1.1 金属材料 第2课时（教学课件）科学新教材浙教版九年级下册

该初中科学课件聚焦合金的概念、性能特点、常见应用及金属回收利用，通过“课前回顾”提问纯金属实际应用局限，连接金属物理性质与用途旧知，引导思考合金必要性，搭建新旧知识过渡的学习支架。 其亮点在于融合探究实践与科学观念，通过比较合金和纯金属硬度的实验活动，让学生直观感知合金性能优势，结合钛合金人造骨、形状记忆合金卫星天线等实例，体现科学技术与社会的联系。采用结构化小结梳理合金分类、性能及应用，帮助学生构建系统知识网络。对学生提升探究能力和联系实际思维，对教师提供丰富素材和清晰教学逻辑。

金属材料 第 1 节 第1章 第2课时 合金 材料及其利用 浙教版 九年级下册 合金的概念以及合金比纯金属硬度大、实用性更强的特点 01 02 知 识 目 标 常见合金的生活应用 02 金属资源回收利用的重要意义 03 重点 重点 难点 01 物理观念 知道合金是由纯金属与其他金属（或非金属）熔合而成的混合物；了解合金硬度、抗腐蚀等性能优于纯金属；认识金属资源有限，知晓金属回收再利用的基本价值与原理。 02 科学思维 通过纯金属与合金的性能对比，归纳合金的性能优势；能根据用途选择合适的金属或合金材料；建立资源可持续利用、材料性能改良的辩证思维。 03 科学探究 能完成纯金属与合金光泽、硬度对比实验，准确观察记录实验现象；能结合生活案例分析合金的应用优势，初步具备材料对比探究与分析能力。 04 科学态度与责任 认识金属资源的稀缺性与不可再生性，了解废旧金属回收的意义，树立节约资源、循环利用、绿色环保的意识，养成合理使用、回收金属材料的良好观念。 素 养 目 标 课前回顾 物理性质 导电性 导热性 延展性 熔点高 用途 铜制电线、电缆等 铁制炊具等 铝制铝箔等 钨制灯丝等 金属物理性质与用途关系 纯金属有很多优良的特性，但在实际生产与生活中所用的金属材料，大多数不是纯金属，这又是为什么呢? 合金 探究新知 PART 1 新知讲授 探索活动 先比较铝片和铝合金片、铜片和黄铜片(铜锌合金)的光泽、颜色；再将它们相互刻划，比较它们的硬度。 1. 光泽、颜色对比 铝片：银白色金属光泽，色泽偏亮白 铝合金片：银白色光泽，颜色和纯铝接近 铜片：紫红色金属光泽 黄铜片（铜锌合金）：金黄色金属光泽 2. 相互刻划测硬度实验现象 铝片与铝合金片互划：纯铝片表面留下划痕，铝合金无明显痕迹 铜片与黄铜片互划：纯铜片表面留下划痕，黄铜无明显痕迹 合金硬度大于组成它的纯金属。 新知讲授 由于纯金属的硬度和强度不高，耐腐蚀性、耐磨性较差，日常使用的金属材料，大多数是合金。 合金(alloy)是把一种金属与其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。 合金往往比纯金属具有更好的性能。 形成合金的过程是物理变化，不是简单的混合，更不是化合。 新知讲授 成分：一种由铁和碳等元素组成的合金，含碳量0.03%～2%， 钢中含有一定量的铬、锰、镍、钨等成分 特点：质坚硬、有弹性和延展性，机械性能好。 用途：制作车身、刀具、量具、模具。 注意：钢和生铁的成分都是铁的合金，属于混合物。 钢 常见的合金 是最常见、应用最广的一种合金材料。 一般来说，含碳量越高，硬度越大，含碳量越低，韧性越好 新知讲授 常见的合金 是最常见、应用最广的一种合金材料。 成分：一种由铁和碳等元素组成的合金，含碳量2%～4.3%。 生铁中还含硅、锰等 特点：机械性能硬而脆、无韧性、可铸不可锻 生铁 不锈钢：不锈钢中除铁以外，还含有抗腐蚀性很强的铬和镍。 铬的含量一般在13％以上，镍的含量也在10%左右。 新知讲授 科学阅读 钛和钛合金 钛和钛合金被誉为21世纪重要的金属材料，因其密度小、熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强和强度高等优良特性，尤其是抗腐蚀性强，在潮湿的大气和海水中，其抗腐蚀性远优于不锈钢，被广泛用于生活用品、航空和航天器械、通信设备等领域。 钛和钛合金与人体“相容性”好，可以用来制造人造骨，植入人体后能和骨组织形成良好的结合，临床使用可靠，是医学植入的理想材料。钛和钛合金还可以用来制造医疗器械，在医疗领域的应用越来越广泛。 新知讲授 合金 主要成分 主要特性 主要用途 锰钢 铁、锰、碳 韧性好、硬度大 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、 自行车架 青铜 铜、锡 强度高、耐腐蚀、易铸造 成形 机器零件、工艺品、铸件 黄铜 铜、锌 坚硬、耐腐蚀、易加工 机器零件、仪表、日用品 硬铝 铝、铜、镁、硅 质轻、强度高、硬度大 飞机、轮船、汽车、火箭等制造 业，建筑材料 不锈钢 铁、铬、镍 耐腐蚀 医疗器械、化工设备、炊具、日用品 18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件 常见合金的组成、特性和用途 新知讲授 1.