资源简介

课题1 金属材料
第2课时 合金
课题 合金 课型 新授课
素养目标 1.认识合金与人类生活和社会发展的密切关系。2.了解常见合金的性质及用途。3.通过实物观察、阅读教材、讨论交流的方法，归纳合金的主要用途。4.学会查阅资料，归纳总结等方法，知道一些重要和新型的合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。5.激发学生亲近化学、热爱化学并渴望了解化学的情感。6.激发学生对化学的好奇心和探究的欲望，关注与化学有关的社会问题。
教学重点 1.合金和其组成纯金属性质的比较。2.合金的性质和用途的关系。
教学难点 1.物质性质和用途的关系。2.提高学生综合分析问题的能力。
教具准备 黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片（铝合金）和铝片、多媒体课件等。
课前预习 1.在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。可见，合金一定是混合物。
2.合金与组成它的纯金属相比，具有硬度大、熔点低、抗腐蚀性强等特点，因此合金具有更广泛的用途。
3.生铁和钢都是铁的合金，由于两者含碳量不同，导致它们的性能不同。
4.钛和钛合金具有很多优良的性能，如熔点高、密度小(钛的密度仅为4.5 g/cm3 )、可塑性好、易加工、机械性能好，抗腐蚀性能好等优点。
新课导入 上节课我们学习了金属材料，知道了金属材料性质与用途的关系。那么日常生活中使用的金属制品是纯金属制成的吗？合金又是什么？这节课我们一起来学习合金吧！
进行新课 知识点1 合金及其性质［阅读］阅读教材P4合金线管内容。［提问］钢铁是我们使用最多的合金材料，那么什么是合金呢？［答］在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。［追问］根据合金的概念判断，合金具有什么特征？［答］一定含有金属成分；一定是混合物；一定具有金属特征。
备课笔记
知识点拨：
合金的制作过程只发生物理变化，不发生化学变化，各成分的化学性质与熔合前相同；含有金属元素的不一定是合金，如氧化铁中含有铁元素。
进行新课 ［讲解］生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。除了含碳，生铁中还含有硅、锰等，不锈钢中还含有铬、镍等，等。由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、硅、锰或碳、铬、镍等，组成发生改变，使得合金性能也随之发生改变。例如：纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。因此，日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是纯铁，而是铁的合金。［提问］生铁、纯铁和不锈钢的性质不同的原因是什么？［答］三者的组成成分不同。［过渡］在纯金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金具有更为广泛的用途。下面我们来探索一下纯金属与合金的性质。［活动］指导完成P5实验8-1，并比合金和纯金属的性能有哪些差异性。步骤：①比较合金与纯金属的光泽、颜色和硬度。②将黄铜片(铜锌合金)与铜片相互刻画；③将硬铝片(铝合金)和铝片相互刻画。现象：现象黄铜铜硬铝铝光泽和颜色有光泽，黄色有光泽，紫红色有光泽，银白色有光泽，银白色硬度铜片上留下划痕，说明黄铜的硬度比铜的大铝片上留下划痕，说明硬铝的硬度比铝的大结论：合金的硬度一般比组成它们的纯金属的大［展示］多媒体展示焊锡(锡铅合金)和伍德合金(铅、铋、锡和镉组成的合金)的相关资料。［思考与讨论］根据提供的数据，你能得到什么启示 ［答］合金的熔点一般比组成它们的纯金属低。［归纳］合金的性能：①合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高；②合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低；③抗腐蚀性能更好；④机械加工性能好。［阅读］指导阅读教材P6部分的内容及P6表8-2“一些常见合金的主要成分、性能和用途”，［讨论］为什么日常生活中金属制品大多数为合金 ［讲解］合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更适合于不同的用途。因此，金属材料中合金的使用更加广泛。
