4.6 非铁金属简介（教案）《机械基础》（机工版·第2版）同步精品课堂

《机械基础》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务4.6 非铁金属简介 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 职高学生对生活中的非铁金属制品（如铝合金门窗、铜导线）有一定接触，但对其分类和性能特点了解较浅。他们已掌握钢铁材料的基本知识，但易将铝、铜等简单归为“轻金属”，对合金与纯金属的性能差异认识模糊。学生偏向从直观用途理解材料，对抽象的成分与性能关系接受较慢，可能混淆铝合金与铜合金的特性及应用场景。部分学生动手能力强，可结合实物观察激发兴趣，教学中需通过具体案例（如用铝合金做飞机零件的原因）降低理解难度，强化理论与职业岗位（如机械维修、零件加工）的联系。 背景分析 非铁金属是现代工业不可或缺的材料，在航空航天、电子、汽车、机械等领域应用广泛。铝及铝合金因密度小、耐腐蚀，成为飞机、门窗的理想材料，解决了钢铁过重的问题；铜及铜合金导电导热性优异，是电线、散热器的核心材料，保障电力和散热系统高效运行；滑动轴承合金耐磨性好、摩擦系数小，能减少机械转动中的磨损，延长发动机等设备寿命。随着制造业向轻量化、高性能化发展，企业对能识别和选用非铁金属的技术工人需求激增。职高学生未来从事的机械装配、电器维修等岗位，常需接触这些材料，了解其特性是规范操作、提升职业能力的基础。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 认识到非铁金属在工业生产和生活中的重要性，培养根据需求合理选材的意识。 增强对材料多样性的认知，为后续职业岗位中处理非铁金属零件（如装配、维修）奠定基础。 能说出铝及铝合金的主要性能（如密度小、耐腐蚀）和典型用途（如铝合金门窗、飞机零件）。 能区分铜及铜合金的常见类型（如黄铜、青铜），并说明其核心特性（如黄铜易加工、青铜耐磨）及应用（如黄铜制阀门、青铜制轴承）。 能说出滑动轴承合金的性能要求（如耐磨、摩擦系数小）及主要用途（如汽车发动机轴承）。 能根据材料性能（如需要轻量化选铝合金，需要导电选铜合金），初步判断生活或生产中常见非铁金属制品的材质。 能识别铝及铝合金、铜及铜合金制品，并简单说明其选用的原因（如电线用铜是因为导电性好）。 学习任务 描述 能说出铝及铝合金的主要性能和典型用途 能区分铜及铜合金的常见类型，并说明其核心特性及应用 能说出滑动轴承合金的性能要求及主要用途 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 铝及铝合金的性能及典型应用 教学难点 纯铝与铝合金的性能差异及原因 教学难点突破方法 实物对比法：展示纯铝片（软、易弯折）和铝合金型材（硬、不易变形），让学生亲手弯折感受差异，直观理解合金化的作用；展示黄铜阀门和青铜轴承，标注成分标签，结合“黄铜发亮、青铜偏暗”的外观特点辅助区分 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《机械基础》，主编：朱明松，第2版；机械工业出版社。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：能说出铝及铝合金的主要性能和典型用途 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 铝及铝合金是非铁金属中应用最广的金属材料，广泛用于电气、车辆、化工等行业也是航空航天工业的主要结构材料。 1.纯铝 平均铝的质量分数不小于99.00%金属称为纯铝。纯是一种银白色的金属，密度小熔点低。纯铝具有良好的导电性和导热性，其导电性和导热性仅次于银和铜。铝与的亲和力强，容易在其表面形成致密的Al2O3薄膜，在大气中具有良好的耐蚀性，但不耐碱酸、盐等介质腐蚀。纯铝塑性好，强度低，容易产生塑性变形。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 2.铝合金 以铝为基体且质量分数小于99.00%的合金称为铝合金。铝合金经过冷变形加工或热处理，其强度可进一步提高到 500MPa以上。 (1)铝合金的分类 铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。