課題1金屬材料兩課時

2021-03-04 09:35:58 字數 4547 閱讀 2374

第二課時

[學習情景](投影展示以下資料)

資料一在結婚周年紀念日,小俊的爸爸送了一條金項鍊給媽媽,並溫柔地說:「情比金堅。」媽媽高高興興地戴上金項鍊,問道:「真是情比金堅嗎?」

給媽媽這樣一問,爸爸霎時間不知如何回答,因為他知道金其實並不「堅」,而且十分柔軟。反而,一些價錢比金便宜的k金,比金還要「堅硬」呢!

k金是金(gold,au)混合其他金屬而成的合金(alloy)。加入了其他金屬後,金便改變了本來的結構,以致不容易扭曲。

你知道18k金是什麼意思嗎?

金的純度可以用百分比(percentage)來表示;譬如九九九金表示金的純度達99.9%。此外,金的純度也可用免拉(carat)來表示;純金為24克拉(24-carat gold,24k),而一般k金金飾則是18k。

換言之。這些比金還要「堅硬」的18k金里,只有75%是金,而其餘25%則是銀和銅。

雖然媽媽也知道真金不及k金堅硬,但並不介意。她認為爸爸的心意才是最重要的,而不是紀念品的堅硬程度。

思考1:商店裡**的為什麼多是18k金而非純金?

資料二超輕雨傘——超越重量極限

夏天到了,除了暑假快要來臨外,也是陰晴不定的季節。小麗為人十分謹慎,為了避免給雨淋病,她會經常放一把細小的鋼骨雨傘在書包內,以備不時之需。

雨傘雖小,重量可不少啊!這把細小的鋼骨雨傘,令小麗「背上加斤」。對於這樣的天氣,小麗感到既討厭又無奈。

今天,媽媽到百貨公司,為小麗買了一把「超輕雨傘」。這把細小的雨傘,外表和小麗的鋼骨雨傘一模一樣,可是卻輕巧多了!

你知道小麗的新雨傘是用什麼材料製造的嗎?

媽媽新買的「超輕雨傘」是用鋁(aluminium,al)的合金(a11oy)製造的。由於鋁合金的密度(density)遠比鋼為低,所以新買的合金雨傘較鋼骨雨傘輕巧。也由於鋁合金的堅韌度比鋁強,所以鋁合金較適合作為雨傘的骨架。

雨傘重量對照表

思考2:小麗用的鋁合金雨傘與鋼骨雨傘相比有何優點?

思考3:你覺得合金的性質與組成它們的金屬相同嗎?舉例說明。

[學生分組討論,並交流回答]

思考題答案:

1.若用純金做裝飾品,因其太軟而易變形;若做項鍊,則介面處容易脫鉤。

2.鋁合金雨傘比鋼骨雨傘輕,攜帶便利。

3.合金的性質與組成它們的金屬不同。如金的合金比純金硬度大,鋁的合金比純鋁的堅 [新課引入]上述資料告訴我們,要滿足各種不同的需要,僅用純金屬是不夠的。為此,人們在生產實踐中製造出了許許多多的具有特殊效能的「新型金屬材料」——合金。

[板書]

二、合金

[設疑]那麼,什麼是合金?合金的性質與其組分金屬有何不同?合金的應用範圍怎樣?

我們常用的合金有哪些?哪些合金最有前途?

這就是我們本節課所要**的內容。

[設問]我們應該怎樣定義合金?談談你的看法。

[學生發言]1.合金是不純的金屬。

2.合金是摻有其他金屬的金屬。

3. 兩種或兩種以上的金屬融合在一起形成的金屬材料。

……[教師評價]大家善於思考,善於發言,體現了大家強烈的求知慾,希望大家繼續發揚這種精神!

[過渡]那麼,合金究竟指的什麼呢?