备课笔记
课外拓展：
生铁和钢的主要区别是含碳量不同，含碳量越高，钢的硬度越大，含碳量越低，钢的韧性越好。
易错提醒：
合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质；合金是几种成分熔合在一起，而不是像铁粉、铜粉简单地混合在一起。
小组问题探讨：
生活中有哪些常见的合金制品？它们含有哪些金属？它们的某些用途利用了它们的什么性质？（如保险丝是武德合金，含铅、铋、锡、镉，利用了它熔点低的特性）
进行新课 ［总结］1.合金的熔点一般低于组成它的纯金属。2.合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的纯金属。3.合金的性能比纯金属优越，日常生活中应用更广泛。知识点2 几种重要的合金及其用途［讲解］生铁和钢是两种常见的铁合金。纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。因此，日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是纯铁，而是铁的合金。钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良性能，广泛用于航天、航空、船舶、化工和通信设备等。［阅读］请同学们阅读教材P7第一段。［提问］钛和钛合金有哪些优越性能？广泛应用于哪些场合？［答］钛和钛合金具有熔点高、密度小（钛的密度仅为4.5g/cm3）、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好等优点。
教学板书 第八单元 金属和金属材料课题1 金属材料第2课时 合金合金1.定义：在纯金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的，有金属特性的物质。2.与纯金属性质比较（1）合金比组成它的纯金属的颜色鲜艳。（2）硬度大于组成它的纯金属。（3）熔点低于组成它的纯金属。 （4）抗腐蚀能力优于纯金属。3.生铁和钢4.钛和钛合金（1）性质：熔点高、密度小（ρ钛=4.5g/cm3）、可塑性好、易加工、机械性能好。（2）用途：航天、航空、船舶、化工、通信设备等。
课堂小结 本节课我们重点学习了合金与纯金属性质的差异，知道合金的熔点比组成它的纯金属低；合金的硬度比组成它的纯金属大；合金的抗腐蚀性能比组成它的纯金属强，因此合金具有广泛的用途。同时，我们还应认识到：人类的智慧是无穷的，只要我们勇于探索，就一定会有更多更好的新型合金不断面世，我们对合金性质的各种期望也不再是一个遥远的梦。
教材习题解答 练习与应用（P9）3.A 4.C 5.B 6.D7.(１)不正确 (２)不正确 (３)正确 [解析] (１)地壳中含量最高的金属元素是铝。 (２)钢是含有少量碳(0.03％～2％)及其他金属或非金属的铁合金，如不锈钢中还含有铬、镍等。 (３)合金的性能大多优于纯金属，如不锈钢的抗腐蚀性比纯铁的更好。
备课笔记
归纳总结：
（1）合金的形成条件：其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点（当两种金属形成合金时）。
（2）合金具有许多良好的物理、化学或机械性能。合金的硬度一般比组成它的纯金属大，多数合金的熔点低于组成它的纯金属。调整合金的配方和改变合金的形成条件，可以制成性能不同的各种合金。
教材习题解答 8.（1）不锈钢，因为其抗腐蚀性好。（2）锰钢，因为其韧性好、硬度大。（3）黄铜，因为其强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀。（4）锰钢，因为其韧性好、硬度大。9.该金属的可能用途：制作医疗器械、炊具、容器、自行车架、电线、电缆和通信设备等。 10.方法一 解：设钢样中碳的质量为x。 C + O2 CO212 44 x 0.013g =此钢样中碳的质量分数为。答：此钢样中碳的质量分数为0.3%。 方法二 解：0.013g二氧化碳中碳元素的质量为，此钢样中碳的质量分数为。答:此钢样中碳的质量分数为0.3%。