现代建筑物的门窗广泛使用铝合金，说一说为什么不用纯铁或纯铝。 2.有些同学的牙齿排列不整齐，你知道医学上是采用什么办法进行牙齿矫正的吗? 思考与讨论 铝合金有以下特点： 更大的硬度 较低的熔点 更高的强度(韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打) 更好的抗腐蚀性能 用某种金属做的牙套 新知讲授 目前金属元素只有90余种，但其合金有2400多种，材料科学家通过改变合金元素、材料的尺度、材料的结构、对材料进行表而处理和将儿种材料进行复合等技术，开发了各种具有特殊功能的新型金属材料， 如形状记忆合金、纳米金属材料、贮氢合金等，有力支撑了航空航天、国防科技、交通运输、医疗卫生、基础设施的发展。 新型金属材料 新知讲授 几种新型金属材料 1.形状记忆合金。形状记忆合金在航空航天、电子产品、生物医疗及日常生活中有重要的用途。如由钛镍形状记忆合金制作人造卫星的天线，发射人造卫星之前，将抛物面形状的天线在低温下揉成一团放入卫星内，当人造卫星发射并进入正常运行轨道后，天线在太阳光照射下升温，就会自动恢复原来的抛物面形状。 2.纳米金属材料。纳米金属材料指形成纳米晶粒的金属与合金。纳米金属材料具有独特的光学、电学、磁学、化学特性和超导性能，在国防、电子、化工、航空等领域具有重要的应用价值。 3.贮氢合金。贮氢合金是一种新型合金，在一定条件下能吸收氢气，条件改变时又能放出氢气，可用于大型电池。 科学·技术·工程 金属的回收和利用 探究新知 PART 1 新知讲授 我国每年回收的废旧金属可达数亿吨。当看到人们随意抛弃盛饮料的易拉罐时，你有何感想? 新知讲授 金属的回收是指从工业垃圾和生活垃圾中将废旧金属分类分离出来进行再生利用。 回收一个铝质易拉罐要比制造一个新易拉罐节省20%的资金，同时还可节约90%以上的能源；回收1t废钢铁可炼得好钢0.9t,相当于节约矿石3t,可节约47%的成本，同时，还可减少空气污染、水污染和固体废弃物排放。因此，废旧金属的回收循环再生不仅节约资源、能源，同时减少对环境影响，还有着巨大的经济效益。 思考与讨论 废弃金属对环境可能造成什么危害?我国是如何解决这些问题的? 大量的废弃金属若没有及时有效处理，不但占用土地资源，更严重的是铅、镉、汞等有毒的重金属腐蚀后会溶于水中，形成重金属离子，污染土壤和水源，危害生态环境。 废旧金属回收技术 从垃圾中回收金属，常用巨型电磁铁把废铁分离出来，如图1.1-10所示。涡电流分选也是一种有效地将各种金属从金属垃圾中分离出来的方法，如图1.1-11所示。金属回收方法还有回炉熔炼、火法富集、湿法溶解、微生物吸附等。 为了有效地防治重金属污染，我国制定了重金属污染综合防治的一系列政策，提高重点行业绿色发展水平，不断减少重金属污染物排放量，并解决历史遗留问题。 科学·技术·社会·环境 新知讲授 课堂小结 【详解】 （24-25九年级上·浙江金华·期末）中国第五个南极考察站“秦岭站”于2024年2月正式开站，其主体采用轻质高强的钢材，可以抵抗零下60摄氏度的超低温和海岸环境的强腐蚀。以下说法正确的是（　　） A．钢是一种铁铝合金 B．钢中加入铬、钨、镍等元素可提高钢的耐蚀性 C．钢是纯净物 D．钢是有机合成材料，且硬度、强度、熔点都高于铁 【例1】 A、钢是一种铁碳合金，故说法错误； B、钢中加入铬、钨、镍等元素可提高钢的耐腐蚀性，故说法正确； C、钢是一种铁碳合金，属于混合物，故说法错误； D、钢是一种铁合金，属于金属材料，其硬度和强度大于铁，熔点比铁低，故说法错误。 B 新知讲授 【详解】 （24-25七年级下·浙江绍兴·期末）如图所示是学校食堂常用的不锈钢餐盘，要求快速加工一次成型，应该选择的工艺是（　　） 【例2】 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法。不锈钢餐盘属于薄板类制品，冲压工艺可以快速地将不锈钢板材一次冲压成型为餐盘的形状，故C符合题意。 C 新知讲授 【详解】 （25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是（　　） A．熔点比纯铝更高 B．抗腐蚀性能非常差 C．硬度比纯铝小 D．铝元素是地壳中含量最多的金属元素 【例3】 A、一般情况下，合金的熔点比其组成纯金属的熔点低，所以铝锂合金的熔点比纯铝更低，而不是更高，错误； B、合金往往具有比纯金属更好的抗腐蚀性能；铝锂合金相比纯铝，通过改变其内部结构等，抗腐蚀性能通常会增强，而不是非常差，错误； C、合金的硬度一般比其组成纯金属的硬度大，所以铝锂合金硬度比纯铝大，而不是小，错误； D、地壳中含量前四位的元素依次是氧、硅、铝、铁，其中铝元素是地壳中含量最多的金属元素，正确。 D 新知讲授 教 寄 师 语 细究材料性质，巧造万物便利生活 浙教版 九年级下册 $