内容正文:
第九单元 金 属
第一节 常见的金属材料(第1课时)
学
习
目
标
1.
能说出金属共同的物理性质,并举例说明性质与用途的关系
2.
能说出合金的含义,比较合金与纯金属在硬度、熔点上的差异
3.
经历"观察—实验—归纳"的探究,形成研究一类物质性质的一般思路
4.
结合"天眼"、C919、"奋斗者"号,体会性质决定用途,增强民族自豪感
导 : 情境导入
从青铜大鼎到大国重器
商代后母戊鼎(青铜,重 832.84 kg)
3000 多年前的青铜鼎至今庄重威严;今天的"天眼"、C919、"奋斗者"号……金属材料无处不在。
本课追问:金属材料凭什么扛起人类文明?性能从哪里来?
导 : 温故诊断
先摸摸旧知识的底
① 你家里有哪些金属制品?分别利用了金属的什么性质?
② 地壳中含量最多的金属元素是什么?
③ 我们已经学过哪些"金属 + 氧气"的反应?
过渡:金属还有哪些共同的"体检指标"?——进入任务一
教 : 任务一
金属的物理性质我来找
图 9-1 金属制品与金属的物理性质
读图要点:观察图中的金属制品,说一说它们分别利用了金属的什么性质?
教 : 任务一
性质与用途对对碰
金属制品 利用的性质 生活中的例子
炊具、汤勺 导热性 铁锅炒菜、铝壶烧水
导线、电路板 导电性 铜电缆、印刷电路板
铝箔、金饰 延展性 铝箔包食品、金箔贴饰
灯泡灯丝 熔点高 钨丝高温发光不熔化
金属的物理性质决定它的用途——性质决定用途。
教 : 任务一
金属共同的物理性质
大多数金属:有金属光泽,密度和硬度较大,熔点和沸点较高,具有良好的延展性、导电性和导热性;除汞外,常温下都是固体。
金的展性好——压成金箔做饰品;钨的熔点高——做灯丝;
铜的导电性优良——印刷电路板;铬硬度大——特殊钢材。
注意:汞(水银)常温下是液体,是常温为固态金属中的唯一"例外"。
教 : 多识一点
金属的分类方法
冶金工业:黑色金属(铁、铬、锰);有色金属(其余金属)。
按密度:轻金属(小于 4.5 g/cm3,如钠、钙、镁、铝);
重金属(大于 4.5 g/cm3,如汞、铜、镉、铅)。
按储量与用量:常见金属(铁、铝等);稀有金属(锆、铌、钼等)。
方法:分类标准不同,名称就不同——分类要讲依据。
教 : 任务二
纯金属不够用,合金登场
后母戊鼎为什么用青铜铸造,而不用纯铜?
纯金属的"性格"比较单一:纯铜较软,纯锡熔点很低,
纯铁容易生锈……单一性能常常满足不了实际需要。
思路:人类想到的办法:让几种金属"组队"——这便有了合金。
教 : 任务二
什么是合金
合金:以某种金属为基础,添加其他金属或非金属,通过高温熔炼、烧结等方式形成的具有金属特性的材料。
青铜(铜锡合金)是人类最早使用的合金;黄铜是铜锌合金;
生铁和钢:含碳量不同的铁合金(生铁 2%~4.3%,钢 0.03%~2%);
常用的还有铝合金、钛合金等。
关键:合金由多种物质熔合而成,属于混合物。
教 : 学生实验
活动探究 9-1 方案设计
① 观察:铝片与铝合金、铜片与黄铜片、锡片与焊锡的颜色与光泽;
② 刻画:把三组金属片两两互相刻画,比较它们的硬度;
③ 加热:把锡片和焊锡放在铁片上加热,比较熔化的难易。
安全:加热后的金属片温度很高,必须用坩埚钳夹取,防止烫伤!
教 : 学生实验
实验记录与发现
对比项 纯金属(铝、铜、锡) 合金(铝合金、黄铜、焊锡)
颜色与光泽 ? ?
硬度(互相刻画) ? ?
熔化难易 ? ?
先猜想、再实验、后归纳——用证据说话。
教 : 学生实验
实验结论
与各成分对应的纯金属相比,多数合金熔点较低、硬度较大,导电性和导热性较弱。
青铜比纯铜更耐磨、耐腐蚀——古代铸造大鼎的首选;
焊锡比锡熔点更低——焊接时更容易熔化流动。
小结:"组队"后的合金,性能不再是简单叠加,而是取长补短。
教 : 生活应用
合金撑起大国重器
图 9-5 中国"天眼"的球面射电板采用铝镁合金
钛镍合金有形状记忆功能——制作人造卫星天线;
钛钼镍合金抗腐蚀性强——航海及海洋资源开发。
教 : 资料卡
常见合金的成分、性能与用途
合金 主要成分 主要性能 主要用途
不锈钢 铁、铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、餐具
锰钢 铁、锰、碳 韧性好、硬度大 钢轨、挖掘机铲斗
青铜 铜、锡 强度高、耐腐蚀 机器零件、日用品
黄铜 铜、锌 强度高、耐磨 轴承、齿轮
钛合金 钛、铝、钒 耐高温、耐腐蚀 航空航天
硬铝 铝、铜、镁、硅 强度和硬度好 火箭、飞机
18K黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨 饰品、电子元件
教 : 生活应用
C919 的"轻装上阵"
图 9-6 C919 客机外壳采用的是铝锂合金
想一想:大飞机为什么选铝锂合金?(提示:从密度、硬度两个角度想)
教 : 科技创新
万米深潜的"铠甲"
图 9-7 深海中的"奋斗者"号
"奋斗者"号下潜 10909 米,舱体承受约 1100 倍海水压力,
载人舱球壳采用我国自主研发的 Ti62A 钛合金新材料。
悟 : 易错辨析
这三个说法对吗
① "所有金属都银白色?"——错!铜紫红、金金黄,汞常温是液体。
② "合金是纯净物?"——错!合金是混合物,至少含一种金属。
③ "合金导电性一定更好?"——错!多数合金导电、导热反而更弱。
练 : 例题 1
性质与用途的对应
下列物质的用途中,利用了金属导热性的是( )
A. 用铜制作导线
B. 用铁锅炒菜
C. 用铝箔包装食品
D. 用钨制作灯丝
思考:逐项判断:分别利用了哪种性质?