[講解並板書]1. 其他金屬(或非金屬)熔合形成的有金屬特性的物質。

[介紹]如我們熟知的鋼鐵就是一種合金。它實際上是含有少量碳及其他金屬的鐵,與純鐵相比,鋼有許多優良的效能、用處非常大。這就像廚師炒菜時那樣,若他們在菜裡加入各種調料,便可改善菜的色、香、味,並會使菜的營養價值更高。

[過渡]下面,我們就通過實驗來**合金與組成它們的純金屬性質的差異。

[板書]2.合金與組成它們的金屬性質的差異。

[實驗**]

1.比較黃銅片(銅和鋅的合金)和銅片、焊錫(錫和鉛的合金)和錫的光澤與顏色。

2.將黃銅片和銅片、焊錫和錫互相刻畫,比較它們的硬度。

[學生實驗後得出結論]

[教師總結並板書](1)合金比其組分金屬的顏色鮮豔

(2)合金的硬度大於組成它們的金屬

[過渡]合金的熔點與其組分金屬相比,又有何特點呢?下面,我們以焊錫為例,進行實驗。

[演示實驗8—2]取綠豆粒大小的焊錫、錫、鉛放在鐵片上進行熔化,比較它們的熔點大小。

[設問]由上述實驗,可得出什麼結論?

[學生回答,教師板書](3)合金的熔點低於組成它們的金屬

[補充介紹]我們常用的保險絲就是用武德合金製成的,熔點約為69℃。而組成它的金屬鉍、鉛、錫、鎘的熔點分別為271℃、327℃、232℃、321℃。

[講解]合金與它的組分金屬相比,還往往具有較好的抗腐蝕效能。

[板書](4)合金的抗腐蝕能力一般強於各組分金屬

[設問]能否舉例說明?

[回答]如不鏽鋼就比普通的鐵耐腐蝕;鋁合金比鋁耐腐蝕;黃銅比純銅具有更好的抗海水腐蝕能力。

[總結]通過以上**,我們知道合金往往比組成它們的金屬具有更好的效能。所以,我們在日常生活、工農業生產和科學研究中使用的金屬,大多數屬於合金。目前,合金的品種已不下萬種,遠遠超過金屬自身的種類(90餘種)。

合金大大拓寬了金屬材料的使用範圍和使用價值。

[板書]3.合金比純金屬具有更廣泛的用途。

[過渡]下面就是幾種常見合金的主要成分、效能和用途。

[投影展示]

常見合金的主要成分、效能和用途

討論:根據上表,你將選用什麼合金來製造下列物品?說明理由。

(1)飛機 (2)防盜門 (3)衣架 (4)錢幣 (5)刀具

[學生分組討論,並交流討論結果]

(注:以上討論題為開放性試題,只要理由充分即可)

[教師就學生的回答進行總結、評價。可從效能、成本、資源、是否使用便利等方面予以評價]

[過渡]合金在人類生活和生產中具有極為廣泛的應用,尤其是在科學技術日益發展的今天,新的金屬和合金一直在被不斷的發現和應用。例如,鈦和鈦合金就是近30年來引起人們普遍重視和關注的一種新型金屬材料。

[板書]4.鈦和鈦合金新型金屬材料

[把預先印好的有關鈦的資料分發給學生進行閱讀或進行投影解說,以拓展學生視野。最好能有相應的錄影帶或vcd]

資料為什麼把鈦稱作未來的金屬?

在人類歷史上,由於銅容易冶煉,有良好的延展性,有一定強度,又容易制效能好的合金。第一種得到普遍使用的金屬是銅。在發明了煉鐵之後,由於鐵儲量比銅多,鋼鐵的強度、硬度比銅更好,廣泛用於機器、工具、橋梁、建築、**。

鐵很快又代替了銅,成為使用最廣泛的金屬。二十世紀初,煉鋁工業又迅速發展。由於鋁密度小,耐鏽蝕,可製強度大的堅鋁。

現在世界鋁產量已超過了銅,僅次於鋼鐵。然而,最近三十多年來,鈦又引起了。人們的普遍重視。

幾十年前,鈦被稱為「稀有金屬」。然而,經過地球化學家們的仔細勘探,發現鈦在地殼中的儲藏量比常見的銅、錫、錳、鋅等金屬還多,在地球上僅次於鋁、鐵、鈣、鈉、鉀和鎂,居於第七位。我國鈦儲量居世界首位。

純淨的鈦,是銀白色的金屬,它具有比重小、強度高、耐高溫、抗蝕性強的優點。鈦的硬度和鋼鐵差不多,重量卻只有同體積的鋼鐵的一半。據試驗,如果採用鈦和鈦合金作為火車頭的蒸汽機零件,可以比鋼製的蒸汽機輕30%,而且更為堅固耐用。

鈦耐高熱。在1668℃的高溫下才熔化,比號稱「不怕火」的**熔點還高約600℃左右。鈦在常溫下很穩定,就是在強酸、強鹼的溶液裡,甚至在「兇猛」的王水(三體積鹽酸和一體積硝酸的混合物)中,也不會被腐蝕。