难题解答 ［例1］下列是关于合金的叙述：①合金中至少含有两种金属；②合金中元素以化合物的形式存在；③合金中一定含有金属元素；④合金一定为混合物；⑤合金依然具有金属特性。其中正确的是（ ）A.④ B.①②③ C.③④ D.③④⑤［解析］判断合金要抓住四点：①合金中的成分不一定全部是金属元素，也可能有非金属元素，但必须含有金属元素，②合金中的元素均以单质形式存在，③合金是含金属的混合物；④合金一定具有金属特性。［答案］D［例2］下列说法中，不正确的是（ ）A.钛-镍形状记忆合金可用来制造人造卫星上的天线 B.将黄铜与铜互相刻画，铜表面出现刻痕 C.含有某些金属和碳元素的铁合金，其性能比纯铁更优良
备课笔记
易错提醒：
在金属表面镀上一层其他金属时，不属于合金，因为它们并没有真正熔合在一起。还有像氧化铁这样的氧化物也不属于合金，它们属于纯净物。
方法点拨：
了解一些合金的成分，理解金属的性质和用途是解题的关键。
难题解答 D.合金中至少要含有两种金属元素［解析］钛-镍形状记忆合金具有形状记忆功能，因此可用来制造人造卫星上的天线；黄铜是铜的合金，硬度大于铜，将黄铜与铜互相刻画，铜表面出现刻痕；合金的性质是比它的成分金属的硬度大，熔点低，性能要比成分金属的优良，故A、B、C说法正确；合金中至少含有一种金属元素。［答案］D［例3］生铁和钢都是铁的合金。下表对生铁和钢的成分、性能作了比较。根据表中提供的信息，回答下列问题：（1）与生铁相比，钢有什么优良性能？（答出一条即可） 。（2）写出钢的一条用途： 。（3）比较生铁与钢的成分，说明生铁与钢在性能上有较大差异的主要原因。 。（4）根据你的生活经验，你若到废品回收公司辩认生铁和钢，说出你的一种方法： 。［解析］根据表中提供的信息可以对钢和生铁的性质、用途、区别与联系等方面进行正确的判断。根据生铁和钢的差异进行鉴别，生铁的机械性能比钢差，加工方法不同，用途不同。［答案］（1）有韧性、可锻轧、可延压（2）钢可以制作机器零件、菜刀等（3）含碳量不同（4）①看部件的用途（即曾用作什么）②用铁锤敲击，看其韧性、脆性等③看断面的颜色
布置作业：完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
教学反思 本节课的设计和实施，充分体现了高效课堂核心理论：自主、合作、探究。课堂活泼而有序，时间分配合理；学生肯学、想学、会学，通过展示实现交流，通过点拨实现提升，通过讲一些课外高科技的合金相关
备课笔记
教学反思 知识，可提高学生的学习兴趣，课堂效果会更好。
教学反思 教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：
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4第八单元 金属和金属材料
单元体系设计
核心素养目标 化学观念 1.知道物质具有独特的物理性质和化学性质，同类物质具有一定的相似性。2.知道大多数金属在自然界中是以化合物的形式存在的，体会化学方法在金属治炼中的重要性。3.能从金属的存在形式组成、转化制备和用途等方面及它们之间的关系认识金属和合金的性质，形成“物质的组成决定性质性质决定用途，用途体现性质”的基本观念。4.以高炉炼铁为例，形成根据元素的存在形态选择其获取方法，建立科学的元素观、物质转化观及合理利用资源的意识。
科学思维 1.通过归纳金属的物理性质，形成“同一类物质既有共性，又有个性”的认识。2.通过学习金属的物理性质和化学性质，体会物质分类研究的基本思想，建立研究一类物质性质的基本思路和方法。3.运用控制变量法设计实验探究铁生锈的条件，建立模型，在证据不断收集、比较、归纳的过程中，随着证据的丰富，不断修正结论，增加基于证据对实验进行推理的经验。
科学探究与实践 能运用控制变量的方法设计实验，探究铁生锈的条件，依据铁生锈的条件解释生活中铁生锈的现象，并提出防止铁生锈的简便方法。
科学态度与责任 1.能从材料的性能、成本、环保、资源回收等角度综合考虑合理运用金属材料。2.认识金属矿物是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任。
学习目标 1.了解金属、金属材料在生产生活和杜会发展中的重要作用。2.知道在金属中加人其他元素形成合金可以改变金属材料的性能。3.通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。4.了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。