变形铝合金是指主要通过热加工或冷加工进行塑性变形加工产品的铝合金。铸造铝合金是指主要通过浇注或压铸等方式生产铸件产品的铝合金。铸造铝合金主要有A1-Si系、A1-Cu系、Al-Mg系和A1-Zn系合金等。 (2)变形铝合金 (3)铸造铝合金 主要讲解铝合金。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 1.纯铜(Cu) 纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化铜膜后为紫红色。由于纯铜是用电解方法提炼出来的，故又称电解铜。纯铜的抗拉强度、硬度较低，但其塑性很好，容易进行压力加工，主要用于制造导电材料、导热器件及作为冶炼合金的原料。 工业纯铜的牌号用“T”(“铜”的汉语拼音字首)加数字表示，数字表示顺序号，如T3 表示三号铜。顺序号越大，则纯度越低。工业纯铜有 T1、T2、T3 三个牌号。工业纯铜的牌号、化学成分和用途见表 4-7。 2.铜合金 铜合金是以铜为基体，加入合金元素的非铁金属合金。铜合金按其化学成分，可分为黄铜、白铜和青铜三类。根据生产方法的不同，铜合金分为压力加工铜合金与铸造铜合金两类。 黄铜是指以铜为基体，以锌为主加元素的铜合金。普通黄铜是铜锌二元合金;在普通黄铜中加入其他元素所形成的铜合金称为特殊黄铜，如铅黄铜、锰黄铜、铝黄铜等。白铜是以镍为主加元素的铜合金。 青铜是指主加元素为锌、镍以外元素的铜合金。例如，以锡为主加元素的铜合金称为锡青铜，以铝为主加元素的铜合金称为铝青铜等。 教师根据课本内容讲解铜及铜合金。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 滑动轴承合金是用于制造滑动轴承轴套或轴瓦 的铸造合金，一般用于制造中高速、重载及冲 击不大、负载稳定的重要轴承。 根据滑动轴承的工作条件，滑动轴承合金必须 具有较高的强度和塑性，良好的减摩性和耐磨 性，良好的散热性及对油膜的吸附能力。要想 满足上述要求，合金的组织应为：在软的基体组织上均匀分布着硬的质点，或在硬的基体上均匀分布着软的质点。 1.滑动轴承合金的牌号 滑动轴承合金的牌号由“Z+基体金属元素符号+主加元素化学符号+数字+辅加合金元素化学符号+数字”组成，其中“Z”是“铸”字汉语拼音的字首。例如，ZSnSb11Cu6 表示锑的平均质量分数为11%，铜的平均质量分数为6%，锡的平均质量分数为83%的锡基滑动轴承合金。 2.滑动轴承合金的种类 常用的滑动轴承合金有锡基轴承合金、铅基轴承合金、铝基轴承合金。 教师讲解滑动轴承合金(巴氏合金)，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：动轴承合金主要用于哪些场合？请举一个具体例子。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 今天我们认识了三类非铁金属：铝及铝合金轻且耐腐蚀，纯铝软适合做导线，铝合金强度高，用在门窗、飞机上；铜及铜合金分黄铜和青铜，黄铜易加工做管道配件，青铜耐磨造轴承；滑动轴承合金靠“软基体+硬质点”耐磨，是发动机轴承的好材料。记住它们的脾气：要轻选铝及铝合金，要导电耐磨选铜及铜合金，轴承就找滑动轴承合金。课后看看身边的非铁金属制品，想想用了哪种材料，下次课咱们聊聊怎么区分它们！ 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） （1）列举两种铜合金，并说明它们的特性。 （2）铝及铝合金的耐腐蚀性好体现在哪里？请结合生活实例说明。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课通过实物展示和案例分析，帮助学生掌握了三类非铁金属的基本特性，但部分学生对纯铝与铝合金的性能差异理解不深，说明合金化原理的讲解不够通俗。黄铜与青铜的区分环节，学生对成分与用途的对应关系记忆模糊，需增加“黄铜含锌、青铜含锡”的口诀辅助记忆。滑动轴承合金的“软基体+硬质点”原理，虽用类比讲解，但仍有学生难以理解，下次可借助动画演示磨损过程。课堂互动中，学生对生活应用案例兴趣高，应多结合职业场景（如机械维修中的轴承更换）强化知识应用，提升学习针对性。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$