有人曾把一塊鈦片沉到海底,經過五年後取出來,還是亮閃閃的,沒生一點鏽。

正因為這樣,鈦在現代科學技術上有著廣泛的用途。輕盈而結實的鈦已被用來製造飛機的發動機。鈦製的輪船。

銀光閃閃,用不著塗漆,在海中航行幾年也不鏽。鈦製的坦克、潛水艇、**已出現,它們沒有磁性,不會被磁性水雷發現,這在軍事上十分重要。在化學工業上,鈦可以代替不鏽鋼;不鏽鋼雖號稱「不鏽」,在遇上具有強烈腐蝕性的酸鹼,例如熱硝酸,還會生鏽、腐爛,因此在化工廠中常要更換用不鏽鋼制的反應罐、輸液管等。

如果改用鈦製造,就可以使用好幾年。

鈦在醫學上有著獨特的用途。在骨頭損壞了的地方,用鈦片和鈦螺絲釘釘好,過幾個月,骨頭就會重新生長在鈦片的小孔和鈦螺絲釘的螺紋裡,新的肌肉纖維就包在鈦的薄片上,這鈦的「骨頭」猶如真的骨頭一樣,因此,鈦被稱為「親生物金屬」。

液態的鈦幾乎能溶解所有的金屬,形成固溶體或金屬化合物等各種合金。合金元素如al、v、zr、sn、si、mo和mn等的加入,可改善鈦的效能,以適應不同部門的需要。例如,ti—al一sn合金有很高的熱穩定性,可在相當高的溫度下長時間工作;以ti—al—v合金為代表的超塑性合金,可以50%~150%地伸長加工成型,其最大伸長可達到2000%。

而一般合金的塑性加工的伸長率最大不超過30%。

由於上述優異效能,鈦享有「未來的金屬」的美稱。鈦合全已廣泛用於國民經濟各部門。它是火箭、飛彈和航足飛機不可缺少的材料。

船舶、化工、電子器件和通訊裝置以及若干輕工業部門中要大量應用鈦合金,只是目前鈦的**較昂貴,限制了它的廣泛使用。

[教師]除了以上介紹的一些合金外,你還知道哪些合金?教師跟同學們交流。

學生們相互介紹自己感興趣的合金(查閱資料而得,這也是上一課時的作業)。

另外,教師也可用印發資料的方式向學生介紹一些常見的合金及新型合金,以下資料可供參考。

資料幾種合金

1.不鏽鋼:不鏽鋼是指含鉻13%以上的鐵合金。最常見的不鏽鋼含有18%的鉻和8%的鎳。

這種合全在空氣中較穩定,不容易生鏽,能夠長久保持其金屬光澤和銀白色。在某些情況下(例如在海水中),不鏽鋼仍然會被腐蝕。所以,不鏽鋼並不是絕對不會生鏽的,只不過是它的「自我保護能力」比較強而已。

課題1《金屬材料》教案

第二章第一節 金屬材料 教案 東湖中學張璐華 一 教材分析 1.教材的地位和作用 本課題分為兩部分。第一部分從日常生活用品很多是用金屬材料製成的入手,說明金屬材料包括純金屬和合金兩類,並從社會發展的歷史說明鐵 銅 鋁及其合金是人類使用最多的金屬材料。教材注意聯絡學生的生活經驗,配合實物 介紹了金屬具...

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舊口一中賀明 教學設計思路 根據課程標準要求,關於金屬材料的學習,在認知領域的教學屬於知道和了解水平,且學生已有關於金屬和合金的不少生活常識,學習難度不大。為維護課標的嚴肅性,教學忌拔高知識難度,但在教學中,對於過程與方法,情感態度與價值觀可考慮加強一些。使學生在學習過程中去深刻感知金屬的物理性質及...

第八單元課題1金屬材料

基礎知識 一 金屬材料 純金屬 90多種 合金 幾千種 2 金屬的物理性質 1 常溫下一般為固態,有金屬光澤。共性 2 大多數呈銀白色 3 有良好的導熱性 導電性 延展性 差異性 汞為液態 銅為紫紅色,金為黃色 3 金屬之最 1 鋁 地殼中含量最多的金屬元素 2 鈣 人體中含量最多的金屬元素 3 鐵...