核心知识
课题1 金属材料
本课题分为两部分。第一部分从日常生活金属用品入手，说明金属材料包括纯金属和合金两类。首先重点介绍金属的物理性质，然后由学生根据金属的物理性质讨论其用途，最后得出物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素的结论，同时综合考虑其他多方面因素的结论。
第二部分介绍合金。通过活动与探究比较合金和纯金属在性质方面的差异，同时根据差异得出合金的用途更为广泛的结论;为拓展学生视野，教材介绍了“形状记忆合金”，教师应充分利用这一材料，激发学生探究材料科学的兴趣及欲望。
本课题的知识难度不大，但如何引导学生积极探究，培养学生的创新能力是本课题教学难点，在教学过程中，应联系生活实际提出合理问题，更多地给学生提供实验探究机会培养学生分析问题、解决问题的能力。
第1课时 常见金属的物理性质
课题 常见金属的物理性质 课型 新授课
素养目标 1.认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。2.了解常见金属的性质及用途。3.了解物质的性质与用途的关系。4.学习运用观察、实验等方法获取信息。5.学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。6.培养对生活中化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。7.树立事物是相互联系的观点，逐步形成合理使用物质的观念。
教学重点 1.金属材料的物理性质。2.物质的性质和用途的关系。
教学难点 1.培养学生运用探究方法得出相关结论的能力。2.提高学生综合分析问题的能力。
教具准备 多媒体课件等。
备课笔记
课前预习 1.金属材料包括纯金属和合金。
2.世界上年产量居前三位的金属依次是铁、铝、铜。
3.金属的物理性质：常温下大多数金属为固体（汞为液体），有金属光泽，是电和热的良导体。一般为银白色（但铜、金除外）。
4.物质的性质在很大程度上决定物质的用途，但这并不是唯一的决定因素，除此之外还要考虑价格、资源、对环境的影响等。
新课导入 我们在日常生活中已经有不少使用金属材料的经验，如用铁锅来炒菜、做饭，用铁丝、铝丝和铜丝作导线等。人类使用金属材料的历史十分悠久，今天我们就来学习金属和金属材料。
进行新课 知识点1 金属材料及其发展史［讲解］以上这些实物都是由金属材料制成的，金属材料是指用纯金属或合金等制成的材料。金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用作为标志的。至今，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。［提问］同学们知道人类应用的材料的发展分为哪几个时期吗？［生］石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的利用时代知识点2 金属的物理性质及用途［阅读］请同学们阅读教材P3内容。［提问］观察教材P3图片，想一想。这些金属制品分别应用了金属的哪些性质？［回答］1.纪念币主要利用其漂亮的金属光泽；电线主要利用铜的导电性好；热水壶主要利用铝的导热性好；铝箔主要是利用了铝的延展性好，曲别针和钢丝球主要利用铁的韧性较好。2.金属的共性：①常温下都是固体（汞除外）；②有金属光泽；③大多数金属是电和热的良导体；④有延展性。3.金属的个性：①大多数金属常温下为固态，而汞是液态；②大多数金属为银白色，而铜为红色、金是黄色；③金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。［活动］阅读教材P3表8-1，分组讨论，比较一些金属的物理性质。［思考］思考并回答下列问题。1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？
备课笔记
误区警示：
有些物质含有金属元素，但不是金属材料。如金属氧化物等，它们不具有金属的物理性质。
课外拓展：
金属在日常生活中的应用：
铝（Al）——包装香烟、巧克力等的金属箔
锌（Zn）——干电池外皮的金属
金（Au）——延展性最好的金属，做饰品
铀（U）——海水中储量最大的放射性元素
思想方法：口诀法