练 : 例题 1
例题 1 参考答案
答案:B
铁锅炒菜利用铁的导热性,把热量传给食物。
A 利用导电性;C 利用延展性;D 利用熔点高。
误把"传热快"与"导电""导热快慢"混为一谈——导热对应的是传热能力。
练 : 例题 2
合金与纯金属的比较
下列关于合金的说法中,正确的是( )
A. 合金是纯净物
B. 合金的硬度一般比组成它的纯金属大
C. 合金的熔点一般比组成它的纯金属高
D. 合金一定不能导电
思考:对照实验结论:合金的硬度、熔点、导电性与纯金属相比有何变化?
练 : 例题 2
例题 2 参考答案
答案:B
实验证明:多数合金硬度比纯金属大,熔点比纯金属低。
A 合金是混合物;C 合金熔点更低;D 合金导电性减弱但仍能导电。
"熔点更低"与"硬度更大"恰好相反,不要记混。
练 : 例题 3
性质决定用途
我国"天眼"的球面射电板采用铝镁合金。下列原因分析中,不正确的是( )
A. 铝合金密度小,可减轻结构自重
B. 铝合金耐腐蚀,能适应野外环境
C. 铝合金强度高,面板不易变形
D. 铝合金熔点低,遇雷雨不易着火
思考:选材看需要什么性能,再看材料有什么性能。
练 : 例题 3
例题 3 参考答案
答案:D
射电板长期暴露在野外,需要轻、耐腐蚀、强度高,A、B、C 均符合。
熔点低并不是选材原因,结构件也不需要"遇热熔化"的性能。
性质决定用途,但用途要挑选"需要的"性质,不是性质越多越好。
悟 : 课堂小结
本课知识导图
金属与合金
第一节 第1课时
金属的物理性质
光泽·导电·延展
金属的分类
黑/有色·轻/重
合金
混合物·硬大熔低
性质决定用途
天眼·C919·深潜
悟 : 归纳提升
长话短说
1. 大多数金属具有共同的物理性质:金属光泽、能导电导热、延展性良好等。
2. 金属材料包括纯金属和合金;合金一般硬度大、熔点低、易加工,用途广泛。
带走:一句话:性质决定用途,合金取长补短。
练 : 当堂检测1
当堂检测
下列物品中,利用金属延展性的是( )
A. 不锈钢餐具
B. 铝制易拉罐
C. 铜质插头
D. 钨丝灯泡
思考:延展性:能压成薄片、拉成细丝。
练 : 当堂检测2
当堂检测
生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。下列说法正确的是( )
A. 生铁和钢都是铁的合金
B. 生铁的含碳量比钢低
C. 生铁是纯净物
D. 钢不属于金属材料
思考:抓住"含碳量范围"与"混合物"两个关键词。
练 : 当堂检测3
当堂检测
下列金属的性质与其用途的对应关系中,不正确的是( )
A. 铜的导电性优良——制作印刷电路板
B. 金的展性好——制作金箔饰品
C. 钨的熔点高——制作灯泡灯丝
D. 铬的密度小——制作特殊钢材
思考:想一想:铬入选特殊钢材,凭的是什么本领?
练 : 当堂检测
检测参考答案与解析
题号 答案 解析要点
1 B 铝制易拉罐由铝板冲压而成,利用延展性;其余依次为耐腐蚀、导电、熔点高
2 A 生铁含碳 2%~4.3%,钢含碳 0.03%~2%,都是铁合金,属于混合物、金属材料
3 D 铬靠硬度大、耐腐蚀入选特殊钢材,与密度无关
逐项对照性质—用途对应表,错的选项往往"张冠李戴"。
拓 : 分层作业
课后任务超市
【基础·必做】找出家中 3 种金属制品,写出各自利用的性质。
【提高·选做】调查家中炊具,用"性质决定用途"写 100 字说明。
【拓展·挑战】查资料为 C919 或"奋斗者"号做一张合金小卡片。
预习提示:预习第二节《金属的化学性质》:铝锅比铁锅更耐腐蚀,为什么?
拓 : 评价量规
作业自评与互评量规
维度 优秀(3分) 良好(2分) 待改进(1分)
知识准确 性质与用途对应准确 对应基本正确 存在张冠李戴
联系生活 例子典型、来源真实 例子较贴切 例子空泛
表达规范 条理清晰、书写工整 表达较清楚 缺少条理
及时完成 按时提交并反思 按时提交 延时提交
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下节课:金属的化学性质——铝锅为什么更耐用?
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