1.5 非铁金属（教案）《数控加工机械基础》（高教版）同步精品课堂

《数控加工机械基础》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务1.5 非铁金属 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 职高学生对铜导线、铝合金门窗、黄铜饰品等非铁金属制品有丰富的生活和职业场景认知，已掌握金属材料的基础分类逻辑，为本次学习奠定了直观基础。但学生对铜合金（黄铜、白铜、青铜）、铝合金（铸造、变形）的具体分类标准缺乏系统了解，易混淆黄铜与青铜、铸造与变形铝合金的差异。学生逻辑思维偏具象化，对“成分/加工工艺—性能—用途”的关联逻辑理解不深，且更倾向于实践型学习。课堂需结合实物案例和岗位场景简化抽象概念，通过对比分析强化区分，贴合专业实训需求提升知识转化效率。 背景分析 非铁金属（铜、铝及它们的合金）是制造业中不可或缺的关键材料，凭借轻质、耐腐蚀、导电导热性优的独特优势，广泛应用于电子、汽车、航空、机械等多个领域，是职高机械、机电、汽修等专业学生必备的职业知识。黄铜、青铜等铜合金及铸造、变形铝合金，因成分或加工工艺不同性能各异，适配从导线、门窗到发动机零件的多样需求。本节课立足职业教育“实用导向”，衔接金属材料前置知识，聚焦两类非铁金属的分类、性能与用途，帮助学生建立“成分/工艺—性能—用途”的关联逻辑，为后续专业实训、岗位选材及技能提升筑牢基础。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 树立“材料特性适配场景”的工程思维，增强对非铁金属应用的职业认知，培养严谨务实的实践态度和岗位材料选型意识。 掌握铜及铜合金（黄铜、白铜、青铜）、铝及铝合金（铸造、变形）的分类标准，熟记各类材料的核心性能，明确其典型应用场景。 能根据成分、性能特征区分不同类型的铜合金和铝合金，初步完成实际场景下的材料选型，提升材料识别与应用转化能力。 学习任务 描述 能根据非铁金属的定义辨识常见的非铁金属种类。 能根据非铁金属材料的牌号及其应用领域合理选用非铁金属材料。能通过非铁金属的学习，培养严谨的工作作风，提高学习兴趣。 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 铜及铜合金（黄铜、白铜、青铜）、铝及铝合金（铸造、变形）的分类标准与核心性能 教学难点 区分易混淆合金（如黄铜与青铜的成分差异、铸造与变形铝合金的工艺区别） 教学难点突破方法 制作“类型—成分/工艺—性能—用途”对比表，搭配黄铜阀门、铝合金门窗等实物图片，用“黄铜=铜+锌，青铜=铜+锡/铝”等通俗表述强化区分 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 《数控加工机械基础》，主编：崔陵、王佰亮；高等教育出版社出版。 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：能根据非铁金属的定义辨识常见的非铁金属种类。 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） 非铁金属是指除钢铁材料以外的其他金属材料的总称,也称有色金属。非铁金属是国民经济发展的基础材料,航空航天、汽车、机械制造、电力、通信、建筑、家电等绝大部分行业都以非铁金属材料为生产基础。 随着现代化工、农业和科学技术的快速发展,非铁金属在人类发展中的地位越来越重要。常见的非铁金属有铜及铜合金、铝及铝合金和滑动轴承合金等。 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） 铜元素在地壳中储量较小,它是人类历史上应用最早的金属之一。由于铜和铜合金具有良好的导热性、导电性、抗磁性、耐蚀性和工艺性,故在仪表工业、电气工业、机械制造业和造船业中应用广泛。现代工业中使用的铜及铜合金主要有纯铜、黄铜和青铜,白铜应用较少。 (1)纯铜 纯铜外观呈玫瑰红色,表面形成氧化铜膜后呈紫红色,俗称紫铜。由于纯铜是用电解法制造出来的,故又名电解铜。它具有良好的导电性、导热性、耐蚀性,抗拉强度较低(230~ 250 MPa),硬度较低(30~40HBW),塑性较好,易于冷、热压力加工。由于纯铜价格昂贵,为贵重金属,所以一般不做结构零件,主要作为导电材料及配制铜合金的原料。 工业上使用的纯铜,其铜的平均质量分数为 99.5%~99.95%。 工业纯铜牌号用“T”和数字表示。“T”表示“铜”,数字表示顺序号。顺序号越大,杂质含量越高。常见牌号有 T1、T2、T3。T1、T2 铜一般用作导电、导热、耐腐蚀器具材料,如电线、化工用蒸发器、雷管等;T3 铜用作一般铜材,如电器开关、螺钉等。 应用实例:铜丝、铜牌,如图所示。 主要讲解纯铜。 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。 (2)铜合金 铜合金根据主加元素不同可分为黄铜、青铜、白铜。