内容正文:
课题1 金属材料
一、教材分析
金属材料是与人类联系最紧密的材料之一,教材从日常生活用品入手,并从社会发展的历史说明金属材料对人类的重要作用。教材配合实物照片介绍了金属的重要物理性质,并给出具体数据讨论物质的性质和用途的关系,培养学生综合分析问题的能力。合金是使用广泛的金属材料,教材通过实验和讨论等活动方式,加深学生对合金及其性能的理解。教材还介绍了一些新型的合金,在一定程度上展现了金属材料的发展趋势,有利于拓宽学生的视野。
二、学情分析
金属材料与人类的生产、生活关系密切。学生在生活中经常接触到一些金属制品,如不锈钢炊具、铜导线、铁钉和金项链等。对“合金”一词也不陌生,比如铝合金门窗、钛合金眼镜框等。而且学生对金属的某些物理性质通过物理课上的学习,也已有了一定的了解,所以,学生已经具备了一定的问题探究能力。但对于为什么合金比纯金属有着更为广泛的用途,可能不太清楚。本课内容由浅入深、由感性到理性,结合生产、贴近生活,有利于激发学生的学习兴趣,学习难度不是太大。
三、教学目标
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.了解常见金属的物理性质,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因素。
3.认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金,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。
四、教学重难点
重点:金属的重要物理性质;合金的优良性能。
难点:影响金属用途的因素;合金的概念。
五、教学过程
【新课引入】金属是一类与人类的生产、生活联系紧密的材料,它的应用无处不在。我们身边的很多生活用品,如锅、壶、水龙头等很多都是用金属材料制成的,我们国家的发展也离不开金属材料,如奥运场馆的建设、高铁和火箭的制造等。
【图片展示】铁锅、铝锅、水龙头、衣架、鸟巢、高铁、火箭
【讲解】金属的使用也标志着人类的发展历程,人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,到了铁器时代,铁和钢的使用就比较广泛了,在100多年前,人们又发现和利用了铝。而铜、铁、铝是现代社会应用的最多的三种金属材料。
【过渡】金属是一类重要的物质,本章我们将要从组成、性质、用途、变化、冶炼、和保护等角度认识和探究这一类物质。首先来看第一部分,几种重要的金属。
【学生活动】交流讨论:金属材料的应用促进了社会的发展。而这些金属的广泛应用都与它们的性质有很大的联系。结合实际生活及图片中金属的形态和用途,说一说金属都有哪些物理性质。
【图片展示】铝箔、铜丝、铁丝
【总结】金属在常温下一般为固体,具有金属光泽,可制作饰品,如金饰、银饰等,金属还能被压成薄片或拉伸成丝状,说明金属具有良好的延展性。
【图片展示】铁锅、铝壶、铜火锅
【总结】金属一般具有良好的导热性,可制作成炊具等。
【图片展示】铜电线、铝电线、钢架桥
【总结】金属一般还具有良好的导电性,可制作电线。金属的硬度一般也比较大,也可用于桥梁、建筑、交通工具等的建造。
【讲解】综上所述,金属具有一定的共性,如常温下为固体,具有金属光泽,具有延展性、导热性和导电性等,硬度大、熔点高、密度大等。但不同的金属之间也有一定的差异性,如:
(1)大多数金属都呈银白色,铜为紫红色,金呈黄色;
(2)在常温下,大多数金属都是固体,汞是液体;
(3)金属在导电性、导热性、密度、熔点、硬度、延展性等方面均有较大差异。
【过渡】后来科学家们较准确的测出了一些金属的物理性质,较详细的明确了它们之间的区别。
【学生活动】交流讨论:根据生活经验和所学知识,你能回答下列问题吗?
(1)为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制?
(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?如果镀金怎么样?
【总结】(1)铝的密度虽然比铁小,但硬度却远不如铁。
(2)银的导电性虽然比铜好,但价格比铜高得多。
(3)钨的熔点最高,锡的熔点较低;如果用锡,则灯丝易烧断。
(4)铬硬度大,耐磨、美观,又防锈;金的硬度小,如果镀金,成本会成倍增加且不耐用。
通过以上学习,我们得出物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑资源、价格、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境是否影响等多种因素。
【讲解】金属之最。
地壳中含量最高的金属元素——铝
人体中含量最高的金属元素——钙
目前世界年产量最高的金属——铁
导电、导热性最好的金属——银
硬度最高的金属——铬
熔点最高的金属——钨 密度最大的金属——锇
熔点最低的金属——汞