我们可以运用口诀法巧记常见金属特殊物理性质及部分其他信息：黄金红铜纯铁白，铁粉铬锰颜色黑；熔点最低水银汞，唯此金属呈液态；导电导热银最强，地壳含金铝为冠；产量使用铁第一，人体含量最高钙。
［回答］1.铁的硬度大于铝，若菜刀、镰刀用铝制，容易卷刃；而锤子用铝制，易变形。2.尽管银的导电性比铜好，但银在自然界的含量少，价格昂贵。3.灯丝用钨制是由于钨是熔点最高的金属，高温时不易熔化。锡的熔点较低，如果用锡制灯丝，则易熔化断开。4.水龙头镀铬是因为①可增加水龙头的硬度，耐磨损；②不易生锈；③使水龙头美观大方。如果在水龙头表面镀金，金的价格高且硬度小，既增加了成本，又会使水龙头不耐用。［提问］结合你在生活中看到的其他现象回答：物质的性质是否是决定物质用途的唯一因素？［讲解］物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素；在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源，废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否美观、使用是否便利等多种因素。
教学板书 第八单元 金属和金属材料课题1 金属材料第1课时 常见金属的物理性质1.常见金属的物理性质1.共性：①常温下都是固体（汞除外）；②有金属光泽；③大多数金属是电和热的良导体；④有延展性。2.个性：①大多数金属常温下为固态，而汞是液态；②大多数金属为银白色，而铜是红色、金是黄色；③金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。2.决定物质用途的因素1.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。2.价格、资源，废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否美观、使用是否便利等。
课堂小结 通过本课时学习，我们知道：金属的物理性质主要包括颜色、光泽、熔点、沸点、硬度、密度、延展性、导电性、导热性等；金属的物理性质可在很大程度上决定金属的一些用途，具体使用金属材料时也会考虑价格、资源等问题。这也启示我们在看待问题时不应是孤立的、片面的，而是要从大局出发，权衡利弊，在诸多要素中作出一个均衡选择。
教材习题解答 练习与应用（P9）1.B 2.B
备课笔记
难题解答 ［例1］人类使用材料的历史就是人类的进步史。下列物品的主要材质不是金属材料的是（ ）青铜器 B.龙泉宝剑 C.黄金首饰 D.塑料器具 ［解析］本题考察了材料的相关知识。金属材料包括纯金属和合金，由图可知，A、B、C都是金属材料，D属于有机合成材料，这个在后面的单元中会有学习。［答案］D［例2］资料：黄金在地球上分布较广，但稀少，自然界常以游离态存在，绝大部分金是从岩脉金和冲积金矿中提取的，素有“沙里淘金”之说。金单质是金黄色金属，熔点为1064.43℃，沸点为3080℃，密度为19.3×103kg·m-3，有光泽，质软，延展性大，能拉成5×10-4g·m-1的丝，碾成1×10-5mm厚的半透明箔片。导电性仅次于银、铜，列第三位，是化学性质稳定的金属之一，在空气中不被氧化，亦不变暗。问题提出：（1）金是 色、熔点为 、沸点为 、密度为 的一种金属。（2）金可以打成项链的原因是 。［解析］金单质是金黄色金属，熔点为1064.43℃，沸点为3080℃，密度为19.3×103kg·m-3，有光泽，质软，延展性大，能拉成5×10-4g·m-1的丝，碾成1×10-5mm厚的半透明箔片。［答案］（1）金黄1064.43℃ 3080℃ 19.3×103kg·m-3（2）金有光泽，质软，延展性好
布置作业：完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
教学反思 本课教师通过展示我们生活中常见的一些金属材质的物品，让学生切身感受到金属的性质与用途，辅以教科书提供的信息，让学生在阅读讨论中自由发挥、自我表现、获取知识，这种教学方式对于常识性较强的教学内容，是完全适宜的。
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：
备课笔记
方法点拨：
理解和区分金属材料，积累有关金属的感性知识是解答这类题的关键。
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