内容正文:
第2课时 合 金
知识与技能
1.了解常见合金的特点。
2.了解物质的性质与用途的关系。
过程与方法
1.学习运用观察、实验等方法获取信息。
2.学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。
情感、态度与价值观
进一步培养学生对生活中化学现象的好奇心和探究欲,激发学习化学的兴趣。
重点
金属材料的特性及常见合金的组成与性质。
难点
培养学生运用探究法得出相关结论的能力。
投影仪,绿豆粒大小的焊锡、锡、铅,黄铜片,铜片,锡,焊锡,与钛有关的资料和新型合金的资料(内容见“教学进程”)。
一、新课导入
师:“神八”的成功发射,让我国的航天事业又前进了一步。要把神州飞船送入太空,就需要推力很大的火箭,并且要求火箭的飞行速度达到8公里/秒以上才行,在这样快的速度下,火箭外壳和大气摩擦会产生上千摄氏度的高温。与此同时,火箭发动机工作时,会喷出千摄氏度的高温气流。这样一来,火箭尾部将要承受4000多摄氏度的高温。这会对制造火箭的材料产生什么要求?今天我们就来学习这部分知识。
目前已制得的纯金属种类只有90余种。由于科学技术的日新月异,现仅有的一些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。为此,人们在生产实践中制造出了许许多多的具有特殊性能的“新型金属材料”——合金。
二、新课教学
师:什么是合金?合金的性质与组成它们的金属有何不同?合金的应用范围是怎样的?我们常用的合金有哪些?哪些合金最有前途?这就是我们本节课所要探讨的内容。
师:我们应该怎样定义合金?谈谈你的看法。
生1:合金是不纯的金属。
生2:合金是掺有其他金属的金属。
生3:两种或两种以上的金属熔合在一起形成的金属材料。
师:大家都很善于思考,体现了大家强烈的求知欲,希望大家继续发扬这种精神!那么,合金究竟怎么定义呢?
[讲解并板书]1.合金:由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。
师:如我们熟知的钢铁就是一种合金。它实际上是含有少量碳及其他金属的铁,与纯铁相比,钢有许多优良的性能,用处非常大。这就像厨师炒菜时那样,若他们在菜里加入各种调料,便可改善菜的色、香、味,并会使菜的营养价值更高。下面,我们就通过实验来探究合金与组成它们的纯金属性质的差异。
[板书]2.合金与组成它们的金属性质的差异。
【实验探究】
1.比较黄铜片(铜和锌的合金)和铜片、焊锡(锡和铅的合金)和锡的光泽与颜色。
2.将黄铜片和铜片、焊锡和锡互相刻画,比较它们的硬度。
合金和纯金属性质的比较
合金材料
主要成分
光泽和颜色
硬度大小比较
黄铜片(合金)
铜、锌
黄色
铜片(纯金属)
铜
(紫)红色
黄铜片>铜片
焊锡(合金)
铅、锡
银白色
锡(纯金属)
锡
银白色
焊锡>锡
师总结归纳,板书:
(1)合金比其组成金属的颜色鲜艳;
(2)合金的硬度大于组成它们的金属;
师: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]取绿豆粒大小的焊锡、锡、铅放在铁片上进行熔化,比较它们的熔点大小。
师:由上述实验,可得出什么结论?
合金和纯金属熔点高低的比较
金属材料
主要成分
熔化速度
熔点(℃)
结论
铅(纯金属)
铅
慢
327
锡(纯金属)
锡
中
232
焊锡(合金)
铅、锡
快
183
熔点:焊锡<锡<铅
[板书](3)合金的熔点低于组成它们的金属;
师:我们常用的保险丝就是用武德合金制成的,熔点约为70 ℃。而组成它的金属铋、铅、锡、镉的熔点分别为271 ℃、327 ℃、232 ℃、321 ℃。
纯金属
合金
铅
镉
铋
锡
焊锡
武德合金
熔点(℃)
327
321
271
232
183
70
结论
武德合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点都低
在电路发生故障时,产生的热量首先使保险丝熔断,从而切断电路,避免电路事故的发生。
[板书](4)合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的各种金属。
师:合金与组成它的金属相比,还往往具有较好的抗腐蚀性能。你们能举一些例子吗?
生:如不锈钢就比普通的铁耐腐蚀;铝合金比铝耐腐蚀;黄铜比纯铜具有更好的抗海水腐蚀能力。
师:通过以上探究,我们知道合金往往比组成它们的金属具有更好的性能。所以,我们在日常生活、工农业生产和科学研究中使用的金属,大多数属于合金。目前,合金的品种已不下万种,远远超过金属自身的种类。合金大大拓宽了金属材料的使用范围和使用价值。
[板书]3.合金比纯金属具有更广泛的用途。
师:下面就是几种常见合金的主要成分、性能和用途。