工业上常用的是黄铜和青铜。 1)黄铜 黄铜是以锌为主加元素的铜合金。黄铜敲起来声音很好听,又称为响铜,因此锣、铃、号等通常用黄铜制造。黄铜又分为普通黄铜和复杂黄铜。 仅由铜和锌组成的合金称为普通黄铜。其牌号用“H”加数字表示，“H”代表黄铜,数字为铜的平均质量分数。 例如,H70 表示铜的平均质量分数为 70%,其余为锌的普通黄铜。 普通黄铜常用的牌号有:H80,颜色呈美丽的金黄色,又称金黄铜,可用于制作装饰品;H70,又称三七黄铜,具有良好的塑性和冷成形性,可用于制造弹壳、散热器等故有“弹壳黄铜”之称;H62,又称四六黄铜,在普通黄铜中强度最高,同时又具有好的热塑性、切削加工性能、焊接性和耐磨性,价格低,故工业上应用较多,如制造弹簧、垫圈、金属网等。 应用实例:艺术品、黄铜弹簧,如图所示。 2)白铜 白铜是以铜为基体,以镍为主加元素的铜合金。白铜表面很光亮,不易锈蚀,主要用于制造精密仪器、仪表中的耐蚀零件及电阻器、热电偶等。普通白铜是铜镍二元合金(由两种元素组成的合金统称为二元合金);在普通白铜中加人其他元素所形成的铜合金称为复杂白铜,如锌白铜、锰白铜、铁白铜等。应用实例:锌白铜手表表盘,如图示。 3)青铜 青铜是指铜与锌或镍以外的元素组成的合金。按化学成分不同,青铜分为普通青铜(锡青铜)、复杂青铜(无锡青铜)两类。普通青铜即锡青铜,是人类历史上应用最早的一种合金,一些古镜、钟鼎等文物便是由这些合金制成。锡青铜铸件收缩率小,适用于铸造形状复杂、壁厚变化大的器件,但铸件易形成分散缩孔,致密性差,不适于制造密封性要求高的铸件。锡青铜在大气、海水和碱性溶液中有良好的耐蚀性,用于铸造轴瓦、海上船舶和矿山机械零件。锡青铜牌号用“O”加主加元素的化学元素符号、质量分数和数字(其他加人元素的平均质量分数)表示,常用牌号有 QSn4-3 等。 教师根据课本内容讲解铜合金。 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。 铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素。 (1)纯铝 纯铝是一种银白色的金属,它具有质量轻、密度较小等特性,是轻金属之一,常用作各种轻质结构材料的基本组元。纯铝具有优良的导电性、导热性,其导电性仅次于银和铜,居第三位。铝在大气中具有优良的耐蚀性,铝在常温下就能与空气中的氧气反应,在铝表面生成一层薄而致密的氧化膜,阻止氧气向铝内部扩散而起保护作用。铝的塑性好,易于通过压力加工制成多种型材与制品,但强度、硬度较低,故工业上常通过合金化提高其强度,用作结构材料。 (2)铝合金 纯铝的强度低,不适宜作为结构材料,若向铝中加人适量的硅、铜、镁、锰等合金元素形成铝合金,则提高了强度,且仍具有密度小、耐蚀性好、导热性好等特点。铝合金应用广泛,可用作航空航天、汽车、化工等行业的主要结构材料。 根据合金元素的含量和加工工艺性能特点的不同,铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金两类。 教师讲解铝及铝合金，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：青铜相比黄铜的性能优势和典型用途是什么？ 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） 本节课核心掌握了非铁金属的核心知识：明确了铜及铜合金（黄铜、白铜、青铜）按成分分类，铝合金（铸造、变形）按加工工艺分类的标准，熟记了各类材料的核心性能——如黄铜耐磨、白铜耐蚀、变形铝合金塑性好。重点厘清了“成分/工艺决定性能，性能匹配用途”的逻辑，比如电线用纯铜、机械零件用黄铜、复杂铸件用铸造铝合金。希望大家课后结合生活和职业场景多观察应用，把知识转化为材料识别与选型的实用技能，为后续专业实训和岗位实践筑牢基础。 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）铝合金相比纯铝的性能提升主要体现在哪些方面？ （2）选择铜合金或铝合金时，核心的判断逻辑是什么？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课围绕铜及铜合金、铝及铝合金的分类、性能与用途展开，通过实物案例和对比表格降低学习难度，学生对纯铜导电、铝合金轻质等基础特性及典型用途掌握较好。但部分学生对黄铜与青铜的成分差异、铸造与变形铝合金的工艺区别仍易混淆，对“成分/工艺影响性能”的逻辑理解不够透彻，导致场景选型时不够精准。反映出抽象工艺和成分知识的具象化讲解仍需加强。后续教学可增加合金实物观察、成分/工艺拆解小游戏，设计更多汽修、机电实训相关的选材案例，强化逻辑训练，同时优化分层提问，关注不同基础学生的接受度，让知识更贴合职高学生的学习特点与职业需求。 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 $