化学人教版九年级下册第八单元金属材料

第八单元 金属和金属材料课题1 金属材料一 、教学目标：知识与技能：1、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切联系。2、了解常见金属的物理性质，知道物质的性质很大程度上决定物质的用途，但还需考虑价格等因素。3、认识合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金更广泛的用途。过程与方法：指导学生用实验的方法认识事物的性质，培养学生科学的认知方法。情感态度与价值观：通过情景设置，使学生具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题。通过学生动手实验，培养学生的实验能力和分析问题的能力。二、教学重点：1、知道物质的性质很大程度上决定物质的用途，但还需考虑价格等因素。2、认识合金。三、教学难点：采用活动探究的方式来研究金属及合金的物理性质上的差异四、教学过程：导课：教师展示一些物品，设问：这些物品是由什么材料制成？目前，产量居前三位的金属依次是 铁、铝、铜 。教师引导学生，如何根据金属的一些用途，推断金属的物理性质。教授新课： 1、了解人类社会使用材料的历史？石器时代青铜器时代铁器时代铝的利用钛的利用铜是人类认识并应用最早的金属之一。我国是最早使用铜器的国家之一。到目前为止，发现的中国最早的青铜器出自新石器时代后期。2、金属的共性（物理性质）常温下它们都是固体(汞除外)； 有金属光泽；大多数为电和热的优良导体； 有延展性；一般密度较大； 一般熔点较高。不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等的物理性质差别也较大。一些金属物理性质比较物理性质物理性质比较导电性Ag Cu Au Al Zn Fe Pb导电性逐渐减弱密度Au Pb Ag Cu Fe Zn Al密度逐渐减少熔点W Fe Cu Au Ag A lSn熔点由高到低硬度Cr Fe Ag Cu Au Al Pb硬度由大到小【讲述】物质的性质决定用途，但我们还要考虑资源、价格、美观等才能决定其用途。引导学生查询资料解决实际问题。教会学生如何获取新的知识。【资料】熔点最高的金属-钨 人体含量最高的金属元素-钙导电导热性最好的金属-银 密度最大的金属-锇熔点最低的金属-汞 地壳中含量最高的金属元素-铝目前世界年产量最高的金属-铁 密度最小的金属-锂硬度最高的金属-铬3、金属分类：黑色金属：通常指铁，锰、铬及它们的合金(主要指钢铁)。锰和铬主要应用于制合金钢，而钢铁表面常覆盖着一层黑色的四氧化三铁，所以把铁、锰、铬及它们的合金叫做黑色金属。这样分类，主要是从钢铁在国民经济中占有极重要的地位出发的。有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。有色金属可分为重金属(密度在4.5gcm-3以上)，轻金属(4.5gcm-3以下)，贵金属，稀有金属。往往把黑色金属、有色金属和稀有金属并列为三大类。4、合金：通过实物引入合金的概念。举例说明合金与纯金属的区别。【概念】合金是由一种金属跟其它一种或几种金属(或金属跟非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。【讲述】合金的简单命名。问：制造飞机的材料中大量使用铝合金，为什么不用纯铝？问：生铁和钢有什么区别？生铁和钢就是含碳量不同的铁的合金：生铁的含碳量为24.3，钢的含碳量为0.032，含碳量低于0.03的叫熟铁。除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢(如不锈钢)中还含有铬、镍等由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变。例如，纯铁较软，生铁坚硬而脆；钢比纯铁硬，比生铁坚韧，弹性好，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。 【实验8-1】比较黄铜与铜、焊锡与锡在光泽、颜色、硬度等方面的区别。性质比较现象黄铜铜焊锡锡光泽和颜色硬度结论【实验8-2】比较锡、铅、焊锡的熔点。 现象结论 引导学生通过实验，探究一些合金与纯金属物理性质上的差异。 【结论】合金与纯金属相比(1)更大的硬度；(2)较低的熔点；(3)更高的强度(韧性好、耐拉伸、耐弯曲)；(4)更好的抗腐蚀性能。尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。引导学生用自己的语言描述金属及合金的性质和用途。在日常生活中，铝、钛、锌、铜等金属的应用非常广泛，如：铝合金的门窗、铜线、铜火锅、铜电器，以及锌在常见干电池的应用等。常见合金的主要成分、性能和用途合金主要成分主要性能主要用途锰钢Fe、Mn、C韧性好、硬度大钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架不锈钢Fe、Cr、Ni抗腐蚀性好医疗器械、炊具、容器黄铜Cu、Zn强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表、电器开关、日用品青铜Cu、Sn强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机器零件如轴承、齿轮白铜Cu、Ni光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品焊锡Sn、Pb熔点低低强度要求的金属焊接硬铝Al、Cu、Mg、Si强度和硬度好火箭、飞机、某些快船18K黄金Au、Ag、Cu光泽好、耐磨、易加工饰品、钱币、电子元件18K白金Au、Cu、Ni、Zn光泽好、耐磨、易加工饰品5、新型金属材料钛和钛合金：被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等。钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨。有人将铜、铁、铝分别称为第一、二、三代金属，它们的接班人，即第四代金属，就是后起之秀钛了。钛的拉丁文名称“Tanium”是希腊神话中的大力神“泰坦”。记忆合金：“形状记忆效应”，目前发现的有“记忆”能力的金属都是合金。形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。【教师】指导学生阅读课文，了解钛和钛合金等21世纪的重要金属材料。五、布置课后作业： 通过上网、进图书馆等渠道查找资料，了解一些新型金属，写一篇科普小论文与同学