括纯金属以及它们的合金。金属材料种类繁多,与人类的生活有着密切的联系,在各个领域都有广泛的应用。
【导入2】
视频:播放金属钛与形状记忆合金。
讲述:“形状记忆合金”有着惊人记忆力,即使借助外力把它们揉搓得不成样子,一旦遇到特定的温度条件立刻被唤醒记忆,恢复自己的原形。把一个揉搓的像乱纸团一样的小金属块投到一个热水槽里,几秒钟过后,只见金属神奇般地“伸胳膊伸腿”,众目睽睽之下,生长出圆圆的身躯,展开摆动的尾巴,用来制造这种金鱼的金属是镍和钛配制而成的合金。
问题:什么是合金?合金与组成金属比较有哪些特殊的性能?从而导入新课。
二、探究新知
探究一、金属的物理性质及应用
1.金属材料和非金属材料在物理性质上的差异:小组协商选择你认为有价值的金属和非金属材料,自己确定研究方案,从光泽、硬度、导电性、导热性、延展性、熔点等多角度进行比较。
在分析实验和阅读教材图8 - 3的基础上小结:金属一般都具有光泽,能够导热、导电,有延性、展性等。而非金属通常不具有上述物理性质。
2.结合生活中常见金属的物理性质,你能说出它们的用途吗?反过来,通过它们的用途,你能推测出它们的相关物理性质吗?
[交流与小结]金属的物理性质决定它的相关用途,而由用途可以大致推测出它的物理性质。即性质决定用途,用途反映性质。
【例1】 人们的日常生活离不开金属,高科技新材料的开发和应用也需要金属。
(1)人体中含量最高的金属是钙。
(2)根据图中金属应用的实例推断,金属具有的物理性质依次为导电性、延展性、导热性。
(3)物质的性质决定物质的用途,灯泡的灯丝是钨丝的原因是钨的熔点高,具有导电性。
[过渡]在日常生活、工农业生产和科学研究中,大量使用的常常不是纯金属,而是它们的合金。
探究二、合金及其性质
1.结合相关合金及其性质的素材,思考为什么日常生活中金属制品大多数是合金而不是纯金属?合金和纯金属性能有哪些差异?
(1)合金的熔点一般低于组成它的纯金属。
(2)合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的纯金属。
(3)合金的性能比纯金属优越,日常生活中应用更广泛。
2.生铁和钢是两种常见的铁合金,有什么不同?
生铁和钢都是铁的合金,它们的含碳量不同,前者为2%~4.3%,后者为0.03%~2%。
3.钛和钛合金有哪些优越性能?广泛应用于哪些场合?(请同学们阅读教材P6最后一段回答)
钛和钛合金具有熔点高、密度小(钛的密度仅为4.5 g/cm3)、可塑性好、易于加工、机械性能好等优点。广泛用于航天、航空、船舶、化工和通信设备等。
【例2】 人们的日常生活离不开金属,高科技新材料的开发和应用也需要金属。日常使用的金属材料多数属于合金,合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。
(1)生铁和钢的机械性能不同,钢的性能比生铁优越的原因是含碳量低。
(2)人类最早使用的合金是青铜,青铜的硬度比铜大(填“大”“小”或“相同”)。
(3)日常使用的金属材料多数属于合金。现有一些合金及其组分的熔点如图所示,从图中的数据可以得出的结论是合金的熔点比组分金属的熔点都低。
[总结]通过本课学习,我们知道,金属的物理性质主要包括颜色、光泽、熔点、沸点、硬度、密度、延展性、导电性、导热性等;金属的物理性质可决定金属的一些用途。这也启示我们在看待问题时,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。我们学习了合金与纯金属性质的差异,知道合金的熔点比组成它的纯金属低;合金的硬度比组成它的纯金属大;合金的抗腐蚀性能比组成它的纯金属强,因此合金具有广泛的用途。同时,我们还应认识到:人类的智慧是无穷的,只要我们勇于探索,就一定会有更多、更好的新型合金不断面世,我们对合金性质的各种期望也不再是一个遥远的梦。
1.食品包装中经常用到铝箔。铝能制成铝箔是因为铝具有良好的 ( B )
A.导电性 B.延展性
C.导热性 D.抗腐蚀性
2.国